長(zhǎng)城邊溝流域雨洪資源開發(fā)利用的做法和成效

周興

（寧夏靈武750400）

1 長(zhǎng)城邊溝流域概況

長(zhǎng)城邊溝位于靈武市東北部寧東鎮(zhèn)和臨河鎮(zhèn)境內(nèi)，古明長(zhǎng)城南岸，屬黃河一級(jí)支流，發(fā)源于靈武市東高立墩山北麓，流經(jīng)清水營(yíng)、上溝灣、張家窯、馬蓮臺(tái)、橫山堡，于長(zhǎng)城邊溝處入黃河。長(zhǎng)城邊溝流域面積505km2，溝長(zhǎng)約42km，溝道常流水20～40L/s，溝道平均比降為1～3‰。該流域?qū)偻`鹽干旱荒漠區(qū)，流域南側(cè)大部分地方以荒漠草原植被為主，兼有少部分的沙漠丘陵區(qū)，海拔高程在1100～1600m之間。溝系發(fā)育，有七條流域面積大于30 km2支溝入長(zhǎng)城邊溝。流域內(nèi)東高西低，南高北低，植被差，水土流失較嚴(yán)重。

根據(jù)寧夏水文水資源勘測(cè)局提供資料，該流域內(nèi)多年平均降水量200mm，降水年內(nèi)分配不均，主要集中在6~9月，占全年總降水量的67.8%，多年降水量變差系數(shù)Cv為0.35，偏態(tài)系數(shù)Cs=2.0Cv，其保證率為 50%、75%、95%的設(shè)計(jì)降水量分別為 191.9mm、149.3mm、100.7mm，多年平均徑流深4.45mm，多年平均水面蒸發(fā)量 (E601型) 1450mm，P=0.5%、P=0.33%洪峰流量和洪水總量分別1706 m3/s、1952 m3/s和959.4萬(wàn)m3、1096.6萬(wàn)m3，多年平均輸沙量28.6萬(wàn)t，該流域涉及2個(gè)鎮(zhèn)、6個(gè)村、6200人，從1994年起自治區(qū)水利廳水土保持局與靈武市水務(wù)局就長(zhǎng)城邊溝的水資源開發(fā)利用方向進(jìn)行了比較充分的論證，對(duì)洪水資源開發(fā)利用控制性工程的形式進(jìn)行了多方比較，并陸續(xù)開工建成了長(zhǎng)城邊溝、上溝灣、清水營(yíng)、馬蓮臺(tái)、橫山堡、張家窯等6座水土保持治溝骨干工程，累計(jì)總庫(kù)容1411.9萬(wàn)m3,初步形成了較為完善的工程體系。

2 建設(shè)水土保持治溝骨干壩壩系工程 開發(fā)利用洪水資源

長(zhǎng)城邊溝流域年均降水量只有200mm,降水總量少且季節(jié)性強(qiáng)，年降水往往由少量的幾次暴雨組成，暴雨強(qiáng)度大且形成的洪水量小峰高。據(jù)靈武市1962~2001年40年的降水資料，多年平均降水量為200mm，多年平均產(chǎn)流降水次數(shù)只有3.65次，多年平均產(chǎn)流降水量82.6mm，占年均降水量的41.3%。根據(jù)寧夏水文資料，若按長(zhǎng)城邊溝流域多年平均地表徑流深4.45mm計(jì)算，則全流域每年有225萬(wàn)m3的地表徑流，這對(duì)干旱缺水地區(qū)來說是一筆數(shù)量客觀的水資源，也是唯一可以通過工程措施實(shí)現(xiàn)人工調(diào)控利用的當(dāng)?shù)厮Y源。

在靈武市干旱風(fēng)沙地區(qū)，蓄水于地下較蓄水于地表有更大的優(yōu)越性。一是，可以防止水庫(kù)水面大量蒸發(fā)損耗；二是，可以防止由于水面蒸發(fā)導(dǎo)致水質(zhì)變壞；三是，具有較大的調(diào)節(jié)能力，即利用地下水形成與運(yùn)動(dòng)滯后的特點(diǎn)，把豐水年份或豐水季節(jié)多余的水儲(chǔ)存在含水層中，到枯水年份或枯水季節(jié)釋放，可達(dá)到“豐儲(chǔ)枯用、以豐補(bǔ)歉”、“有采有補(bǔ)、采補(bǔ)平衡”的目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源時(shí)空分布的調(diào)節(jié)。

要達(dá)到上述目的，需要在長(zhǎng)城邊溝主溝道和主要支溝內(nèi)建設(shè)控制性的攔蓄工程，讓工程在攔泥的同時(shí)蓄積汛期洪水并通過庫(kù)區(qū)透水層轉(zhuǎn)化為下游地下水，改變流域水資源的時(shí)空分布，變短歷時(shí)的洪水為可控制利用的水資源，實(shí)現(xiàn)攔泥、蓄水、轉(zhuǎn)化暴雨洪水、增加井灌區(qū)和洪漫地面積、提高井灌區(qū)的灌溉保證率、保護(hù)下游井灌區(qū)不受洪水危害等目標(biāo)；通過改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，減輕流域內(nèi)開荒種地和放牧對(duì)天然草場(chǎng)的壓力，減少水土流失并使生態(tài)環(huán)境向良性轉(zhuǎn)化。

長(zhǎng)城邊溝流域人口主要沿主河道兩岸居住，土地分布與人口分布相對(duì)應(yīng)。根據(jù)人口、土地、水資源分布和地形條件，控制性工程應(yīng)按照流域的功能區(qū)劃分，由若干骨干工程分區(qū)攔蓄，功能互補(bǔ)，分段利用，組成一個(gè)壩系。按照這個(gè)要求，流域建設(shè)了長(zhǎng)城邊溝、上溝灣、清水營(yíng)、馬蓮臺(tái)、橫山堡、張家窯等6座骨干工程。作為長(zhǎng)城邊溝流域水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)的框架性工程，上述6座骨干工程基本形成一個(gè)完善的壩系，相輔相成，共同作用，在攔泥攔沙的同時(shí)達(dá)到轉(zhuǎn)化利用洪水資源的目的。

該治溝骨干壩系的建成運(yùn)用為長(zhǎng)城邊溝流域水資源利用創(chuàng)造了基本條件，為使其全面發(fā)揮效益，實(shí)現(xiàn)對(duì)該流域地表水和淺層地下水的統(tǒng)一調(diào)度，還建設(shè)了相應(yīng)的提（灌溉機(jī)井）、引（引洪漫地渠道和建筑物）、截（截潛流）工程，制定了相應(yīng)的運(yùn)行管理制度。一是，新建機(jī)井70眼，使灌溉井的數(shù)量達(dá)到100眼，增加了233%；井灌區(qū)面積達(dá)到202hm2，增加了206%；二是，根據(jù)控制性工程分布，建設(shè)了一批引洪設(shè)施，并維修了原有的引洪渠，將沿溝的大量旱地和灘地建設(shè)成洪漫地，新開發(fā)洪漫地90hm2，以便在汛期將骨干工程攔蓄洪水通過放水建筑物和引洪渠進(jìn)行引洪淤灌，同時(shí)通過引洪灌溉為壩下游補(bǔ)充地下水；三是，在適當(dāng)?shù)胤浇ㄔO(shè)截潛流工程，解決人畜飲水和發(fā)展灌溉問題；四是，隨著井灌區(qū)和洪漫地面積的擴(kuò)大以及灌溉保證率的提高，各灌區(qū)調(diào)整了農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了玉米、油葵、棗樹、枸杞、瓜菜等作物種植面積，加強(qiáng)了農(nóng)田防護(hù)林和“四旁樹”建設(shè)，改善了生態(tài)環(huán)境和小氣候。

3 取得的效益

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

長(zhǎng)城邊溝流域已建的長(zhǎng)城邊溝、上溝灣、清水營(yíng)、馬蓮臺(tái)、橫山堡、張家窯等6座生態(tài)水保治溝骨干工程其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。目前共蓄水280萬(wàn)m3，灌溉農(nóng)田3030畝，畝均產(chǎn)量達(dá)400kg，每年可以增加糧食產(chǎn)量121.2萬(wàn) kg；水面養(yǎng)殖每年增收9.6萬(wàn)元；提供給工業(yè)（電廠）用水年140萬(wàn)m3，每1m3水按3元計(jì)算，每年可以增加520萬(wàn)元收入。

3.2 社會(huì)效益

3.2.1 防洪減災(zāi)，確護(hù)下游安全

通過在長(zhǎng)城邊溝流域溝道中建設(shè)控制性的水土保持治溝骨干工程，可以達(dá)到攔洪、蓄洪、滯洪、削減洪峰流量的目的，能有效地防止洪水泥沙對(duì)下游造成危害。上溝灣治溝骨干壩于1995年12月建成，1996年6月28日靈武市普降大雨，上溝灣治溝骨干壩一次蓄水達(dá)131.2萬(wàn)m3。由于該壩的建設(shè)，使上溝灣治溝骨干壩下游1280畝溝灣地及其配套水利設(shè)施等免于洪水侵害，但該壩上游清水營(yíng)村的865畝溝灣地顆粒無(wú)收、12座洪漫壩垮壩、23眼澇池被淤平。

3.2.2 充分利用水資源，解決農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)等用水

水土保持治溝骨工程可作為水源工程，解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)等用水。長(zhǎng)城邊溝流域建成的6座治溝骨干工程平均每年提供有效水資源為280萬(wàn)m3以上，灌溉農(nóng)田3030畝，解決186頭大家畜，9362只羊的飲水問題，提供給工業(yè)（電廠）用水140萬(wàn)m3。

3.3 生態(tài)效益

3.3.1 攔泥保土，減少入黃泥沙

黃河泥沙主要來源于黃河中游黃土高原的千溝萬(wàn)壑。修建于各級(jí)溝道中的治溝骨干工程，從源頭上封堵了向下游輸送泥沙的通道，在泥沙的匯集和通道處形成了一道人工屏障。它不但能夠抬高溝床，降低侵蝕基準(zhǔn)面，穩(wěn)定溝坡，有效制止溝岸擴(kuò)張、溝底下切和溝頭前進(jìn)，減輕溝道侵蝕，而且能夠攔蓄坡面匯入溝道內(nèi)的泥沙。長(zhǎng)城邊溝流域6座治溝骨干工程現(xiàn)已累計(jì)攔泥126.48萬(wàn)m3，這對(duì)下游河道及黃河安瀾也起到了一定的作用。

3.3.2 優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，促進(jìn)退耕還林還草

一是，長(zhǎng)城邊溝流域6座治溝骨干工程為農(nóng)村優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)和調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)退耕還林還草，發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)創(chuàng)造了條件；二是，堅(jiān)持以小流域?yàn)閱卧?，治溝打壩，帶?dòng)了小流域各業(yè)生產(chǎn)，溝壩地?cái)?shù)量和產(chǎn)量的增加，為坡耕地退耕還林還草創(chuàng)造條件；三是，涵養(yǎng)水源，改善局部小氣候。長(zhǎng)城邊溝流域6座水土保持治溝骨干工程通過有效的蓄水滯洪，將高含沙洪水一部分轉(zhuǎn)化為地下水，一部分轉(zhuǎn)化為清水，通過泄水建筑物，排放到下游溝道，增加了溝道常流水，涵養(yǎng)了水源。