喀斯特山區(qū)土地整治工程農(nóng)田水利優(yōu)化布局

賈麗娟 陳桂斌 葛霖

摘要 經(jīng)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)目前喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程存在布局不合理、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過低等問題。要解決這些問題，在規(guī)劃農(nóng)田水利工程時(shí)必須堅(jiān)持因地制宜、兼顧農(nóng)業(yè)用水和人畜用水的原則，優(yōu)先考慮社會(huì)需求，以興建小型蓄排水工程為主。在具體做局部地區(qū)的規(guī)劃方案時(shí)，較優(yōu)的有3種類型4種布局方案：（1）旱地集中區(qū)農(nóng)用水利工程布局；（2）旱地集中區(qū)農(nóng)用水利工程與道路配套布局；（3）農(nóng)戶性畜用水利工程布局；（4）灌排和農(nóng)戶人畜兼顧型水利工程布局。此外，轉(zhuǎn)變喀斯特山區(qū)農(nóng)民的用水觀念，構(gòu)建利水型農(nóng)業(yè)和利水型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)人—土地和水—環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，應(yīng)是各級(jí)政府的終極目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 土地整治；農(nóng)田水利；優(yōu)化；喀斯特山區(qū)

中圖分類號(hào) S28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）26-09208-03

Layout Optimization on Irrigation and Water Conservancy of Land Reclamation Projet in Karst Mountainous

JIA Li-juan et al （Chongqing Municipality Jiu Longpo District Bureau of Land and Resources Management， Chongqing 400000）

Abstract Through field investigation， it was found that there are some problems in current Karst mountainous farmland irrigation and water conservancy， such as unreasonable layout， low design standard. In order to solve these problems， in planning farmland water conservancy project， we should adhere to the principles that suit ones measures according to local conditions， give consideration to both agriculture and living water. Four superior layout schemes were put forward： agricultural water conservancy engineering layout in dryland area； agricultural water conservancy engineering and road facilities layout in dryland area； farmers water conservancy layout project； irrigation and drainage and farmers livestock water conservancy project. In addition， transformation of Karst mountain farmers concept of water and realization of human-land and water-environment coordination are the ultimate goals of governments at all levels.

Key words Land reclamation； Farmland irrigation and water conservancy； Optimization； Karst mountainous

喀斯特地貌又稱巖溶地貌，廣泛分布于黔、桂、滇等省區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅喀斯特地區(qū)裸露的碳酸鹽類巖石面積就大約相當(dāng)于我國國土面積的1/7，喀斯特石漠化已成為影響我國生態(tài)安全最重要的問題之一。水利是農(nóng)業(yè)的命脈，是喀斯特山區(qū)農(nóng)民生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)物質(zhì)。而喀斯特地區(qū)自然環(huán)境條件差，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施落后，使得當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢，甚至影響了區(qū)域社會(huì)的整體發(fā)展。巖溶地區(qū)人多地少的矛盾尤為突出，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國巖溶地區(qū)人口密度高達(dá)每平方公里208人，是全國平均人口密度的1.5倍。當(dāng)前在大力推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治工程的背景下，我國西南高原地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件不斷得到了改善，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益不斷得到提升。為實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，保障耕地資源和糧食安全，維持區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村與農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，調(diào)查與分析喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利發(fā)展?fàn)顩r，為該地區(qū)的土地綜合整治獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策很有必要。

關(guān)于喀斯特地區(qū)農(nóng)田水利工程的研究， 李安峰以西南典型的喀斯特省份貴州為例，分析了其地貌分布、水資源及農(nóng)田水利建設(shè)特點(diǎn)和存在問題，提出根據(jù)省情應(yīng)始終把解決農(nóng)村人畜飲水問題擺在農(nóng)田水利建設(shè)的優(yōu)先位置以及整合省域不同地區(qū)的水資源等建議^[1]；農(nóng)田水利工程建設(shè)在改善土壤鹽漬化方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，它在改良鹽堿土的環(huán)境的同時(shí)達(dá)到了治理鹽漬化的效果^[2]；郭闖結(jié)合湖南省土地綜合整治項(xiàng)目，從灌溉和排水渠系出發(fā)系統(tǒng)地分析了其布置的要求及建筑物類型等；黃祖兵認(rèn)為解決工程區(qū)灌溉、排水、防洪及水土流失等問題是土地整理中農(nóng)田水利工程的重要任務(wù)[3～4]；馮林春分析了大部屬丘陵山區(qū)的呂梁市水利基本建設(shè)情況，提出要突出抓好農(nóng)村人畜飲水工程、農(nóng)業(yè)灌溉工程以及主要河道整治工程^[5]；水利技術(shù)措施在礦山復(fù)墾地治理中顯得尤為重要，刑夢(mèng)罡圍繞礦山復(fù)墾區(qū)農(nóng)田水利措施是否適宜建設(shè)以及建設(shè)什么樣的標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)問題，構(gòu)建了河北省礦山復(fù)墾區(qū)農(nóng)田水利措施適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并運(yùn)用層次分析法確定了礦山復(fù)墾區(qū)農(nóng)田水利措施的建設(shè)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，最終經(jīng)過實(shí)例驗(yàn)證了該指標(biāo)體系的，構(gòu)建的指標(biāo)體系得出的評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況基本相符的結(jié)論^[6]?？偟膩碚f，關(guān)于喀斯特地區(qū)土地整治農(nóng)田水利工程方面的研究不多，且缺乏對(duì)喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程優(yōu)化布局系統(tǒng)的研究。文章在分析了喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程使命的基礎(chǔ)上詳細(xì)地解析了農(nóng)田水利工程中最重要蓄排水工程優(yōu)化布局類型，旨在為完善喀斯特山區(qū)土地整治工程理論研究，實(shí)現(xiàn)喀斯特山區(qū)農(nóng)民生活用水和農(nóng)業(yè)用水的協(xié)調(diào)，為指導(dǎo)喀斯特區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有益參考。

1 喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程的重要性

1.1 喀斯特山區(qū)土地整治概況

我國的喀斯特地形面積分布為世界之最，其中尤以西南巖溶地區(qū)為代表，包括貴州、云南、廣西、重慶、四川、湖南、湖北、廣東8個(gè)?。▍^(qū)、直轄市）。據(jù)統(tǒng)計(jì)其裸露的碳酸鹽類巖石面積約130萬km2，“石多土少、雨多地漏、土薄易旱”的地質(zhì)狀況嚴(yán)重制約了喀斯特山區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展。云貴高原區(qū)土壤涵養(yǎng)能力低、蓄水保水能力差，再加上喀斯特山區(qū)地質(zhì)漏水嚴(yán)重，其工程修建難度較大，很容易造成工程性缺水^[7]。同時(shí)貴州還是石漠化最嚴(yán)重的地區(qū)，土地整治工程不僅涉及傳統(tǒng)的土地平整、道路和水利工程，還應(yīng)該將生態(tài)環(huán)境治理融入其規(guī)劃設(shè)計(jì)中，達(dá)到土地整治和石漠化治理雙重目的^[8]。自然條件差，加之人為不合理的土地利用活動(dòng)，使得我國石漠化地區(qū)人口多，人均耕地資源少，糧食作物產(chǎn)量低，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施落后的狀況更加凸顯，進(jìn)行以生態(tài)恢復(fù)和農(nóng)田水利為重點(diǎn)的土地整治工程顯得尤為重要。

1.2 喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程的定位

“水是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，水利是農(nóng)業(yè)的命脈”?？λ固厣絽^(qū)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)用水只能靠雨水，而以云貴高原為主的喀斯特山區(qū)雨水分布很不均勻，冬天雨水少而夏季雨水多，且小區(qū)域內(nèi)氣候變化差異較大，谷底下雨山頭晴熱，隔山天氣不同等局布?xì)夂虿町悩O為常見，這些都嚴(yán)重地制約其農(nóng)業(yè)發(fā)展。眾所周知，以云貴高原為主的喀斯特石漠化區(qū)域每年都會(huì)有不同程度的干旱發(fā)生，其中春旱尤為嚴(yán)重。因此開展農(nóng)村土地整治工程，強(qiáng)化農(nóng)田水利工程的布局和設(shè)計(jì)，充分結(jié)合喀斯特山區(qū)現(xiàn)有的特殊地勢(shì)地貌優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建以小型農(nóng)田水利工程為主的整治模式，最大限度地兼顧喀斯特山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和農(nóng)村人畜飲用水是農(nóng)田水利工程的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

1.3 目前農(nóng)田水利規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在的問題

喀斯特山區(qū)土地整治工程農(nóng)田水利的布局和設(shè)計(jì)應(yīng)充分結(jié)合其地形地貌實(shí)際，最大限度地發(fā)揮水利工程的蓄水、灌排水功能。經(jīng)過對(duì)喀斯特山區(qū)土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)的調(diào)查，筆者認(rèn)為喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程規(guī)劃及設(shè)計(jì)存在以下幾點(diǎn)問題：首先是工程布局不盡科學(xué)合理，布局沒有充分考慮喀斯特地質(zhì)實(shí)際?？λ固貐^(qū)域的地表植被覆蓋率較低，其地表保水蓄水能力差，雨水形成地表徑流后在地表的流動(dòng)時(shí)間和距離均較短，而修建多座低標(biāo)準(zhǔn)的小型農(nóng)田水利工程，不具備短時(shí)間蓄大量水的能力，則易造成次生地質(zhì)災(zāi)害；其次，工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過低，影響工程質(zhì)量，如溝渠底層設(shè)計(jì)用C10打底、C15砌筑，這直接導(dǎo)致部分工程修筑后還未經(jīng)驗(yàn)收，僅雨水沖刷、土壤吸水膨脹便可將其毀壞，給土地整治工程帶來負(fù)面影響；再者，土地整治宣傳力度不夠，農(nóng)民對(duì)其缺乏了解，農(nóng)民參與程度不高，參與愿望不強(qiáng)。農(nóng)民未參與規(guī)劃使得部分規(guī)劃不盡合理，且給工程后期管護(hù)帶來一定影響^[9]。農(nóng)民作為農(nóng)村土地整治工程的主要受益者，其參與的積極性高低是影響工程綜合效益大小以及效益能否實(shí)現(xiàn)的重要因素；最后，規(guī)劃設(shè)計(jì)沒有很好地兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人畜用水問題，喀斯特石漠化地區(qū)農(nóng)業(yè)用水和人畜用水難問題已成為社會(huì)問題，而實(shí)際在規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在重農(nóng)業(yè)用水輕農(nóng)民生活用水的現(xiàn)象。

2 喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程的優(yōu)化布局

2.1 農(nóng)田水利工程優(yōu)化布局理念

“優(yōu)化”即為追求更高的效益，首先是社會(huì)效益。因此喀斯特石漠化地區(qū)農(nóng)田水利工程要以解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和農(nóng)村人畜飲用水為使命，規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合具體項(xiàng)目區(qū)實(shí)際地形、地質(zhì)條件，做到因地制宜科學(xué)合理。2014年中央1號(hào)文件繼續(xù)關(guān)注農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題，并提出“谷物基本自給、口糧絕對(duì)安全”的口號(hào)，這為繼續(xù)促進(jìn)農(nóng)村、農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展提供了很好的政策?？λ固厣絽^(qū)人口密度大，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)民的持續(xù)增產(chǎn)增收，農(nóng)田水利工程的屬性作用更加突出。優(yōu)化布局農(nóng)田水利工程有一些具體的要求，如規(guī)劃設(shè)計(jì)要以因地制宜為原則，要加大土地整治工程宣傳力度，提升農(nóng)民參與土地整治的積極性，加強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)培訓(xùn)^[10]，提高設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性，兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和農(nóng)民人畜用水，實(shí)現(xiàn)工程效益最佳化。

2.2 喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利優(yōu)化布局類型

喀斯特山區(qū)土地有著田壩少，梯田多，旱地多水田少，且旱地多為分散的坡地等特點(diǎn)，這種特殊的地理?xiàng)l件決定了喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程具有以蓄水和排水為核心，以小型水利工程為主的特征?？λ固厣絽^(qū)土地整治農(nóng)田水利工程主要包括蓄水、排水和附屬工程3類，其中蓄水工程為蓄水池，排水設(shè)施包括排水溝、攔山堰等，附屬設(shè)施有涵板、沉沙凼?？λ固厣絽^(qū)用水包括農(nóng)業(yè)用水和農(nóng)戶人畜飲用水兩部分，蓄水和排水工程相互銜接構(gòu)成排蓄水體系?？筛鶕?jù)水利工程的功能將喀斯特山區(qū)蓄排水分為農(nóng)業(yè)用水、農(nóng)戶人畜飲用水、農(nóng)業(yè)用水和人畜用水兼顧3種類型，再結(jié)合實(shí)際地形地貌，其工程布設(shè)主要有4種類型。第一種為農(nóng)業(yè)用水型，布設(shè)在旱地集中連片，地形變化比較統(tǒng)一的坡地山腰（圖1）。旱地集中連片，坡面匯水面積足夠時(shí)，可修筑容積較大的蓄水池，保證農(nóng)戶平時(shí)急需施肥打藥時(shí)用水；同時(shí)需在坡面中上部修建攔山堰將坡面徑流匯至與等高線垂直的排水溝，再經(jīng)沉沙凼將水流中較大石子沉淀后排入蓄水池，蓄水池蓄滿后可通過排水溝將多余的水排往低處。第2種農(nóng)業(yè)用水型水利工程布設(shè)在旱地集中區(qū)域，且充分利用道路系統(tǒng)形成匯水面，使得道路和蓄水、排水工程與地形很好地結(jié)合起來，最大限度地保證旱地農(nóng)業(yè)用水（圖2）。第3種為農(nóng)戶生活用水型，布設(shè)在離居民點(diǎn)較近的位置，或是現(xiàn)狀已有水井，該位置有穩(wěn)定的地下水源，修建蓄水池能很好地將地下水儲(chǔ)存，便于農(nóng)戶人畜飲水（圖3）。第4種為農(nóng)用和農(nóng)戶生活用水兼顧型（圖4），在自然條件較好的“田壩”區(qū)，可充分利用現(xiàn)有的水資源，選擇恰當(dāng)?shù)奈恢貌荚O(shè)能兼顧農(nóng)業(yè)用水和農(nóng)戶生活用水的水利設(shè)施。喀斯特高原地區(qū)有很多“高原盆地、田壩”，且其多數(shù)有溪流匯集，因地制宜布設(shè)排蓄設(shè)施及其附屬設(shè)施，形成更加豐富的水利網(wǎng)絡(luò)體系，可在滿足農(nóng)業(yè)灌排的同時(shí)最大限度地保障了居民生活用水，實(shí)現(xiàn)水利工程效益最佳化。

3 喀斯特山區(qū)利水型社會(huì)構(gòu)建

在資源困乏的21世紀(jì)，走環(huán)境友好型、資源節(jié)約型發(fā)展之路已成為共識(shí)。作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可缺少的基礎(chǔ)物質(zhì)之一，水在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的地位是不言而喻的。人均淡水占有量偏少早已是我國國情，加之存在農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)、污染等問題；地下水位下降使淡水的使用成本不斷加大；所需的技術(shù)科技含量不斷增加；工業(yè)用水的不斷加大；城鎮(zhèn)化的加快使得城市生活用水急劇增加這些問題都成為當(dāng)今社會(huì)的負(fù)面因素。因此構(gòu)建利水型社會(huì)成為今后發(fā)展的必由之路?？λ固厣絽^(qū)利水型社會(huì)的構(gòu)建可以從農(nóng)業(yè)和農(nóng)村兩個(gè)方面出發(fā)，結(jié)合喀斯特地區(qū)農(nóng)村面積廣、人口多的特點(diǎn)，構(gòu)建喀斯特山區(qū)利水型農(nóng)業(yè)和利水型農(nóng)村可從以下幾個(gè)方面著手：（1）加大對(duì)農(nóng)民節(jié)約用水觀念的宣傳力度，使得農(nóng)民逐漸樹立利水農(nóng)業(yè)和利水社會(huì)的價(jià)值觀。在倡導(dǎo)人與社會(huì)、生態(tài)和諧發(fā)展的背景下，逐步構(gòu)建人與水和諧相處的理念；按照“先生活后生產(chǎn)，先節(jié)水后調(diào)水”的原則，增強(qiáng)農(nóng)民“愛水、護(hù)水、利水”的風(fēng)尚，減少農(nóng)民生產(chǎn)生活對(duì)水的浪費(fèi)和傷害^[11]。（2）加大對(duì)農(nóng)村利水型農(nóng)業(yè)和利水型社會(huì)的投入，構(gòu)建利水社會(huì)科技體系。加強(qiáng)對(duì)利水農(nóng)業(yè)和利水社會(huì)的人力和財(cái)力投入，尋找適合山區(qū)農(nóng)民節(jié)約集約用水方式，建立起一套比較完整的利水科技體系。（3）構(gòu)建利水型社會(huì)發(fā)展的政策體系。利水型社會(huì)的發(fā)展需要各種層面的政策作支撐，如建立鼓勵(lì)利水社會(huì)發(fā)展的政策，利水社會(huì)基礎(chǔ)支撐體系，以及構(gòu)建長(zhǎng)期投入機(jī)制等。總之，構(gòu)建喀斯特山區(qū)利水社會(huì)是一項(xiàng)服務(wù)于“三農(nóng)”發(fā)展的系統(tǒng)工程，主要從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和人畜飲用水兩個(gè)角度出發(fā)，建立一個(gè)和諧發(fā)展的人—水體系，實(shí)現(xiàn)人—土地和水—環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

4 結(jié)論與討論

水是喀斯特山區(qū)農(nóng)民生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)，水利是農(nóng)業(yè)的命脈。喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程應(yīng)以最大限度地兼顧山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和人畜飲用水為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，應(yīng)以建小型蓄排水工程為主。但喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利布局及設(shè)計(jì)在因地制宜方面還需加強(qiáng)，且宣傳力度不夠、農(nóng)戶參與程度不高。因此，喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利布局應(yīng)提高規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，加大宣傳力度，提升農(nóng)民參與工程的積極性，提高設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性，兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和農(nóng)民人畜用水，實(shí)現(xiàn)工程布局最優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)效益最佳化。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和農(nóng)戶人畜飲用水兩個(gè)角度可將喀斯特山區(qū)土地整治農(nóng)田水利工程布局分為4種類型，其布設(shè)主要是位于旱地集中連片區(qū)域，充分結(jié)合道路網(wǎng)絡(luò)形成匯水面，與已有水源地結(jié)合以及利用現(xiàn)有溪溝形成農(nóng)業(yè)用水和居民生活用水兼顧型水利體系。在嚴(yán)峻的水資源短缺的形勢(shì)下，喀斯特山區(qū)利水型社會(huì)的構(gòu)建顯得尤為迫切，可先從轉(zhuǎn)變農(nóng)民“水”的觀念開始，從增加科技投入，提供政策扶持等方面尋求突破點(diǎn)。

復(fù)雜的地質(zhì)地貌環(huán)境增加了喀斯特山區(qū)土地整治農(nóng)田水利工程布局及設(shè)計(jì)的難度，文章在分析農(nóng)田水利工程優(yōu)化布局時(shí)較多的是從地形角度出發(fā)，對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)方面考慮較少；且沒有具體分析蓄水池以及排水設(shè)施的設(shè)計(jì)材質(zhì)及規(guī)格；對(duì)喀斯特山區(qū)利水型農(nóng)業(yè)和利水型社會(huì)的構(gòu)建僅是探討。鑒于此，今后喀斯特山區(qū)農(nóng)田水利工程可從地質(zhì)、居民生產(chǎn)生活習(xí)慣等多角度出發(fā)具體分析局部區(qū)域的農(nóng)田水利工程布局思路，詳細(xì)地分析具體工程的設(shè)計(jì)，以及進(jìn)行更加深入地分析利水型社會(huì)構(gòu)建的措施等方面的問題。

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