重慶堰塘—沖沖田系統(tǒng)對現(xiàn)代水資源管理的啟示

戴芹芹，王志芳

（1.浙江省寧波市鄞州區(qū)東吳鎮(zhèn)人民政府，315113，寧波；2.北京大學建筑與景觀設(shè)計學院，100080，北京）

近年，我國暴雨不斷，洪澇災害頻發(fā)，造成了嚴重的經(jīng)濟損失和社會影響。在面臨“水太多”問題的同時，我們也面臨著嚴重的水資源短缺難題，地下水資源枯竭、干旱頻發(fā)的報道也屢見不鮮。這一切都與城市建設(shè)過程中水資源管理理念和方式出現(xiàn)的問題相關(guān)。古人在長期與水旱災害的斗爭過程中，積累了豐富的水資源管理經(jīng)驗，形成了獨特的地方知識，應該加強對這部分知識的研究，來服務與指導現(xiàn)代的水資源管理。以重慶為研究區(qū)，從水資源管理的角度對堰塘—沖沖田系統(tǒng)進行分析，剖析其中的生態(tài)智慧，供各地在城鎮(zhèn)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)過程中借鑒，以妥善管理水資源、保護環(huán)境。

一、研究區(qū)域與方法

1.區(qū)域特征與問題

重慶洪災頻發(fā)、水資源短缺，同時面臨著排水與蓄水的雙重水資源管理難題。這些難題既是城市化發(fā)展的結(jié)果，也受制于當?shù)氐淖匀画h(huán)境特征。重慶地勢起伏大，層狀地貌明顯，以山地、丘陵為主，喀斯特地貌分布廣泛。這里雨量充沛，年平均降水量1 000～1 350 mm，但降水集中，月際變化大，降水主要集中在4—8月，約占全年降水總量的72.8%，且多為雷陣雨、大雨、暴雨。較大降水天氣過程多集中在6月中旬到7月上旬，干旱多發(fā)生在7月下旬到8月下旬的相對較短時段。以上降水特點,形成重慶地區(qū)冬季干、春少雨,夏多暴雨、旱澇交替的氣候規(guī)律。這樣的氣候特點給當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴峻挑戰(zhàn)。如何減輕洪澇災害又有效地留住雨水，是當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須解決的一個難題。

2.資料收集與方法

圖1 堰塘—沖沖田系統(tǒng)示意圖

通過田野調(diào)查、文獻閱讀，了解場地的環(huán)境特點和自然環(huán)境數(shù)據(jù)。以Google地圖、GPS輔助，采用鄉(xiāng)土地圖法進行地方水資源管理知識的挖掘，深入剖析堰塘—沖沖田系統(tǒng)形成的理念與方法，并通過GIS水文分析，對其進行驗證。

二、堰塘—沖沖田系統(tǒng)概述

為了最大限度儲藏、利用降水，且免受山洪威脅，重慶地區(qū)逐漸形成了一套龐大的堰塘—沖沖田系統(tǒng)，它可以有效地綜合解決雨水蓄滯和雨洪安全的難題。

這套系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：將水田順著徑流路徑布置于丘麓坳谷，旱田分布于兩側(cè)的丘坡，房屋建于丘頂和中上丘坡。這種順丘麓坳谷逐層開墾而成的水田被當?shù)厝私凶鳑_沖田。在沖沖田上游洼地內(nèi)修筑塘庫，雨季蓄積雨水，旱季利用地勢，順著沖沖田進行自流灌溉。降雨時，雨水沿坡地順勢依次匯于堰塘、沖沖田，集于河溝，最后匯入江河（見圖1），在做到有效蓄水的同時，保證了排水的通暢。

本文將這種丘陵地區(qū)特殊的水資源管理和利用系統(tǒng)叫作堰塘—沖沖田系統(tǒng)，它廣泛分布于重慶山區(qū)的大部分農(nóng)村地區(qū)，形成了獨特的地方景觀。依靠沖沖田的位置，可以快速有效地識別出場地的徑流路徑及分水嶺的位置。

1.組成要素

堰塘—沖沖田系統(tǒng)由沖沖田多級系統(tǒng)和大量小型的堰庫群所組成。

（1）沖沖田

圖2 正沖、側(cè)沖示意圖

沖沖田是丘陵地區(qū)沿丘麓坳谷逐層開墾的農(nóng)田，根據(jù)位置不同分為正沖、干沖（也稱側(cè)沖）（見圖 2）和沖口。正沖即坳谷正中較易匯水的水田，是場地的徑流區(qū)；側(cè)沖則指正沖兩側(cè)具有一定坡度，不易匯水的旱田，正沖和側(cè)沖的交界線即流域中的高地區(qū)和徑流區(qū)的交界線。沖口是指兩條或多條沖沖田的交匯點。

（2）塘庫群

為了保證場地用水，重慶多年來形成了冬囤水田保水稻栽秧插、堰塘保滲灌、水庫做后盾抗伏旱的格局。重慶山丘毗連，農(nóng)田分散，水利建設(shè)多以小型為主，小者建堰塘（也稱山灣塘），大者修小水庫，形成塘庫群蓄水。

堰塘：山區(qū)或丘陵地區(qū)修筑的一種小型蓄水塘，是重要的農(nóng)業(yè)灌溉和生活用水來源。

冬囤水田：能就地蓄水、就地灌溉的水田，因為冬天田中蓄水而得名。冬囤水田與工程蓄水（如堰塘、水庫）互為調(diào)節(jié)，減少水在灌溉渠道中的流失、滲漏、蒸發(fā)等,客觀上增加了工程蓄水效益。

2.塘庫群空間位置的選擇

塘庫群的選址必須滿足3個條件：①具有天然洼地；②高地勢，能利用地形優(yōu)勢形成自流灌溉；③地質(zhì)巖性適合，土壤的保水性好，地下沒有地縫。因此，塘庫群的位置一般都處于流域高處的洼地，在雨水匯入沖沖田之前就對雨水進行收集。通過與GIS水文模擬的徑流對照，水庫主要位于場地的4級徑流區(qū)，大堰塘位于5級徑流區(qū)，大量的小堰塘處于場地的6、7級徑流區(qū)。這種堰塘—沖沖田的時空組合有利于利用地形完成排水、蓄水兩大任務。

3.宏觀、中觀、微觀系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)

處于4、5、6級徑流區(qū)的塘庫群，實際上是從宏觀、中觀、微觀等3個空間層次形成了水資源管理的相互協(xié)調(diào)機制。雨水先后匯于堰塘、水庫，他們的容量、服務半徑、抗旱性、調(diào)蓄能力依次擴大。干旱時節(jié)，水庫成了農(nóng)業(yè)灌溉的最后一道防線。

由水庫、堰塘、冬囤水田所組成的塘庫群格局，是一套與當?shù)貧夂?、地形、用水、需水量緊密結(jié)合的灌溉系統(tǒng)，它們相互補充、相互協(xié)調(diào)，維系著這個區(qū)域的用水平衡，共同塑造著大地景觀；同時也是重要的雨洪水源頭控制設(shè)施。

三、堰塘—沖沖田系統(tǒng)的生態(tài)適宜性

1.土壤適宜性

重慶土壤由巖石風化而成，山坡多頁巖風化不完全的棕紫泥土保水性差，不宜種植水稻。山坡上的土壤受到雨水侵蝕，沖刷而下的泥沙在坳谷沉淀形成土壤淤積區(qū)。這一“上蝕下淤”的地貌過程，使得山麓坳地淤積形成了土壤養(yǎng)分和蓄水性都較好的水稻土。依山谷逐層開墾水田，其土壤最適宜水稻生長，再加上農(nóng)田中的田埂、沉沙池等的作用，使隨著雨水流失的土壤能更好地保留在田地中，起到水土保持的作用。

2.地形、動力適宜性

將沖沖田與塘庫群沿著徑流路徑布置，其中沖沖田位于低地，塘庫群位于高地，可以進行自流灌溉，解決灌溉動力的問題。

3.排水、用水適宜性

山麓坳谷匯集大量雨水很容易產(chǎn)生內(nèi)澇，受到排水問題的嚴重困擾。將受雨水沖刷、滯蓄影響較小，同時用水需求大的水田安排在降雨時匯洪排流的山麓坳地，用田埂將雨水圍留在水田中，在保證水田用水的同時還保證了山坡、坡頂?shù)姆课菝馐苌胶槲：?，削弱下游洪峰峰值。沖沖田系統(tǒng)不但是當?shù)氐呐藕橄到y(tǒng)，每年4—10月，水田都要蓄積40 cm高的水量，因此它也是重要的源頭蓄水設(shè)施。

四、堰塘—沖沖田系統(tǒng)的水資源管理智慧

1.暴雨管理與灌溉相結(jié)合

堰塘—沖沖田系統(tǒng)充分考慮暴雨控制和灌溉需求，國外大量LID、BMP研究中雨洪水控制措施在很大程度上與堰塘、沖沖田的構(gòu)建模式相一致，具有3個特點：①源頭收集暴雨水，起到了蓄滯雨水的作用；②零能耗自流灌溉，是綠色、可持續(xù)的灌溉設(shè)施；③徑流路徑最長化，可以將暴雨水最大限度地儲存、吸收在水田內(nèi)，減小暴雨的峰值，推遲峰值來臨的時間，減小暴雨對下游的沖擊和下游洪澇發(fā)生的可能性。

2.灌溉系統(tǒng)與地下水系統(tǒng)相結(jié)合

水庫、堰塘、水田是重要的地下水補給區(qū)。雨水收集在堰塘、水田后，慢慢下滲，以地下徑流的方式慢慢地補給地下水和河流的基流。

3.暴雨管理與凈化系統(tǒng)相結(jié)合

堰塘、沖沖田不僅是雨洪管理的重要設(shè)施，還能起到消納、降解和吸附污染物的重要作用，是重要的凈化設(shè)施。國外大量LID、BMP研究中非點源污染控制措施在很大程度上與堰塘—沖沖田的構(gòu)建模式相一致。

五、與其他地區(qū)傳統(tǒng)水資源管理模式的區(qū)別

1.與中國古城水資源管理模式的區(qū)別

中國古城防洪系統(tǒng)采用城墻、壕池、城內(nèi)溝渠、排水管道等措施綜合管理雨洪，采用“防、導、蓄、高、堅、護、管、遷”的古城防御方略，由障水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、調(diào)蓄系統(tǒng)、交通系統(tǒng)組成，一般具有軍事防御與排水、排澇兩大綜合功能。防洪體系的設(shè)計因地制宜，用水之利，避水之害，根據(jù)地形的不同，具體表現(xiàn)形式也不一樣。比如黃泛平原古城就保留了大面積的坑塘、湖面，而江南水城的特色則是發(fā)達的城市水網(wǎng)。堰塘—沖沖田系統(tǒng)是針對丘陵地形，基于農(nóng)業(yè)需求發(fā)展起來的，它缺少古城防洪系統(tǒng)的軍事防御功能，僅以蓄水、灌溉、排澇功能的最大化為目的。

2.與濕潤區(qū)水資源管理模式的區(qū)別

濕潤區(qū)的水資源管理以防洪排澇為主，主要以大面積的水體、水塘、運河及灌溉系統(tǒng)為主，隨著地形的變化表現(xiàn)出不同的形態(tài)。比如圩田就是江南人民為適應潮水的大幅度漲落而創(chuàng)造的一種農(nóng)田開發(fā)的獨特形式。

濕潤區(qū)梯田是濕潤區(qū)山地地區(qū)的一種主要的水資源管理模式，分為沿等高線梯田、方形梯田、山腳梯田、魚梁堰梯田等多種形式，尤以等高線梯田最為常見。與重慶地區(qū)堰塘—沖沖田系統(tǒng)沿著徑流路徑而建不同，等高線梯田系統(tǒng)沿山脊線整坡開發(fā)。濕潤地區(qū)常年降雨豐富，梯田是對土地與水源的最大化利用。沿著徑流路徑布置的堰塘—沖沖田是為了在收集雨水的同時，解決瞬時暴雨所導致的排水問題，避免房屋建筑等受到山洪的沖擊。

3.與干旱區(qū)水資源管理模式的區(qū)別

在干旱地區(qū)，收集雨水、防止蒸發(fā)是水資源管理的重點，干旱區(qū)以蓄水系統(tǒng)為核心，各種儲水設(shè)施、引水設(shè)施構(gòu)成干旱區(qū)水資源管理的主要手段。旱梯田是缺水的丘陵區(qū)、山區(qū)常見的水資源管理模式，人們通過改造地形達到滯水、蓄水的目的。

基于地方知識的傳統(tǒng)雨洪管理模式受當?shù)氐臍夂?、降雨類型、地形地貌等因素的影響較大，都是因地制宜地解決當?shù)厮畣栴}，每一種傳統(tǒng)的雨洪管理模式都有其特點和局限性。濕潤區(qū)以防洪排澇為核心，干旱區(qū)以雨水收集及防治蒸發(fā)為核心，平原、丘陵、山區(qū)、沿海地區(qū)又由于地形的不同，表現(xiàn)出不同的水景觀特點。山地梯田是干旱區(qū)和濕潤區(qū)都會采取的景觀形式。

堰塘—沖沖田，既有別于旱梯田，也與濕潤區(qū)梯田不同，它不是單一的適應干旱或濕潤氣候的水資源管理模式，而是應對干濕交替氣候所產(chǎn)生的獨特的水資源管理模式。分散式的堰塘、水庫等小型集水洼地體現(xiàn)了對干旱氣候的適應，同時沿徑流路徑開墾的農(nóng)田不僅是對干旱的一種適應，也是對瞬時暴雨的一種適應，成為主要的泄洪道。

六、堰塘—沖沖田系統(tǒng)對現(xiàn)代水資源管理的啟發(fā)

1.尊重場地，遵從自然

我國現(xiàn)行的城市建設(shè)往往忽略場地現(xiàn)狀，很多對維護場地的健康和安全具有重要意義的地方元素、針對性的適應方式隨著城市化的進程被瞬間抹平，如在高地挖湖，將堰塘填平，城市給排水過多地依賴工程措施，造成湖泊靠人工水利工程補給，下雨時積澇成災等嚴峻的生態(tài)問題，給城市供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)都造成極大的壓力。

堰塘—沖沖田系統(tǒng)各組成元素的選址，完全尊重并依賴高低起伏的山地地形。古代人清楚地意識到，山地地形在增加了瞬時徑流量大、蓄水難問題的同時，也為解決這個難題提供了良好的地形條件與契機，遵從并加以利用是古代人解決水資源管理難題的不二法則。堰塘—沖沖田系統(tǒng)的布局法則，應該運用到現(xiàn)代城市建設(shè)中來，將受雨洪影響較小的城市綠地布于山麓坳谷，將建設(shè)用地布于高地，將原有的堰塘化為城市的水景和灌溉水源，使新建的城市能夠維持場地原有的匯流方式，利用綠地系統(tǒng)來削減雨洪水，并保證其他區(qū)域的安全。借鑒地方智慧來幫助我們對土地利用的區(qū)域地點做出明智的選擇和判斷，以杜絕潛在的威脅。

2.多功能，分散處理

我國現(xiàn)行的綠地、水利、水景建設(shè)，功能單一，規(guī)模大，對場地原有的景觀過程破壞大。如水景觀建設(shè)，往往單一滿足觀賞需求，較少與雨水收集、地下水下滲、綠地灌溉等功能結(jié)合起來。古人由于無法克服長距離、高落差所引起的運輸問題，面對分散的灌區(qū)，采用了小而分散的、多層次的蓄水系統(tǒng)，并且巧妙借助了地形，利用重力形成自流灌溉。這些建在徑流始端的小而分散的塘庫群維持了場地原有的水文過程，盡量減少建設(shè)對場地的水文過程、河流生態(tài)的破壞，并且起到了源頭控制雨洪水、通過下滲緩慢補給下游徑流的作用。系統(tǒng)每個組成元素不是單一功能，而是多功能、復合型的，是對場地水文過程的綜合干預，整個系統(tǒng)綜合考慮了下滲、排水、蓄水等問題。

我國幅員遼闊，自然、地理、社會環(huán)境復雜，不能指望一種方法可以適用于所有地區(qū)、解決所有地區(qū)的水問題。研究基于地方知識的水資源管理模式，有助于我們找到新型雨洪管理理念的本土化實踐方式。

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