隴東黃土塬面保護(hù)存在的問(wèn)題與對(duì)策淺析

段義字，白小麗

(平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所，甘肅 平?jīng)?744000)

隴東黃土塬區(qū)主要包括甘肅慶陽(yáng)市西峰區(qū)、寧縣、鎮(zhèn)原縣、正寧縣、合水縣、慶城縣和平?jīng)鍪械臎艽h、靈臺(tái)縣、崇信縣、崆峒區(qū)，該區(qū)是我國(guó)黃土層最厚、保存最完整的黃土塬，也是黃土高原水土流失嚴(yán)重地區(qū)之一。多年來(lái)，隨著全球氣候變暖和常年地質(zhì)活動(dòng)，使黃土塬區(qū)產(chǎn)生許多叢溝且不斷蠶食塬面。目前，“塬溝相間、溝壑縱橫”現(xiàn)象普遍存在，塬邊數(shù)萬(wàn)條支毛溝在塬面無(wú)序匯流的沖刷下逐漸被切割成“手掌狀”，塬面逐年萎縮。僅慶陽(yáng)市面積在666.67hm2以上的塬有董志塬、早勝塬、宮河塬等37個(gè)，總面積9566.35km2，水土流失面積高達(dá)9218.48km2，年輸入黃河泥沙達(dá)6599萬(wàn)t，其中董志塬是隴東面積最大、保存最完整的黃土塬，塬面被切割為373條一級(jí)支溝和2876條支毛溝，塬面由唐代時(shí)期的南北長(zhǎng)110km、東西平均寬50km蠶食為目前南北長(zhǎng)89km、東西最寬處僅46km的黃土殘塬，最狹窄處只有50m。董志塬自唐代以來(lái)1300多年間，塬地被蠶食面積達(dá)6萬(wàn)多hm2，年平均蠶食約46hm2，塬面土壤侵蝕模數(shù)達(dá)6150t/(km2·a)，年輸沙量1683萬(wàn)t[1-2]。

近年來(lái)，隨著塬面城鎮(zhèn)化及新農(nóng)村建設(shè)、石油煤炭資源開(kāi)發(fā)、塬面小型建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施和道路場(chǎng)院硬化面積的增加，塬面匯流面積增大、下墊面蓄滲降水和匯流能力降低，塬面匯流排水設(shè)施不完善、水土保持設(shè)施布局不合理、已有蓄排水設(shè)施老化和運(yùn)行能力降低，難以滿足有效保護(hù)塬面的要求。慶陽(yáng)市西峰塬區(qū)的火巷溝、清水巷，鎮(zhèn)原縣孟壩鎮(zhèn)的和尚溝、回回拐溝等多條溝道已嵌入城鎮(zhèn)和居民區(qū)，塬區(qū)溝岸不斷擴(kuò)張、塌陷，危及城鎮(zhèn)安全，導(dǎo)致溝邊原有單位和居民陸續(xù)搬遷。為此，本文根據(jù)隴東黃土塬面現(xiàn)狀，分析塬面保護(hù)存在的問(wèn)題，提出對(duì)策和建議，以便為該區(qū)后續(xù)黃土塬面保護(hù)實(shí)施方案設(shè)計(jì)和建設(shè)提供有益借鑒。

1 黃土塬面保護(hù)和降水匯流利用的意義

黃土塬面保護(hù)就是依據(jù)水利水土保持相關(guān)技術(shù)規(guī)范和規(guī)程，對(duì)位配置小型蓄排引水工程和林草措施，對(duì)黃土塬面一定降雨強(qiáng)度產(chǎn)生的匯流進(jìn)行調(diào)蓄利用和疏導(dǎo)，減輕匯流對(duì)塬面的蠶食和溝頭的發(fā)育，進(jìn)而保護(hù)塬面永續(xù)利用和安全的一系列相關(guān)技術(shù)的總稱(chēng)。塬面降水匯流利用就是在合理配置蓄排引水工程的基礎(chǔ)上，將道路、場(chǎng)院、城鎮(zhèn)居民區(qū)等硬化地面產(chǎn)生的匯流按照一定降水頻率修建蓄水池、澇池、水窖等蓄水工程，為當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活用水提供必要的補(bǔ)充。

1.1 有利于保護(hù)耕地和村莊

長(zhǎng)期以來(lái)，由于黃土塬面作為隴東地區(qū)人口聚居區(qū)和重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，塬面通過(guò)修筑梯條田、道路、居民區(qū)和小城鎮(zhèn)，人工重塑地貌面積不斷擴(kuò)大，使黃土塬面自然形成的微地形坑洼、陷穴、土壕等破碎地面得到平整和恢復(fù)，但塬面村莊道路網(wǎng)絡(luò)密布，硬化或滲透能力較弱的地面面積相應(yīng)增加。因此，在確保塬面農(nóng)耕生產(chǎn)生活穩(wěn)定安全的前提下，盡可能因地制宜布設(shè)塬面蓄排引水工程，就地蓄存塬面匯流，以便干旱時(shí)用于澆灌農(nóng)作物、畜禽生活飲用水和小型建筑工程施工用水，汛期通過(guò)蓄排引水工程調(diào)節(jié)塬面匯流，截?cái)嘬鎱R流流路，削減塬面匯水對(duì)村莊、耕地的沖蝕和威脅。多年來(lái)，地處隴東黃土高原的平?jīng)?、慶陽(yáng)市在塬面治理上積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，慶陽(yáng)市西峰區(qū)在城區(qū)相繼實(shí)施了天湖、北湖、東湖等3個(gè)雨洪集蓄保塬生態(tài)工程，通過(guò)雨洪集蓄利用、合理疏導(dǎo)，從源頭上削減洪水對(duì)塬面沖蝕的壓力。平?jīng)鍪谐缧趴h、涇川縣和崆峒區(qū)在柏樹(shù)塬、玉都塬、白廟塬、草峰塬結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)，適地零星布設(shè)了澇池、水窖、蓄水池等小型蓄水工程，其在保護(hù)塬面、提高塬面匯水利用方面取得了一定成效。

1.2 有利于水土保持

按照GBT16453.4-2008《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范 小型蓄排引水工程》建設(shè)的塬面保護(hù)和匯流利用工程能充分蓄存塬面雨洪資源，其在保護(hù)塬面耕地資源、增加降雨蓄滲能力、減少塬面匯流量、保持塬面水土資源方面發(fā)揮了重要作用，減輕了塬面小城鎮(zhèn)或新農(nóng)村居民區(qū)產(chǎn)生的匯流再次隨地形變化而無(wú)序散排至塬邊或侵蝕溝頭，減緩溝頭后退形成的崩塌、坍塌等重力侵蝕。另一方面，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有塬面梯條田改造和地膜覆蓋、大坑種植、耕地集約化生產(chǎn)，增加了梯田蓄存田面短歷時(shí)、高強(qiáng)度降水，提高梯田蓄水保土功效，挖掘了梯田生產(chǎn)潛力。40～180cm土層中，梯田較緩坡地多利用土壤水分41.3～46.4mm，梯田生育期對(duì)土壤水分的利用明顯高于坡耕地，提高了梯田蓄水保土、抗旱減災(zāi)的能力，達(dá)到塬面水土保持的目的。

1.3 有利于水沙調(diào)控

塬面水沙調(diào)控就是通過(guò)塬面各自然地類(lèi)一級(jí)調(diào)控以及在人工重塑地貌配置水土保持工程和林草措施形成的二級(jí)調(diào)控，全方位增加塬面蓄水保土能力，構(gòu)建多層次、多組分、多循環(huán)的塬面水沙調(diào)控機(jī)制，重塑塬面穩(wěn)定而有序的微地形水沙運(yùn)行利用系統(tǒng)，主要通過(guò)修建水平梯條田、水窖、澇池、溝邊埂、溝頭防護(hù)、引洪漫地等工程措施和塬面耕地地膜覆蓋、塑料大棚、窖灌、滴灌以及梯條田地埂栽植埂坎防護(hù)林、溝邊防護(hù)林、“四旁”植樹(shù)等方式，多渠道利用塬面雨洪資源，使塬面水沙調(diào)控形成著眼于“調(diào)”，立足于“控”，目的在于“用”“調(diào)、蓄、用”相結(jié)合的模式，增加塬面水沙調(diào)控能力，進(jìn)而減少地表降水匯流無(wú)序散排，保護(hù)塬面。

2 黃土塬面保護(hù)工程建設(shè)存在的問(wèn)題

2.1 行業(yè)技術(shù)層面銜接不緊

長(zhǎng)期以來(lái)，在塬面匯流蓄存與排放設(shè)計(jì)理念和目標(biāo)方面，部門(mén)之間銜接不夠緊密，尤其在塬面道路排水方面較為突出，道路工程設(shè)計(jì)修建漿砌石或砼現(xiàn)澆路側(cè)排水溝，其目的就是盡快將路面匯水排至附近溝道，最大限度減少塬面道路匯水滯留對(duì)路基安全造成威脅，匯水下滲、蓄存量小，因此，塬面匯流進(jìn)入道路排水溝后，迅速下泄至附近溝頭，加劇了部分塬面溝頭溯源侵蝕，而水土保持工程設(shè)計(jì)則是盡可能適地布設(shè)水窖、澇池或蓄水池等蓄水工程，最大限度增加塬面匯流區(qū)降水資源就地利用、蓄存和下滲量，減少匯水隨地形變化而散排流入沖溝，減輕塬面和溝頭侵蝕。同時(shí)，由于同一類(lèi)型蓄排水設(shè)施驗(yàn)收、運(yùn)行管理以及產(chǎn)權(quán)單位不同，其管理與運(yùn)行效果差異較大。

2.2 可用資料深度不足

在塬面小型蓄排水工程設(shè)計(jì)中，選取的設(shè)計(jì)參數(shù)不同，設(shè)計(jì)結(jié)果差異較大。尤其徑流系數(shù)選用方面，設(shè)計(jì)規(guī)范要求參照當(dāng)?shù)亍端氖謨?cè)》或觀測(cè)資料，但許多《水文手冊(cè)》為20世紀(jì)七八十年代編制，觀測(cè)資料序列較短且徑流系數(shù)為一個(gè)區(qū)域的平均值，徑流系數(shù)基本上依照當(dāng)時(shí)水土保持現(xiàn)狀情況推算而得。近40a來(lái)，塬面地形地貌及地類(lèi)現(xiàn)狀已發(fā)生了較大變化，塬面實(shí)施了較為完善的水土保持工程措施和林草措施，部分塬面梯條田化程度達(dá)到80%以上，新農(nóng)村數(shù)量和“村村通”道路硬化面積增大，塬面匯水面積、徑流來(lái)源結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因此，選用的當(dāng)?shù)貜搅飨禂?shù)必須符合塬面現(xiàn)狀，才能使設(shè)計(jì)的水土保持工程更加符合實(shí)際，達(dá)到費(fèi)小效宏的目的。

2.3 點(diǎn)性工程投資過(guò)大、溝頭發(fā)育階段評(píng)估不準(zhǔn)

根據(jù)近兩年來(lái)隴東黃土塬面保護(hù)與匯流利用工程設(shè)計(jì)情況，工程措施主要為澇池、水窖、蓄水池、排水溝、溝頭防護(hù)、溝邊埂、溝邊防護(hù)林和引洪漫地等，其中溝頭防護(hù)作為塬面匯水蓄排的最后一道防線，其在塬面保護(hù)、防止溝頭后退和溝頭重力侵蝕、保護(hù)塬邊道路和村莊中起到了重要作用。但從已有的塬面保護(hù)項(xiàng)目溝頭防護(hù)典型設(shè)計(jì)來(lái)看，部分溝頭防護(hù)設(shè)計(jì)工程量大、投資高、涉及面廣，甚至存在不合理的大開(kāi)挖、大回填和填溝增地情況，導(dǎo)致個(gè)別溝頭防護(hù)工程投資達(dá)到數(shù)十萬(wàn)甚至百萬(wàn)元，使僅有的塬面保護(hù)項(xiàng)目投資點(diǎn)性化，相應(yīng)減少了其他面上小型蓄排水工程的布設(shè)數(shù)量和投資；另一方面，由于對(duì)侵蝕溝頭危害程度、發(fā)育階段和活躍程度評(píng)估不足，溝頭上部塬面匯水面積和來(lái)水量、地類(lèi)、治理程度及措施數(shù)量統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確，造成一些侵蝕溝頭比較穩(wěn)定、上部塬面來(lái)水量較小或通過(guò)對(duì)位配置蓄水工程可以蓄存設(shè)計(jì)頻率匯水的溝頭仍進(jìn)行加固、防護(hù)，增加了投資，相應(yīng)削減了其他措施的工程量。

2.4 建設(shè)項(xiàng)目水土保持措施布設(shè)不到位

近年來(lái)，隨著小城鎮(zhèn)和新農(nóng)村建設(shè)、道路及其他農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，塬面交通基礎(chǔ)設(shè)施較為完善，但占用平原耕地和林地面積增大，硬化地表迅速增加、塬面原有的匯流疏導(dǎo)流路被占?jí)海瑢?dǎo)致地表徑流劇增，加之施工過(guò)程中，水土流失臨時(shí)防護(hù)措施少或配置不到位，使各類(lèi)建設(shè)工地泥沙隨雨水進(jìn)入道路排水系統(tǒng)流入塬面侵蝕溝，加重了塬邊重力侵蝕和侵蝕溝的發(fā)育。新《中華人民共和國(guó)水土保持法》實(shí)施以來(lái)，市、縣水土保持監(jiān)督部門(mén)雖然注重開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管，但對(duì)塬面小多成群的公益性新農(nóng)村點(diǎn)性居民區(qū)建設(shè)和小城鎮(zhèn)建設(shè)監(jiān)管缺失，大部分項(xiàng)目未按照相關(guān)要求編報(bào)水土保持方案報(bào)告書(shū)(表)，生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)隨意性大、擾動(dòng)面積大，先棄后攔、亂挖亂棄普遍發(fā)生，施工過(guò)程中無(wú)系統(tǒng)的水土流失防治措施；另一方面，塬面舊房屋拆除產(chǎn)生的棄土棄渣和生活垃圾就近倒入溝道或堆棄在附近溝頭，截?cái)嗷蚋淖儨项^徑流流路，加劇了侵蝕溝頭的發(fā)育。

3 黃土塬面保護(hù)與徑流利用技術(shù)實(shí)施對(duì)策

3.1 加強(qiáng)行業(yè)技術(shù)銜接，多環(huán)節(jié)利用塬面匯流

塬面水土保持是一項(xiàng)社會(huì)公益性系統(tǒng)工程，水土保持各項(xiàng)措施的實(shí)施需要多部門(mén)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，尤其塬面保護(hù)蓄排引水工程的布設(shè)將占用耕地、林地、村莊自留地、鄉(xiāng)村公路路權(quán)用地等，因此，需要公路、林業(yè)、國(guó)土、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等部門(mén)的合作和協(xié)調(diào)，在塬面保護(hù)工程實(shí)施過(guò)程中，在確保公路運(yùn)行安全的前提下，可分段、適地設(shè)置蓄滲式路側(cè)土質(zhì)滲水池、蓄水溝，節(jié)節(jié)攔蓄路面匯水；水土保持工程設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)GB51018-2014《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和GBT16453.4-2008規(guī)定的洪水設(shè)計(jì)頻率合理選取設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算塬面匯流量；在村莊場(chǎng)院附近設(shè)置蓄水池、澇池、水窖等蓄水工程，采取水平溝、水平臺(tái)、大坑或燕翅坑整地，適地栽植村莊道路防護(hù)林、梯條田地埂和溝邊防護(hù)林，多措施、分層次、漸進(jìn)式的分散蓄存和利用塬面匯流，減少溝頭下泄匯水量，減輕溝頭侵蝕壓力。同時(shí)，應(yīng)該將塬面水土保持措施作為專(zhuān)門(mén)章節(jié)編入縣域生態(tài)環(huán)境保護(hù)總體規(guī)劃中，為塬面小城鎮(zhèn)和新農(nóng)村建設(shè)擾動(dòng)地面水土流失防治提供法律和技術(shù)依據(jù)。

3.2 收集最新基礎(chǔ)資料，確保設(shè)計(jì)符合實(shí)際

塬面水土保持工程設(shè)計(jì)初期，在全面收集最新區(qū)域水文和氣象、設(shè)計(jì)頻率降水量和暴雨量、侵蝕溝頭上部匯流區(qū)地類(lèi)及面積、最新地形圖等基礎(chǔ)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)項(xiàng)目區(qū)侵蝕溝發(fā)育活躍和危害程度進(jìn)行分級(jí)分類(lèi)，甄別出發(fā)育活躍、危及村莊居民區(qū)和主要道路等急需防治的侵蝕溝位置和數(shù)量；應(yīng)用萬(wàn)分之一地形圖現(xiàn)場(chǎng)勾繪和初擬水土保持措施位置、類(lèi)別及型式，參照該區(qū)黃土高原水土保持世行貸款二期項(xiàng)目監(jiān)測(cè)的各地類(lèi)保水指標(biāo)結(jié)合量算的地類(lèi)面積，采取加權(quán)平均法計(jì)算塬面徑流系數(shù)，再依據(jù)GB51018-2014推薦的設(shè)計(jì)頻率計(jì)算侵蝕溝頭來(lái)水量，適地布設(shè)小型蓄排水工程，計(jì)算其蓄水量，配套布設(shè)溝頭和溝邊埂、溝邊防護(hù)林等措施，逐級(jí)攔蓄塬面匯流；根據(jù)剩余來(lái)水量和侵蝕溝頭地形確定溝頭防護(hù)工程型式，將匯水安全導(dǎo)入溝道。根據(jù)平?jīng)鍪?017年度固溝保塬溝頭防護(hù)工程設(shè)計(jì)和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，排水型溝頭防護(hù)采用新型建筑材料UPVC波紋管以及鋼筋砼預(yù)制排水管(槽)等型式，在排水溝進(jìn)口設(shè)置沉砂池、出口下部設(shè)置消力池和拋石護(hù)坦等消能設(shè)施，避免排水對(duì)溝坡或溝底的二次沖蝕。同時(shí)，溝頭防護(hù)型式考慮經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、施工方便，盡量避免深挖高填的大型點(diǎn)性工程，以免造成投資過(guò)于集中而使塬面保護(hù)水土保持措施布局不均，影響塬面保護(hù)總體效益。

3.3 嚴(yán)格水土保持執(zhí)法，限制塬面開(kāi)發(fā)建設(shè)范圍

黃土塬面是隴東地區(qū)除川臺(tái)地以外的優(yōu)質(zhì)土地資源，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。近年來(lái)，各級(jí)政府十分重視改善民生，在塬面地勢(shì)平緩、人口較為集中、耕地資源豐富的村莊集中建設(shè)小城鎮(zhèn)、新農(nóng)村以及配套的道路、場(chǎng)院硬化設(shè)施，水土保持部門(mén)要加強(qiáng)監(jiān)管力度，做好塬面基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事前水土保持方案報(bào)告書(shū)(表)編制的檢查、事中水土保持措施的實(shí)施和事后水土保持設(shè)施驗(yàn)收的監(jiān)管和服務(wù)工作，督查項(xiàng)目建設(shè)區(qū)匯水外排與塬面已有排水系統(tǒng)的銜接以及水土保持工程、植物和臨時(shí)防護(hù)措施實(shí)施的可行性和水土流失防治的有效性，嚴(yán)守塬面耕地保護(hù)紅線；加大廢棄村莊土地復(fù)墾、耕地占補(bǔ)平衡的力度，將小城鎮(zhèn)、新農(nóng)村建設(shè)水土保持方案與縣域生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)總體規(guī)劃緊密地結(jié)合起來(lái)，在資金和條件許可的情況下，適地建設(shè)蓄水池或水景休閑區(qū)，多途徑、全方位蓄存和利用村莊場(chǎng)院、塬面地表匯流，建立生態(tài)清潔、生態(tài)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)安全、生態(tài)休閑的美麗鄉(xiāng)村和黃土塬面保護(hù)機(jī)制。

4 結(jié)語(yǔ)

黃土塬面保護(hù)和降水匯流利用有利于保護(hù)耕地和村莊，減輕了塬面小城鎮(zhèn)或居民區(qū)產(chǎn)生的匯流再次隨地形變化而無(wú)序散排至塬邊或侵蝕溝頭，造成溝頭重力侵蝕。黃土塬面保護(hù)和降水匯流利用有利于水沙調(diào)控。加強(qiáng)行業(yè)技術(shù)銜接，將塬面水土保持措施作為專(zhuān)門(mén)章節(jié)編入新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃，為塬面小城鎮(zhèn)和新農(nóng)村建設(shè)擾動(dòng)地面水土流失防治提供法律和技術(shù)依據(jù)。塬面溝頭防護(hù)型式應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和施工方便，避免大型點(diǎn)性溝頭防護(hù)工程建設(shè)，以免造成投資過(guò)于集中而使塬面保護(hù)水土保持措施布局不均勻。水土保持監(jiān)督管理部門(mén)要加大執(zhí)法力度，做好塬面基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事前事中事后監(jiān)管與服務(wù)工作，檢查和指導(dǎo)項(xiàng)目建設(shè)區(qū)匯水外排與塬面已有排水系統(tǒng)的銜接情況。適地建設(shè)蓄水池或水景休閑區(qū)，多途徑、全方位蓄存和利用村莊場(chǎng)院、塬面地表匯流，建立生態(tài)清潔、生態(tài)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)安全、生態(tài)休閑的美麗鄉(xiāng)村和黃土塬面保護(hù)機(jī)制。