延安治溝造地是黃土高原淤地壩建設的繼承與發(fā)展

張信寶，金 釗

（1.中國科學院水利部成都山地災害與環(huán)境研究所，成都 610041；

2.中國科學院地球環(huán)境研究所 黃土與第四紀地質國家重點實驗室，西安 710061）

doi:10.7515/JEE201504009

延安治溝造地是黃土高原淤地壩建設的繼承與發(fā)展

張信寶1，金 釗2

（1.中國科學院水利部成都山地災害與環(huán)境研究所，成都 610041；

2.中國科學院地球環(huán)境研究所 黃土與第四紀地質國家重點實驗室，西安 710061）

論文簡要介紹了上世紀50年代以來黃土高原淤地壩建設的艱辛歷史，以及近年來延安市治溝造地的進展；認為治溝造地在繼承幾十年來淤地壩建設的成功模式基礎上，改壩庫天然淤沙為人工填土，快速造地，變荒溝為良田，大方向是正確的；但要尊重科學，認真重視黃土的濕陷性問題。建議治溝造地不要急于求成，壩庫填土濕陷穩(wěn)定后，方可修建永久性排灌溝渠和硬化田間道路，之前可修建臨時性土質溝渠和道路。

黃土高原；淤地壩；治溝造地；濕陷性黃土

近年來，地處陜北黃土丘陵區(qū)的延安市興起治溝造地。2009年子長縣率先開始治溝造地試點，2011年陜西省政府將子長縣、延川縣和寶塔區(qū)確定為全省治溝造地試點縣區(qū)，并推廣到延安市的其余8個縣，2012年以來，延安市已累計完成治溝造地15.6萬畝（薛天，2014）。2013年7月延安地區(qū)連降暴雨，部分治溝造地工程發(fā)生了不同程度的水毀災害。2014年國土資源部、財政部評估組對延安市治溝造地土地整治重大工程進行了評估，認為該工程達到了最初設定的“治溝保生態(tài)、造地惠民生”的目標（薛天，2014），但學界部分人士對延安治溝造地工程有不同看法（王正秋，2011；Li et al，2014）。筆者2013年8月實地考察了子長縣西山溝、延川縣梁家溝和寶塔區(qū)康家溝等地的治溝造地工程。本文談談筆者對延安治溝造地一些不成熟的看法，并對存在的問題提出相關建議，以利工程的健康發(fā)展。

1 淤地壩建設

上世紀50年代以來，黃土高原開展了大規(guī)模、持續(xù)的水土流失治理，以期減少入黃泥沙，增加農業(yè)生產和改善生態(tài)環(huán)境。除梯田、造林種草和封禁治理外，淤地壩也是黃土高原水土流失治理的主要措施。據(jù)歷史記載，最早的淤地壩是自然形成的天然聚湫，距今已有400多年的歷史，如陜西子洲明隆慶三年黃土洼滑坡形成的天然聚湫。人工修筑淤地壩，始于400年前的明代萬歷年間山西汾西一帶。民國時期，中國近代水利先驅李儀祉先生，將淤地壩作為治理黃河的方略設想的組成部分。建國以來的淤地壩建設得到了快速發(fā)展。大體經歷了四個階段：二十世紀50年代的試驗示范，60年代的推廣普及，70年代的發(fā)展建設和80年代以來以治溝骨干工程為骨架、完善提高的壩系建設階段（Zhou et al，2013）。據(jù)調查統(tǒng)計，經過50多年的建設，黃土高原地區(qū)現(xiàn)有淤地壩11萬余座，淤成壩地450多萬畝，可攔蓄泥沙210億m3。主要分布在陜西（36816座）、山西（37820座）、甘肅（6630座）、內蒙（17819座）、寧夏（4936座）、青海（3877座）、河南（4147座）等七省（區(qū)）。其中陜、晉、蒙三省區(qū)共有淤地壩9萬余座，主要分布于黃土丘陵Ⅰ付區(qū)和Ⅱ付區(qū)，占總數(shù)的82.5％（魏霞等，2007）。

早期修建的淤地壩多為壩高低于10m的低壩，每座壩的淤地面積從不足1畝到10余畝不等，一般2～3年即可淤滿種地。不少壩沒有完善的排水設施，甚至是沒有排水設施的“悶葫蘆”壩。由于壩小，防洪標準低，每遇暴雨經常發(fā)生垮壩（王正秋，2011）。上世紀70年代，陜北地區(qū)發(fā)生了大面積暴雨，不少淤地壩水毀嚴重。如延川縣1973年8月25日暴雨，7570座淤地壩，潰壩3300座，占43％；延長縣1975年8月5日暴雨，6000座淤地壩，潰壩1830座，占31％；綏德縣韭園溝1977年7月8日暴雨，333座淤地壩，潰壩243座，占73％；大量的垮壩產生了要不要修建淤地壩的爭論（魏霞等，2007）。反對者認為，淤地壩經受不住大暴雨的考驗，淤積泥沙“零存整取”。支持者認為，垮壩多為沒有設計、設計標準低或施工質量差的壩；設計規(guī)范和施工質量好的壩，經受了考驗；即使垮掉的壩，淤沙形成的大部分壩地也沒有沖走。如延川縣1973年8月25日暴雨，43％的淤地壩潰決，但1466公頃壩地，僅沖毀220公頃，占15％；陜西延長縣1975年8月5日暴雨，31％的淤地壩潰決，但2493公頃壩地，僅沖毀232公頃，占9％；綏德縣韭園溝1977年7月8日暴雨，73％的淤地壩潰決，但181公頃壩地，僅沖毀49公頃，占27％。一畝壩地抵上10畝坡地，增產效益明顯。不能因暴雨垮壩，“因噎廢食”否定淤地壩，應該總結經驗教訓，更好地搞好淤地壩建設。通過長期的實踐，淤地壩建設走上了正軌，上世紀80年代以后修建的淤地壩流域，均布設高防洪標準的骨干壩，此后極少垮壩發(fā)生（王正秋，2007；魏霞，2007；Zhou et al，2013）。

有關淤地壩的研究也取得了長足的進展，提出了壩系相對穩(wěn)定理論：一定的流域面積內來水來沙量基本是一定的，在淤地壩達到一定高度、淤地面積與集流面積的比例達到一定數(shù)值之后，淤地壩將長期控制洪水泥沙且不影響壩地作物生長，即洪水泥沙在壩內被消化利用，達到產水產沙與用水用沙的相對平衡。壩系相對穩(wěn)定系數(shù)是壩系中淤地面積與壩系控制流域面積之比，它反映了流域坡面產流產沙與壩系滯洪攔沙之間的平衡關系。通過已建成、運行效果好的壩系資料分析，穩(wěn)定系數(shù)＞1/20時，壩系已達到相對穩(wěn)定（魏霞，2007；王正秋，2011）。

2 治溝造地是淤地壩建設的繼承與發(fā)展

盡管淤地壩建設取得了長足的進展，在攔蓄入黃泥沙和建設高質量農田方面發(fā)揮了重要的作用，但近年來也面臨一些新的問題。如：（1）由于退耕還林和小流域綜合治理以及暴雨偏少的緣故，上世紀80年代以來流域產沙明顯減少，近期修建的淤地壩壩庫淤積年限多低于設計年限，壩庫長期積水，不能成地（Jin et al，2012）；（2）部分淤地壩設計標準偏低，泄排水設施老化、破損嚴重，難以抵御暴雨洪澇災害；（3）現(xiàn)有淤地壩壩地往往存在田塊小，田間道路標準低，不適合現(xiàn)代規(guī)模農業(yè)的發(fā)展。此外，1999年以來，延安已退耕還林（草）900多萬畝，林草覆蓋率由30.9％提高到67％，加之城鎮(zhèn)和道路等建設占地，延安總耕地面積減少一半多。糧食安全、群眾增收和鞏固退耕還林成果都需要大面積高質量的、適合現(xiàn)代規(guī)模農業(yè)的耕地（Jin et al，2012）。

延安市有500米以上溝道4.4萬條，1千米以上溝道2.09萬條，眾多的溝道，蘊藏著豐富土地資源可供開發(fā)利用，溝道造地潛力約150多萬畝（賀春雄，2013）。其中一些溝道已修建了淤地壩，但存在標準低，田塊小的問題，還有不少溝道無淤地壩或修建的淤地壩已毀壞。為了解決耕地短缺和糧食問題，子長縣2009年率先在西山溝開始溝道造地試點，效果明顯。在總結子長縣經驗的基礎上，延安市作出了治溝造地的重大決策，得到了省政府的支持，2011年陜西省政府將子長縣、延川縣和寶塔區(qū)確定為全省治溝造地試點縣區(qū)，并推廣到延安市的其余8個縣。2012年9月19日，國土資源部、財政部將延安市治溝造地列入全國土地整治重大工程（梁宏賢，2013）。據(jù)2014年國土資源部、財政部評估組的評估，2012年以來，延安市已累計完成治溝造地15.6萬畝（薛天，2014）。

據(jù)子長縣西山溝、延川縣梁家溝和寶塔區(qū)康家溝等地的治溝造地工程的實地考察，治溝造地工程的主要做法是：（1）加高、維修現(xiàn)有淤地壩或新建淤地壩；（2）挖取溝道兩岸坡地土體，填滿壩庫，快速造地，整理田塊，修建道路，形成適合機械化作業(yè)的大塊農田；（3）在壩庫農田側邊，修建漿砌石的永久性排洪溝，將洪水導入淤地壩的泄、排水設施。治溝造地工程和淤地壩工程沒有實質性的差別，其主要不同在于：淤地壩工程是徑流攜帶的泥沙基本淤滿壩庫后，再修建排洪溝（多為土質），排水成地，建壩多年后才能淤滿變成壩地；治溝造地工程是人工挖土，填滿壩庫，快速造地，同步修建永久性排洪溝。筆者認為，延安市的治溝造地工程是淤地壩工程的繼承和發(fā)展，但需要經過長期實踐的檢驗。

3 2013年7月工程水毀問題及對策建議

2013年7月，延安市治溝造地工程遭受強降雨襲擊，田塊、田坎、排洪渠系、田間道路和邊坡不同程度受損。延安市治溝造地領導小組辦公室賀春雄同志在《延安治溝造地工程水毀成因及對策》一文中，報道了工程受災情況，分析了原因并提出了對策（梁宏賢，2013）。據(jù)報道，已完成的12.6萬畝治溝造地工程的受災情況是：田塊受災面積27730.2畝，淤地壩19座，溢洪道47處，田坎2683處，生產道路318.79km，土渠299.95km，石渠15.34km，邊坡沖刷面積1066.9畝。文章認為：造成治溝造地工程水毀的主要原因是持續(xù)強降雨，其次是由于部分工程標準低、質量差。造成工程標準低、質量差的原因有：機構不健全、部分規(guī)劃設計不充分扎實、工程的檢查監(jiān)督不到位、工程資金投入不足、工程建成后管護責任沒落實等。對策主要是：加強項目管理和搞好技術服務（規(guī)劃設計原則、技術措施）（梁宏賢，2013）。

根據(jù)筆者的實地考察，延安治溝造地工程水毀災害的主要原因是沒有重視壩庫填土的濕陷性。治溝造地挖取兩側坡地黃土，填滿壩庫后平整土地，修建田間道路，填土經過施工機械的壓實，但壓實程度不一。漿砌石永久性排洪溝修建于填土形成的壩庫農田的一側或兩側坡腳老土上，以利排洪，修建時排洪溝高程略低于田面。實際情況是：壩庫暴雨積水，填土濕陷沉降，田面出現(xiàn)凹坑和落水洞穴，部分田面高程低于兩側排洪溝。大暴雨時，由于洪水流量大或局部阻塞的緣故，排洪溝漫水，洪水徑流流向壩庫農田，不但排洪溝毀壞，流域洪水也全部進入壩庫。壩地積水成為澤地，部分壩地洪水通過落水洞穴地下流失（不排除個別淤地壩壩體毀壞與此有關）。

淤地壩壩地是徑流帶來的泥沙淤積而成，不存在濕陷性的問題。因此，壩庫填土的濕陷性是治溝造地工程“發(fā)展”淤地壩工程帶來的新問題。相關的對策建議如下：壩庫填土要經過幾年的濕陷沉降，濕陷性消失后再修建成永久性的排洪溝和田間道路。之前，修建臨時性的土質排洪溝和田間道路，種植耐短期水淹的農作物，如高粱等。有水源的地方，可放水浸泡填土，加速濕陷沉降過程。總之，治溝造地要尊重自然規(guī)律，不要急于求成，一蹴而就，一條溝的治溝造地工程可能需要幾年的時間才能真正完成，對此要有充分的認識。

治溝造地工程還普遍存在開挖邊坡的坡體穩(wěn)定和水土流失問題。建議挖土不要“全線開花”。選擇一些突出的山嘴，點狀取土，有條件的地方可將將取土與村寨或梯田建設結合起來?？傊⊥烈M量減少對植被的破壞和對坡體穩(wěn)定的影響。賀春雄在《延安治溝造地工程水毀成因及對策》一文中，已指出了部分淤地壩泄排水設施和排洪溝的設計標準偏低或施工質量的問題（賀春雄，2014），這里就不再贅述。

4 結語

（1）根據(jù)黃土丘陵溝壑縱橫的地貌特點，治溝造地工程在繼承幾十年來淤地壩建設的成功模式基礎上，改壩庫天然淤沙為人工填土，快速造地，變荒溝為良田，大方向是正確的。

（2）尊重科學，認真重視黃土的濕陷性問題，治溝造地不要急于求成。壩庫填土肯定有一個濕陷穩(wěn)定過程。填土濕陷穩(wěn)定后，方可修建永久性排灌溝渠和硬化田間道路，之前可修建臨時性土質溝渠和道路。

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Gully land consolidation project in Yan'an is inheritance and development of wrap land dam project on the Loess Plateau

ZHANG Xin-bao1，JIN Zhao2
（1.Institute of Mountain Hazards and Environment，Chinese Academy of Sciences，Chengdu 610041，China；2.State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology，Institute of Earth Environment，Chinese Academy of Sciences，Xi'an 710061，China)

Arduous history of wrap land dam project in the Loess Plateau and progresses of recent gully treatment-land creation in Yan'an are briefly described in the paper.Gully treatment-land creation project in Yan'an not only inherits the successful models of wrap land dam project，but also has new development: instead of natural silting，the sediment trapping reservoir is filled up by artificial till to quickly create fertile farming land.It is considered that the direction of Gully treatment-land creation project，however，by respecting for science，great attention must be paid to collapsibility of loess.It is suggested that gully treatment-land creation in a gully doesn't be too rush and permanent irrigation and flood discharge ditches and filed roads should be constructed after sinking of back filling soil in the reservoir ceases and the ground becomes stable.It is recommended to construct temporary instant ditches and filed roads before the stabilization of back filling soil.

Loess Plateau；wrap land dam；gully land consolidation；collapsible loess

S157.3

A

1674-9901（2015)04-0261-04

2014-10-13

張信寶，E-mail: zxbao@imde.ac.cn