喀斯特山區土地整治工程農田水利優化布局

賈麗娟 陳桂斌 葛霖

摘要 經實地調查發現目前喀斯特山區農田水利工程存在布局不合理、設計標準過低等問題。要解決這些問題，在規劃農田水利工程時必須堅持因地制宜、兼顧農業用水和人畜用水的原則，優先考慮社會需求，以興建小型蓄排水工程為主。在具體做局部地區的規劃方案時，較優的有3種類型4種布局方案：（1）旱地集中區農用水利工程布局；（2）旱地集中區農用水利工程與道路配套布局；（3）農戶性畜用水利工程布局；（4）灌排和農戶人畜兼顧型水利工程布局。此外，轉變喀斯特山區農民的用水觀念，構建利水型農業和利水型社會，實現人—土地和水—環境的協調統一，應是各級政府的終極目標。

關鍵詞 土地整治；農田水利；優化；喀斯特山區

中圖分類號 S28 文獻標識碼

A 文章編號 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。據統計，僅喀斯特地區裸露的碳酸鹽類巖石面積就大約相當于我國國土面積的1/7，喀斯特石漠化已成為影響我國生態安全最重要的問題之一。水利是農業的命脈，是喀斯特山區農民生產生活的基礎物質。而喀斯特地區自然環境條件差，農業基礎設施落后，使得當地農業發展緩慢，甚至影響了區域社會的整體發展。巖溶地區人多地少的矛盾尤為突出，據統計，我國巖溶地區人口密度高達每平方公里208人，是全國平均人口密度的1.5倍。當前在大力推進農村土地綜合整治工程的背景下，我國西南高原地區農業生產條件不斷得到了改善，農業生產效益不斷得到提升。為實現我國農業快速發展，保障耕地資源和糧食安全，維持區域生態環境安全，實現農村與農業協調發展，調查與分析喀斯特山區農田水利發展狀況，為該地區的土地綜合整治獻計獻策很有必要。

關于喀斯特地區農田水利工程的研究， 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、水資源及農田水利建設特點和存在問題，提出根據省情應始終把解決農村人畜飲水問題擺在農田水利建設的優先位置以及整合省域不同地區的水資源等建議^[1]；農田水利工程建設在改善土壤鹽漬化方面發揮了至關重要的作用，它在改良鹽堿土的環境的同時達到了治理鹽漬化的效果^[2]；郭闖結合湖南省土地綜合整治項目，從灌溉和排水渠系出發系統地分析了其布置的要求及建筑物類型等；黃祖兵認為解決工程區灌溉、排水、防洪及水土流失等問題是土地整理中農田水利工程的重要任務[3～4]；馮林春分析了大部屬丘陵山區的呂梁市水利基本建設情況，提出要突出抓好農村人畜飲水工程、農業灌溉工程以及主要河道整治工程^[5]；水利技術措施在礦山復墾地治理中顯得尤為重要，刑夢罡圍繞礦山復墾區農田水利措施是否適宜建設以及建設什么樣的標準兩個問題，構建了河北省礦山復墾區農田水利措施適宜性評價指標體系，并運用層次分析法確定了礦山復墾區農田水利措施的建設適宜性評價指標權重，最終經過實例驗證了該指標體系的，構建的指標體系得出的評價結果與實際情況基本相符的結論^[6]。總的來說，關于喀斯特地區土地整治農田水利工程方面的研究不多，且缺乏對喀斯特山區農田水利工程優化布局系統的研究。文章在分析了喀斯特山區農田水利工程使命的基礎上詳細地解析了農田水利工程中最重要蓄排水工程優化布局類型，旨在為完善喀斯特山區土地整治工程理論研究，實現喀斯特山區農民生活用水和農業用水的協調，為指導喀斯特區域農業生產提供有益參考。

1 喀斯特山區農田水利工程的重要性

1.1 喀斯特山區土地整治概況

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為代表，包括貴州、云南、廣西、重慶、四川、湖南、湖北、廣東8個省（區、直轄市）。據統計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”的地質狀況嚴重制約了喀斯特山區的農業發展。云貴高原區土壤涵養能力低、蓄水保水能力差，再加上喀斯特山區地質漏水嚴重，其工程修建難度較大，很容易造成工程性缺水^[7]。同時貴州還是石漠化最嚴重的地區，土地整治工程不僅涉及傳統的土地平整、道路和水利工程，還應該將生態環境治理融入其規劃設計中，達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，使得我國石漠化地區人口多，人均耕地資源少，糧食作物產量低，農業基礎設施落后的狀況更加凸顯，進行以生態恢復和農田水利為重點的土地整治工程顯得尤為重要。

1.2 喀斯特山區農田水利工程的定位

“水是農業生產的基礎，水利是農業的命脈”。喀斯特山區傳統的農業用水只能靠雨水，而以云貴高原為主的喀斯特山區雨水分布很不均勻，冬天雨水少而夏季雨水多，且小區域內氣候變化差異較大，谷底下雨山頭晴熱，隔山天氣不同等局布氣候差異極為常見，這些都嚴重地制約其農業發展。眾所周知，以云貴高原為主的喀斯特石漠化區域每年都會有不同程度的干旱發生，其中春旱尤為嚴重。因此開展農村土地整治工程，強化農田水利工程的布局和設計，充分結合喀斯特山區現有的特殊地勢地貌優勢，構建以小型農田水利工程為主的整治模式，最大限度地兼顧喀斯特山區農業生產用水和農村人畜飲用水是農田水利工程的出發點和落腳點。

1.3 目前農田水利規劃設計中存在的問題

喀斯特山區土地整治工程農田水利的布局和設計應充分結合其地形地貌實際，最大限度地發揮水利工程的蓄水、灌排水功能。經過對喀斯特山區土地整治規劃設計的調查，筆者認為喀斯特山區農田水利工程規劃及設計存在以下幾點問題：首先是工程布局不盡科學合理，布局沒有充分考慮喀斯特地質實際。喀斯特區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時間和距離均較短，而修建多座低標準的小型農田水利工程，不具備短時間蓄大量水的能力，則易造成次生地質災害；其次，工程設計標準過低，影響工程質量，如溝渠底層設計用C10打底、C15砌筑，這直接導致部分工程修筑后還未經驗收，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面影響；再者，土地整治宣傳力度不夠，農民對其缺乏了解，農民參與程度不高，參與愿望不強。農民未參與規劃使得部分規劃不盡合理，且給工程后期管護帶來一定影響^[9]。農民作為農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現的重要因素；最后，規劃設計沒有很好地兼顧農業生產和人畜用水問題，喀斯特石漠化地區農業用水和人畜用水難問題已成為社會問題，而實際在規劃設計中存在重農業用水輕農民生活用水的現象。

2 喀斯特山區農田水利工程的優化布局

2.1 農田水利工程優化布局理念

“優化”即為追求更高的效益，首先是社會效益。因此喀斯特石漠化地區農田水利工程要以解決農業生產用水和農村人畜飲用水為使命，規劃設計時要結合具體項目區實際地形、地質條件，做到因地制宜科學合理。2014年中央1號文件繼續關注農業農村經濟發展問題，并提出“谷物基本自給、口糧絕對安全”的口號，這為繼續促進農村、農業的不斷發展提供了很好的政策。喀斯特山區人口密度大，要實現農民的持續增產增收，農田水利工程的屬性作用更加突出。優化布局農田水利工程有一些具體的要求，如規劃設計要以因地制宜為原則，要加大土地整治工程宣傳力度，提升農民參與土地整治的積極性，加強規劃設計人員的設計培訓^[10]，提高設計的合理性和實用性，兼顧農業生產用水和農民人畜用水，實現工程效益最佳化。

2.2 喀斯特山區農田水利優化布局類型

喀斯特山區土地有著田壩少，梯田多，旱地多水田少，且旱地多為分散的坡地等特點，這種特殊的地理條件決定了喀斯特山區農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。喀斯特山區土地整治農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，排水設施包括排水溝、攔山堰等，附屬設施有涵板、沉沙凼。喀斯特山區用水包括農業用水和農戶人畜飲用水兩部分，蓄水和排水工程相互銜接構成排蓄水體系。可根據水利工程的功能將喀斯特山區蓄排水分為農業用水、農戶人畜飲用水、農業用水和人畜用水兼顧3種類型，再結合實際地形地貌，其工程布設主要有4種類型。第一種為農業用水型，布設在旱地集中連片，地形變化比較統一的坡地山腰（圖1）。旱地集中連片，坡面匯水面積足夠時，可修筑容積較大的蓄水池，保證農戶平時急需施肥打藥時用水；同時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種農業用水型水利工程布設在旱地集中區域，且充分利用道路系統形成匯水面，使得道路和蓄水、排水工程與地形很好地結合起來，最大限度地保證旱地農業用水（圖2）。第3種為農戶生活用水型，布設在離居民點較近的位置，或是現狀已有水井，該位置有穩定的地下水源，修建蓄水池能很好地將地下水儲存，便于農戶人畜飲水（圖3）。第4種為農用和農戶生活用水兼顧型（圖4），在自然條件較好的“田壩”區，可充分利用現有的水資源，選擇恰當的位置布設能兼顧農業用水和農戶生活用水的水利設施。喀斯特高原地區有很多“高原盆地、田壩”，且其多數有溪流匯集，因地制宜布設排蓄設施及其附屬設施，形成更加豐富的水利網絡體系，可在滿足農業灌排的同時最大限度地保障了居民生活用水，實現水利工程效益最佳化。

3 喀斯特山區利水型社會構建

在資源困乏的21世紀，走環境友好型、資源節約型發展之路已成為共識。作為經濟社會發展不可缺少的基礎物質之一，水在經濟社會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，加之存在農業用水浪費、污染等問題；地下水位下降使淡水的使用成本不斷加大；所需的技術科技含量不斷增加；工業用水的不斷加大；城鎮化的加快使得城市生活用水急劇增加這些問題都成為當今社會的負面因素。因此構建利水型社會成為今后發展的必由之路。喀斯特山區利水型社會的構建可以從農業和農村兩個方面出發，結合喀斯特地區農村面積廣、人口多的特點，構建喀斯特山區利水型農業和利水型農村可從以下幾個方面著手：（1）加大對農民節約用水觀念的宣傳力度，使得農民逐漸樹立利水農業和利水社會的價值觀。在倡導人與社會、生態和諧發展的背景下，逐步構建人與水和諧相處的理念；按照“先生活后生產，先節水后調水”的原則，增強農民“愛水、護水、利水”的風尚，減少農民生產生活對水的浪費和傷害^[11]。（2）加大對農村利水型農業和利水型社會的投入，構建利水社會科技體系。加強對利水農業和利水社會的人力和財力投入，尋找適合山區農民節約集約用水方式，建立起一套比較完整的利水科技體系。（3）構建利水型社會發展的政策體系。利水型社會的發展需要各種層面的政策作支撐，如建立鼓勵利水社會發展的政策，利水社會基礎支撐體系，以及構建長期投入機制等。總之，構建喀斯特山區利水社會是一項服務于“三農”發展的系統工程，主要從農業生產用水和人畜飲用水兩個角度出發，建立一個和諧發展的人—水體系，實現人—土地和水—環境的協調統一。

4 結論與討論

水是喀斯特山區農民生產生活的基礎，水利是農業的命脈。喀斯特山區農田水利工程應以最大限度地兼顧山區農業生產用水和人畜飲用水為出發點和落腳點，應以建小型蓄排水工程為主。但喀斯特山區農田水利布局及設計在因地制宜方面還需加強，且宣傳力度不夠、農戶參與程度不高。因此，喀斯特山區農田水利布局應提高規劃設計要求，加大宣傳力度，提升農民參與工程的積極性，提高設計的合理性和實用性，兼顧農業生產用水和農民人畜用水，實現工程布局最優化，最終實現效益最佳化。從農業生產用水和農戶人畜飲用水兩個角度可將喀斯特山區土地整治農田水利工程布局分為4種類型，其布設主要是位于旱地集中連片區域，充分結合道路網絡形成匯水面，與已有水源地結合以及利用現有溪溝形成農業用水和居民生活用水兼顧型水利體系。在嚴峻的水資源短缺的形勢下，喀斯特山區利水型社會的構建顯得尤為迫切，可先從轉變農民“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。

復雜的地質地貌環境增加了喀斯特山區土地整治農田水利工程布局及設計的難度，文章在分析農田水利工程優化布局時較多的是從地形角度出發，對于地質結構方面考慮較少；且沒有具體分析蓄水池以及排水設施的設計材質及規格；對喀斯特山區利水型農業和利水型社會的構建僅是探討。鑒于此，今后喀斯特山區農田水利工程可從地質、居民生產生活習慣等多角度出發具體分析局部區域的農田水利工程布局思路，詳細地分析具體工程的設計，以及進行更加深入地分析利水型社會構建的措施等方面的問題。

參考文獻

[1]李安峰. 論西南喀斯特地區的農田水利建設——以貴州省為例[J].經濟與社會發展，2012，10（12）：42-45.

[2] 王秀麗，張鳳榮，王躍朋，等. 農田水利工程治理天津市土壤鹽漬化的效果[J].農業工程學報，2013，29（20）：82-88.

[3] 郭闖. 土地綜合整治項目中農田水利工程的設計[J].企業技術開發：學術版，2010，29（6）：83-84.

[4] 黃祖兵. 試述土地整理中的農田水利設計[J].商品與質量·建筑與發展，2013（9）：723-724.

[5] 馮林春. 提高認識創新機制推動全市農田水利基本建設再上新臺階[J].山西水土保持科技，2004（Zl）：9-12.

[6] 刑夢罡. 河北省礦山復墾區農田水利措施建設的適宜性研究[D].保定：河北農業大學，2011.

[7] 曾柳絮，張貴金，黎強. 中國喀斯特地區的水利工程應用[J].湖南水利水電，2011（2）：55-57.

[8] 李燦，羅海波. 基于生態重建的石漠化山區土地整理項目規劃[J].農業工程學報，2011，27（12）：324-329.

[9] 吳詩嫚，楊鋼橋，汪文雄. 農戶參與農地整理項目規劃設計意愿的影響因素研究[J].中國土地科學，2013，27（6）：66-72.

[10] 葛霖. 重慶市農村土地綜合整治效益評價及其影響因素研究[D].重慶：西南大學，2013.

[11] 何寧，胡智農，王昭升.喀斯特地形山區應對極端旱情的對策分析[J].防汛與抗旱，2010（17）：14-16.