隴東黃土塬面保護存在的問題與對策淺析

段義字，白小麗

(平涼市水土保持科學研究所，甘肅 平涼 744000)

隴東黃土塬區主要包括甘肅慶陽市西峰區、寧縣、鎮原縣、正寧縣、合水縣、慶城縣和平涼市的涇川縣、靈臺縣、崇信縣、崆峒區，該區是我國黃土層最厚、保存最完整的黃土塬，也是黃土高原水土流失嚴重地區之一。多年來，隨著全球氣候變暖和常年地質活動，使黃土塬區產生許多叢溝且不斷蠶食塬面。目前，“塬溝相間、溝壑縱橫”現象普遍存在，塬邊數萬條支毛溝在塬面無序匯流的沖刷下逐漸被切割成“手掌狀”，塬面逐年萎縮。僅慶陽市面積在666.67hm2以上的塬有董志塬、早勝塬、宮河塬等37個，總面積9566.35km2，水土流失面積高達9218.48km2，年輸入黃河泥沙達6599萬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條一級支溝和2876條支毛溝，塬面由唐代時期的南北長110km、東西平均寬50km蠶食為目前南北長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1300多年間，塬地被蠶食面積達6萬多hm2，年平均蠶食約46hm2，塬面土壤侵蝕模數達6150t/(km2·a)，年輸沙量1683萬t[1-2]。

近年來，隨著塬面城鎮化及新農村建設、石油煤炭資源開發、塬面小型建設項目的實施和道路場院硬化面積的增加，塬面匯流面積增大、下墊面蓄滲降水和匯流能力降低，塬面匯流排水設施不完善、水土保持設施布局不合理、已有蓄排水設施老化和運行能力降低，難以滿足有效保護塬面的要求。慶陽市西峰塬區的火巷溝、清水巷，鎮原縣孟壩鎮的和尚溝、回回拐溝等多條溝道已嵌入城鎮和居民區，塬區溝岸不斷擴張、塌陷，危及城鎮安全，導致溝邊原有單位和居民陸續搬遷。為此，本文根據隴東黃土塬面現狀，分析塬面保護存在的問題，提出對策和建議，以便為該區后續黃土塬面保護實施方案設計和建設提供有益借鑒。

1 黃土塬面保護和降水匯流利用的意義

黃土塬面保護就是依據水利水土保持相關技術規范和規程，對位配置小型蓄排引水工程和林草措施，對黃土塬面一定降雨強度產生的匯流進行調蓄利用和疏導，減輕匯流對塬面的蠶食和溝頭的發育，進而保護塬面永續利用和安全的一系列相關技術的總稱。塬面降水匯流利用就是在合理配置蓄排引水工程的基礎上，將道路、場院、城鎮居民區等硬化地面產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，為當地生產生活用水提供必要的補充。

1.1 有利于保護耕地和村莊

長期以來，由于黃土塬面作為隴東地區人口聚居區和重要的農業生產區，塬面通過修筑梯條田、道路、居民區和小城鎮，人工重塑地貌面積不斷擴大，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，但塬面村莊道路網絡密布，硬化或滲透能力較弱的地面面積相應增加。因此，在確保塬面農耕生產生活穩定安全的前提下，盡可能因地制宜布設塬面蓄排引水工程，就地蓄存塬面匯流，以便干旱時用于澆灌農作物、畜禽生活飲用水和小型建筑工程施工用水，汛期通過蓄排引水工程調節塬面匯流，截斷塬面匯流流路，削減塬面匯水對村莊、耕地的沖蝕和威脅。多年來，地處隴東黃土高原的平涼、慶陽市在塬面治理上積累了豐富的實踐經驗，慶陽市西峰區在城區相繼實施了天湖、北湖、東湖等3個雨洪集蓄保塬生態工程，通過雨洪集蓄利用、合理疏導，從源頭上削減洪水對塬面沖蝕的壓力。平涼市崇信縣、涇川縣和崆峒區在柏樹塬、玉都塬、白廟塬、草峰塬結合新農村建設，適地零星布設了澇池、水窖、蓄水池等小型蓄水工程，其在保護塬面、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規范 小型蓄排引水工程》建設的塬面保護和匯流利用工程能充分蓄存塬面雨洪資源，其在保護塬面耕地資源、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揮了重要作用，減輕了塬面小城鎮或新農村居民區產生的匯流再次隨地形變化而無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，通過對現有塬面梯條田改造和地膜覆蓋、大坑種植、耕地集約化生產，增加了梯田蓄存田面短歷時、高強度降水，提高梯田蓄水保土功效，挖掘了梯田生產潛力。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、抗旱減災的能力，達到塬面水土保持的目的。

1.3 有利于水沙調控

塬面水沙調控就是通過塬面各自然地類一級調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調控，全方位增加塬面蓄水保土能力，構建多層次、多組分、多循環的塬面水沙調控機制，重塑塬面穩定而有序的微地形水沙運行利用系統，主要通過修建水平梯條田、水窖、澇池、溝邊埂、溝頭防護、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林、溝邊防護林、“四旁”植樹等方式，多渠道利用塬面雨洪資源，使塬面水沙調控形成著眼于“調”，立足于“控”，目的在于“用”“調、蓄、用”相結合的模式，增加塬面水沙調控能力，進而減少地表降水匯流無序散排，保護塬面。

2 黃土塬面保護工程建設存在的問題

2.1 行業技術層面銜接不緊

長期以來，在塬面匯流蓄存與排放設計理念和目標方面，部門之間銜接不夠緊密，尤其在塬面道路排水方面較為突出，道路工程設計修建漿砌石或砼現澆路側排水溝，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路基安全造成威脅，匯水下滲、蓄存量小，因此，塬面匯流進入道路排水溝后，迅速下泄至附近溝頭，加劇了部分塬面溝頭溯源侵蝕，而水土保持工程設計則是盡可能適地布設水窖、澇池或蓄水池等蓄水工程，最大限度增加塬面匯流區降水資源就地利用、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，由于同一類型蓄排水設施驗收、運行管理以及產權單位不同，其管理與運行效果差異較大。

2.2 可用資料深度不足

在塬面小型蓄排水工程設計中，選取的設計參數不同，設計結果差異較大。尤其徑流系數選用方面，設計規范要求參照當地《水文手冊》或觀測資料，但許多《水文手冊》為20世紀七八十年代編制，觀測資料序列較短且徑流系數為一個區域的平均值，徑流系數基本上依照當時水土保持現狀情況推算而得。近40a來，塬面地形地貌及地類現狀已發生了較大變化，塬面實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到80%以上，新農村數量和“村村通”道路硬化面積增大，塬面匯水面積、徑流來源結構發生變化，因此，選用的當地徑流系數必須符合塬面現狀，才能使設計的水土保持工程更加符合實際，達到費小效宏的目的。

2.3 點性工程投資過大、溝頭發育階段評估不準

根據近兩年來隴東黃土塬面保護與匯流利用工程設計情況，工程措施主要為澇池、水窖、蓄水池、排水溝、溝頭防護、溝邊埂、溝邊防護林和引洪漫地等，其中溝頭防護作為塬面匯水蓄排的最后一道防線，其在塬面保護、防止溝頭后退和溝頭重力侵蝕、保護塬邊道路和村莊中起到了重要作用。但從已有的塬面保護項目溝頭防護典型設計來看，部分溝頭防護設計工程量大、投資高、涉及面廣，甚至存在不合理的大開挖、大回填和填溝增地情況，導致個別溝頭防護工程投資達到數十萬甚至百萬元，使僅有的塬面保護項目投資點性化，相應減少了其他面上小型蓄排水工程的布設數量和投資；另一方面，由于對侵蝕溝頭危害程度、發育階段和活躍程度評估不足，溝頭上部塬面匯水面積和來水量、地類、治理程度及措施數量統計不準確，造成一些侵蝕溝頭比較穩定、上部塬面來水量較小或通過對位配置蓄水工程可以蓄存設計頻率匯水的溝頭仍進行加固、防護，增加了投資，相應削減了其他措施的工程量。

2.4 建設項目水土保持措施布設不到位

近年來，隨著小城鎮和新農村建設、道路及其他農業綜合開發建設項目的實施，塬面交通基礎設施較為完善，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流路被占壓，導致地表徑流劇增，加之施工過程中，水土流失臨時防護措施少或配置不到位，使各類建設工地泥沙隨雨水進入道路排水系統流入塬面侵蝕溝，加重了塬邊重力侵蝕和侵蝕溝的發育。新《中華人民共和國水土保持法》實施以來，市、縣水土保持監督部門雖然注重開發建設項目的監管，但對塬面小多成群的公益性新農村點性居民區建設和小城鎮建設監管缺失，大部分項目未按照相關要求編報水土保持方案報告書(表)，生產建設活動隨意性大、擾動面積大，先棄后攔、亂挖亂棄普遍發生，施工過程中無系統的水土流失防治措施；另一方面，塬面舊房屋拆除產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，截斷或改變溝頭徑流流路，加劇了侵蝕溝頭的發育。

3 黃土塬面保護與徑流利用技術實施對策

3.1 加強行業技術銜接，多環節利用塬面匯流

塬面水土保持是一項社會公益性系統工程，水土保持各項措施的實施需要多部門協調聯動，尤其塬面保護蓄排引水工程的布設將占用耕地、林地、村莊自留地、鄉村公路路權用地等，因此，需要公路、林業、國土、鄉鎮等部門的合作和協調，在塬面保護工程實施過程中，在確保公路運行安全的前提下，可分段、適地設置蓄滲式路側土質滲水池、蓄水溝，節節攔蓄路面匯水；水土保持工程設計應依據GB51018-2014《水土保持工程設計規范》和GBT16453.4-2008規定的洪水設計頻率合理選取設計參數，計算塬面匯流量；在村莊場院附近設置蓄水池、澇池、水窖等蓄水工程，采取水平溝、水平臺、大坑或燕翅坑整地，適地栽植村莊道路防護林、梯條田地埂和溝邊防護林，多措施、分層次、漸進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，應該將塬面水土保持措施作為專門章節編入縣域生態環境保護總體規劃中，為塬面小城鎮和新農村建設擾動地面水土流失防治提供法律和技術依據。

3.2 收集最新基礎資料，確保設計符合實際

塬面水土保持工程設計初期，在全面收集最新區域水文和氣象、設計頻率降水量和暴雨量、侵蝕溝頭上部匯流區地類及面積、最新地形圖等基礎資料的基礎上，對項目區侵蝕溝發育活躍和危害程度進行分級分類，甄別出發育活躍、危及村莊居民區和主要道路等急需防治的侵蝕溝位置和數量；應用萬分之一地形圖現場勾繪和初擬水土保持措施位置、類別及型式，參照該區黃土高原水土保持世行貸款二期項目監測的各地類保水指標結合量算的地類面積，采取加權平均法計算塬面徑流系數，再依據GB51018-2014推薦的設計頻率計算侵蝕溝頭來水量，適地布設小型蓄排水工程，計算其蓄水量，配套布設溝頭和溝邊埂、溝邊防護林等措施，逐級攔蓄塬面匯流；根據剩余來水量和侵蝕溝頭地形確定溝頭防護工程型式，將匯水安全導入溝道。根據平涼市2017年度固溝保塬溝頭防護工程設計和實施經驗，排水型溝頭防護采用新型建筑材料UPVC波紋管以及鋼筋砼預制排水管(槽)等型式，在排水溝進口設置沉砂池、出口下部設置消力池和拋石護坦等消能設施，避免排水對溝坡或溝底的二次沖蝕。同時，溝頭防護型式考慮經濟、實用、施工方便，盡量避免深挖高填的大型點性工程，以免造成投資過于集中而使塬面保護水土保持措施布局不均，影響塬面保護總體效益。

3.3 嚴格水土保持執法，限制塬面開發建設范圍

黃土塬面是隴東地區除川臺地以外的優質土地資源，是當地農民賴以生存的基礎。近年來，各級政府十分重視改善民生，在塬面地勢平緩、人口較為集中、耕地資源豐富的村莊集中建設小城鎮、新農村以及配套的道路、場院硬化設施，水土保持部門要加強監管力度，做好塬面基礎設施建設事前水土保持方案報告書(表)編制的檢查、事中水土保持措施的實施和事后水土保持設施驗收的監管和服務工作，督查項目建設區匯水外排與塬面已有排水系統的銜接以及水土保持工程、植物和臨時防護措施實施的可行性和水土流失防治的有效性，嚴守塬面耕地保護紅線；加大廢棄村莊土地復墾、耕地占補平衡的力度，將小城鎮、新農村建設水土保持方案與縣域生態環境建設與保護總體規劃緊密地結合起來，在資金和條件許可的情況下，適地建設蓄水池或水景休閑區，多途徑、全方位蓄存和利用村莊場院、塬面地表匯流，建立生態清潔、生態經濟、生態安全、生態休閑的美麗鄉村和黃土塬面保護機制。

4 結語

黃土塬面保護和降水匯流利用有利于保護耕地和村莊，減輕了塬面小城鎮或居民區產生的匯流再次隨地形變化而無序散排至塬邊或侵蝕溝頭，造成溝頭重力侵蝕。黃土塬面保護和降水匯流利用有利于水沙調控。加強行業技術銜接，將塬面水土保持措施作為專門章節編入新農村建設規劃，為塬面小城鎮和新農村建設擾動地面水土流失防治提供法律和技術依據。塬面溝頭防護型式應考慮經濟、實用和施工方便，避免大型點性溝頭防護工程建設，以免造成投資過于集中而使塬面保護水土保持措施布局不均勻。水土保持監督管理部門要加大執法力度，做好塬面基礎設施建設事前事中事后監管與服務工作，檢查和指導項目建設區匯水外排與塬面已有排水系統的銜接情況。適地建設蓄水池或水景休閑區，多途徑、全方位蓄存和利用村莊場院、塬面地表匯流，建立生態清潔、生態經濟、生態安全、生態休閑的美麗鄉村和黃土塬面保護機制。