魯山土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜灌溉模式和利用效果

1、魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果魯山縣花崗巖土石山區(qū)辛莊河小流域水資源開(kāi)發(fā)利用一“長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式李志華（平頂山市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院467000 ）謝瑞陽(yáng)（魯山縣水利局467300 ）1流域概況1.1基本情況辛莊河小流域位于伏牛山東麓的平頂山市魯山縣堯山鎮(zhèn)， 屬淮河流域沙河一級(jí)支流。 流域面積12.68km 2,轄1個(gè)行政村， 37個(gè)自然村，1518人。該流域地處豫西暴雨多發(fā)區(qū)內(nèi)，多年 平均降水量1001.4mm ,年均氣溫11.8 C。境內(nèi)海拔高度 450 -1599.5m ,為花崗巖土石山區(qū)，土壤為棕壤、黃棕壤和粗骨 土，土層較薄，結(jié)構(gòu)松散，易干旱和水蝕。流域內(nèi)以早作為

2、主， 廣種薄收，粗放經(jīng)營(yíng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢。其基本特征是：一、士 地利用率低，荒山荒坡面積大。流域荒山荒坡面積1064.3hm 2, 占總面積的83.9% ,大量的未利用土地不但對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不 良影響，也嚴(yán)重制約了流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。二、水資源開(kāi)發(fā)利用不 合理。流域內(nèi)沒(méi)有較大規(guī)模的工礦企業(yè)和加工業(yè)，水資源的利 用途徑只有雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)和人畜飲用。除極少部分耕地可以灌溉外，大部分耕地為望天收。人畜飲水由于受地形條件制約，需人力1 / 10魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果擔(dān)挑肩扛，故用水定額低，用水量不大，水資源利用效益較差。三、水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境漸趨惡化。原有水土流失面積km 2,占

3、總面積的88.6%，多年平均侵蝕模數(shù) 2575t/km 2 a, 生態(tài)環(huán)境呈惡化趨向。四、經(jīng)濟(jì)落后，群眾生活貧困。由于水 土資源的不合理開(kāi)發(fā)利用，使流域土地產(chǎn)生率低，各業(yè)生產(chǎn)落 后，1985年全流域各業(yè)總產(chǎn)值 17.99萬(wàn)元，人均純收入僅 99 元，人均糧食 176kg o水土資源開(kāi)發(fā)利用概況1、進(jìn)行坡耕地改梯田，建護(hù)地壩，穩(wěn)定和擴(kuò)大基本農(nóng)田面 積。緩坡坡耕地全部進(jìn)行改造，修成水平梯田，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)能抗 御20年一遇24小時(shí)暴雨。共修建土坎梯田47.3hm 2,石坎梯田5.3hm2,修復(fù)加固老梯田 3.7hm2。在坡面下部、梯田區(qū)上 部修建山坡截洪溝和排洪渠等溝涮工程5.1km o修建護(hù)地堤壩4k

4、m ,改造河灘地 2.3hm 2。2、采取封山育林，植樹(shù)造林，恢復(fù)植被，加快恢復(fù)流域生水保用材林增加 922.7hm2,達(dá)到982.1hm2,經(jīng)濟(jì)林增加 98.2hm2,達(dá)到141.3hm2,林草覆蓋率由原來(lái)的 17.2%提高到 88.6%。3、溝道以谷坊、塘壩、攔沙淤地壩、護(hù)地堤壩建設(shè)為主，2 / 10魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果突生“攔（沙）、蓄（水）、排（洪）、護(hù)（地）”的溝道治理開(kāi)發(fā)體 系。在支毛溝集中建設(shè)谷坊群，在干溝和支溝中下部，建攔沙 壩、淤地壩、塘壩和取水閘，進(jìn)一步攔沙淤地、蓄（?。┧?溉；在主干溝道建灌溉取水設(shè)施和護(hù)地堤壩既保護(hù)耕地，共修 建干砌石

5、谷坊568座，干砌石攔沙淤地壩 230座，順河堤4km , 蓄水塘壩7座，截潛引水壩2座。4、以土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整為基礎(chǔ)，調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn) 流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展大力發(fā)展山芙萸、油桐、板栗、桃、杏、核桃、桅子等經(jīng)濟(jì)林果和中藥材，面積由43.1hm2發(fā)展到141.3hm 2, 2000年僅此一項(xiàng)產(chǎn)值就達(dá)154萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)調(diào)整，目前農(nóng)、林、非用地 比例為1:14:0.8 ,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2 “長(zhǎng)藤結(jié)瓜”引提結(jié)合的灌溉模式特點(diǎn)辛莊河小流域因汛期暴雨集中，缺乏集蓄，流失嚴(yán)重，導(dǎo) 致水旱災(zāi)害頻發(fā)。建設(shè)中采用“節(jié)節(jié)攔蓄、長(zhǎng)藤結(jié)瓜，上塘澆下 田、自流灌溉，溝底截流，灌飲結(jié)合”的模式，在干流或較

6、大支 流建塘蓄水或建取水口進(jìn)行自流引水灌溉，使集中連片的梯田 和早平地變成旱澇保收的水田或水澆田，提高糧食生產(chǎn)能力。在優(yōu)良經(jīng)濟(jì)林果基地或肥沃的耕地集中區(qū)， 進(jìn)行截潛提水灌溉， 提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。“長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉體系建設(shè)的具體做法是：3 / 10魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果利用流域降水量多，水資源豐富的優(yōu)勢(shì)，依據(jù)地形條件，在梯 田和高效經(jīng)濟(jì)林集中連片的連續(xù)坡面上，利用小沖溝或小山洼 修建蓄水式小水塘，攔截蓄積上部坡面來(lái)水，更主要是在上游 較大河道上建取水壩，引河道水到水塘（因大部分水塘上游集水面積小，一般來(lái)水量較少，不能保證灌溉用水需要），再?gòu)纳喜康乃烈较虏康乃?/p>

7、塘里，以保證水塘的灌溉用水。水塘 的布置以耕地（水田、水澆地）和經(jīng)濟(jì)林的灌溉需要為依據(jù)，從山坡的上部到下部，就像長(zhǎng)藤上結(jié)的瓜一樣，一個(gè)連一個(gè)， 汛期蓄水，旱時(shí)灌溉。具體布置形式參見(jiàn)辛莊河流域水潭溝”長(zhǎng) 藤結(jié)瓜”灌溉體系圖。同時(shí)，作為輔助，對(duì)相對(duì)位置較高的經(jīng)濟(jì) 林地和耕地，配套提灌設(shè)施，取河流水或截潛流水灌溉高地。這種方式主要灌溉效益較高的經(jīng)濟(jì)林地和部分肥沃耕地。流域內(nèi)共建蓄水塘壩7座，截潛壩2座，提水泵站2座，新增蓄水 量88000m 3,配套灌溉渠系 15條、5.25km ,發(fā)展水澆地 16.7hm 2,水稻田 28.4hm 2。“長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉體系的主要特點(diǎn)是：一、利用地形，依灌溉 需要在

8、較大連續(xù)坡面上建貯水式水塘，豐蓄早用，將洪水資源 化。二、利用水能自流灌溉，充分利用天然之功，節(jié)約能量， 灌溉保證率高，成本也低。三、這種模式巧奪天工，渾然天成， 充分利用了自然資源。四、因地制宜，費(fèi)省應(yīng)宏，群眾容易接 受，能自覺(jué)管護(hù)，效益長(zhǎng)遠(yuǎn)。避免了提灌工程運(yùn)行費(fèi)用高，易4 / 10魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果壞難修的缺點(diǎn)，同時(shí)也避免了大溝道里建小水庫(kù)成本高，防汛 任務(wù)重，安全隱患多，效益發(fā)揮難的缺點(diǎn)。3水資源配置與評(píng)價(jià)流域水資源的開(kāi)發(fā)利用與配置，以改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，促 進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)持續(xù)發(fā)展為目的，貫徹和落實(shí)“以人為本”和“科 學(xué)發(fā)展觀”。水資源分配原則，優(yōu)先保

9、證飲用水和生態(tài)用水，其 次供應(yīng)糧食生產(chǎn)用水，然后充分利用水源優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展流域 經(jīng)濟(jì)。在水利用中，始終貫徹“節(jié)約用水”和“提高水利用效率”的 指導(dǎo)思想。水資源量該流域總面積12.68km 2,多年平均降水量 1001.4mm , 徑流深429mm ,地表水資源量544萬(wàn)m3。山丘區(qū)地下水量 小，利用難度大，現(xiàn)狀幾乎沒(méi)有利用，加上資料缺乏，本次 分析不計(jì)地下水，水資源總量為544萬(wàn)m3,人均水資源量3583m 3。根據(jù)水文學(xué)理論頻率計(jì)算方法，對(duì)該流域水資源量進(jìn)行分析計(jì)算，當(dāng) P=50%時(shí)，W=499.3萬(wàn)m3;當(dāng)P=75% 時(shí)，W=424.8 萬(wàn) m3;當(dāng) P=90% 時(shí)，W=304.3 萬(wàn) m

10、3。需水量計(jì)算生活飲用水利用形式及用水量流域內(nèi)興建了 7處飲水工程，全部為引水自流自來(lái)水工程， 1518 口人全部用上自來(lái)水。工程系國(guó)家投資興建，自流引水，5 / 10魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果運(yùn)行費(fèi)極低，水源豐富，當(dāng)?shù)貙?shí)際用水定額較高，加上畜禽用水分?jǐn)偟饺司盟~中，其用水定額為110L/天人。據(jù)此計(jì)算全年用水量為6.0萬(wàn)m3,占水資源總量的1.1%。生態(tài)環(huán)境用水（也稱(chēng)生態(tài)用水）生態(tài)環(huán)境是指與人類(lèi)生存和發(fā)展密切相關(guān)的自然環(huán)境。保 護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，才能實(shí)現(xiàn)流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。 計(jì)算生態(tài)環(huán)境用水的主要目的是為了流域水資源的優(yōu)化配置， 用以保障水資源開(kāi)發(fā)利用

11、與生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)同步發(fā) 展。目前生態(tài)環(huán)境用水是指為使生態(tài)環(huán)境不再惡化并逐漸改善 而需要消耗的水資源總量。生態(tài)用水包括以下幾個(gè)方面：水土 保持生態(tài)環(huán)境用水、林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)用水、維持河流水沙平 衡用水、保護(hù)和維持河流生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)基流、回補(bǔ)超采地下 水所需生態(tài)水量以及城市生態(tài)用水等幾個(gè)方面。水土保持生態(tài)用水量。流域通過(guò)水保治理增加基本農(nóng)田58.6hm2,水保用材林 922.7hm 2,經(jīng)濟(jì)林98.2hm 2,綜合治理 面積10.795km 2,根據(jù)魯山縣水保站多年試驗(yàn)資料，用水定額 采用30mm ,則用水量為32.4萬(wàn)m3。維持河流水沙平衡與維持河流生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)徑流用水 量。這兩部分是

12、維護(hù)河流及下游大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡的用水量， 雖然對(duì)小流域內(nèi)部系統(tǒng)作用不大，但對(duì)維持整個(gè)沙河的生態(tài)是 不可減少的。估計(jì)最少用水量為 120萬(wàn)m3o6 / 10魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果辛莊河流域系淮河流域沙穎河水系沙河的上游的一條較 小支流，其生態(tài)用水主要包括上述兩項(xiàng)，合計(jì)為 152.4萬(wàn)m3o 3.2.3 農(nóng)業(yè)灌溉用水流域內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉用水的供水方式主要是庫(kù)塘蓄積自流引水 灌溉和建提水泵站提水灌溉。灌溉對(duì)象主要是水稻、小麥等糧 食作物和經(jīng)濟(jì)林果以及少量蔬菜等。水稻田面積28.4hm2,小麥灌溉面積16.7hm 2,其它灌溉面積 20hm2,經(jīng)濟(jì)林灌溉面積 39.6hm

13、2。灌溉定額取水稻 4650m 3/hm2,小麥1750m 3/hm2,經(jīng)濟(jì) 林果1350m 3/hm2,其它1750m 3/hm2。則目前流域內(nèi)灌溉用水 量為24.9萬(wàn)m3。3.2.4工副業(yè)用水流域內(nèi)沒(méi)有大的工礦企業(yè)，屬于工業(yè)用水范圍的有畜禽養(yǎng) 殖業(yè)和食用菌種植業(yè)。辛莊流域沒(méi)有規(guī)模畜禽養(yǎng)殖業(yè)，但食用 菌種植較多，其用水量較大。一架木耳用水量約0.5m3,千袋木耳（香菇）用水量 3m3,經(jīng)計(jì)算流域內(nèi)用水量為 0.4萬(wàn)m3o流域正常年份需水總量為6.0+32.4+120+24.9+0.4=183.7萬(wàn)m3。3.3.水資源平衡分析與評(píng)價(jià)當(dāng)P=90%時(shí)，總徑流量為 304.3萬(wàn)m3,需水量183.7

14、萬(wàn) m3,余流120.6萬(wàn)m3;當(dāng)P=75%時(shí)，總徑流量 424.8萬(wàn)m3, 余流241.1萬(wàn)m3o因此，該流域水資源豐富，用水安全較為安7 / 10魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果全，今后應(yīng)注意防止水污染，調(diào)整用水結(jié)構(gòu)，提高用水效益。流域水資源總量為 544萬(wàn)m3,目前的利用狀況是農(nóng)村飲水 6.0萬(wàn)m3,農(nóng)業(yè)灌溉24.9萬(wàn)m3,工副業(yè)0.4萬(wàn)m3,生態(tài)用水 152.4萬(wàn)m3,總利用量為183.7萬(wàn)m3,占總量的33.8%。用水 結(jié)構(gòu)為農(nóng)村飲用水占總用水量的4.9%,農(nóng)業(yè)灌溉用水占總用水量的20.1%,工副業(yè)用水量占總用水量的0.3% ,生態(tài)用水量占總用水量的74.7%，

15、該流域用水結(jié)構(gòu)較為合理，而且水資源利 用率不高，利用潛力大，為流域大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了條件。今 后應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)，提高糧食生產(chǎn)和名優(yōu)林果生產(chǎn)能力， 進(jìn)一步發(fā)展以畜禽養(yǎng)殖和食用菌種植為特色和重點(diǎn)的當(dāng)?shù)馗?業(yè)，水資源基本能保證其需要。4效益分析辛莊河小流域通過(guò)以水土資源保護(hù)和科學(xué)開(kāi)發(fā)利用的治 理、完善、鞏固、提高，水土流失基本得到控制、生態(tài)環(huán)境得 到改善，土地結(jié)構(gòu)得到合理調(diào)整，水資源得到科學(xué)配置，收到 了良好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。生態(tài)效益生態(tài)效益主要體現(xiàn)在兩方面，其一是水土保持生態(tài)建設(shè)成 果體現(xiàn)的，如水土保持林、經(jīng)濟(jì)林、坡改梯、塘壩等小型水保 工程，這些措施增加了蓄水能力，提高了降水資源的有效利用

16、， 削洪增枯，減輕洪水危害，控制土壤侵蝕，減少河流泥沙，改8 / 10魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果善生態(tài)環(huán)境，保護(hù)和改良了水質(zhì)。其二，流域下游輸送的水量 遠(yuǎn)多于因保持水沙平衡和維持河JI生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)徑流所需水 量，為下游廣大地區(qū)保持和改善生態(tài)環(huán)境做生了貢獻(xiàn)。經(jīng)濟(jì)效益辛莊河小流域經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)建設(shè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到調(diào)整，經(jīng)濟(jì)發(fā) 展較快，效益大幅提高。2000年各業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到 344萬(wàn)元，是 1986年17.99萬(wàn)元的19.1倍，人均純收入由 1986年的98.7 元提高到2266元，人均收入年均增長(zhǎng)率23.2% ,比同期全縣人均純收入增長(zhǎng)率高70.6%。糧食單產(chǎn)由1986年的 2

17、241kg/hm 2,提高到 5270kg/hm 2,人均糧食達(dá)到 434.3kg 。 4.3 水資源利用效益 4.3.1 農(nóng)村飲水飲水工程投資約300元/人，為引水自流工程，設(shè)計(jì)利用年 限30年，年維修費(fèi)按工程造價(jià)的 1%計(jì)算，流域內(nèi)飲水費(fèi)用11 元/人,年，按水量計(jì)算為0.28元/m3。與中小城市1元/m3以上 的飲用水供水水價(jià)相比。每 m3水低0.72元。因?yàn)轱嬎こ淌?國(guó)家投資興建的，流域內(nèi)村民實(shí)際上每人每年只負(fù)擔(dān)維修費(fèi)用1元錢(qián)。.2 農(nóng)業(yè)灌溉用水水稻公頃灌溉用 4650m 3,產(chǎn)量12000kg，每 m3水產(chǎn)量 2.6kg。小麥公頃灌溉用水 1750m 3,增產(chǎn)糧食3000kg，每m39 / 10魯山縣土石山區(qū)辛莊河小流域長(zhǎng)藤結(jié)瓜”灌溉模式和利用效果水產(chǎn)量1.7kg。經(jīng)濟(jì)林果每 m3水可增產(chǎn)果品8.8kg。.3 工副業(yè)用水食用菌種植每萬(wàn)元產(chǎn)值用水量25.6m 3。5、結(jié)論辛莊小流域地處豫西暴雨多發(fā)區(qū)，水資源較豐富。目前水資源利用現(xiàn)狀以生態(tài)和農(nóng)業(yè)