韭园沟流域的洪水资源化研究
王宏兴 尚国梅
（黄委会绥德水土保持科研试验站 陕西 绥德 718000）
摘 要 洪水在西部地区既具有灾害特性又有显著的资源特性，韭园沟洪水灾害的治理过程又是科研化洪水资源化的过程，资源化程度达到24.2%。西部在经济开展的同时注重洪水的防治和注重洪水的资源化利用是经济社会环境协调统一均衡开展的必由之路。
关键词 洪水 资源化 韭园沟
1洪水的资源特性
洪水的资源特性指洪水所具备的给予水土资源、生态环境资源的属性。在人类文明尚未形成之前，河道洪水不受人类的干预，自然泛滥时洪水携带的大量泥沙、养分和物种广泛落淤繁衍于流域中下游，形成了广袤、肥沃、物种繁多的流域中下游平原和大面积沿河湿地。得益于这一资源，人类文明得以发足、扩张和进步。
随着人类文明的形成与开展，洪水在给予资源的同时，也给生命和生产构成威胁，造成损失。人类为了开展，建堤防洪、与水争地在所难免，在减轻灾害的同时，也遏制了洪水资源特性的发挥。进入工业社会之前，人类控制洪水的能力有限，所能保护的仅是占流域很小部分的居住地与耕地，由于防洪能力低下，受保护的耕地时常被淹，防洪工程对洪水资源特性的影响不大。
防洪工程技术开展到今日，控制洪水能力空前提高，制约了洪水资源特性的发挥。例如，流域中下游平原河道因高大堤防的修建，致使原有千百年来形成的生态与环境资源十分丰富的湿地大面积萎缩，在一些流域甚至已不复存在；在北方一些流域由于洪水泛滥机会锐减，平原地下水补给的一项重要来源趋于是中断；洪水所携带的大量养分，或被上游水库截留，或直接输送入海，失去了滋养洪泛区的土地和湿地的功能。
防洪和洪水的资源特性的发挥是一对矛盾，在没有洪水利用措施的情况下，防洪标准与洪水资源特性发挥的几率成反比。
在没有防洪工程或防洪标准低下的地区，通常洪水给人类造成的灾害远大于洪水所给予的资源利益，较高标准的防洪工程则为洪水的安全利用给予了条件。[1]
洪水资源是强调洪水的资源特性。水多为患，一旦洪水泛滥，总会对生命财产造成巨大的损失。因此，洪水历来被称之为“洪灾”、“洪魔”、“洪水猛兽”。尽管汛期的几场暴雨洪水，是我国许多区域水资源的主要补给形式，然而，过去人们修水库、建塘坝，拦蓄洪水，求的是化“害”为利，并没有将洪水本身看作“资源”。
但是，随着社会经济的开展，尤其伴随工业化、城市化的进程，人类社会的用水量与用水保证率需求都显著提高。如何加大调蓄洪水的能力，以丰补枯，就成了各地追求的目标，人们开始意识到“洪水也是资源”。在这种朴素认识与利益需求的支配下，各种工程措施就可能成为区域之间争夺“洪水资源”的手段。但是，洪水的资源特性，除了满足人类用水需求之外，还有保持河道行洪能力，补充地下水源，维持生态系统平衡等多种功能。单纯强调洪水资源为人所用，就有可能加剧区域之间的矛盾、人与自然的矛盾，导致生态环境的危机。
洪水资源化，是洪水管理的重要内容之一，应考虑的问题包括了“资源化”的目的与实现的手段。洪水资源化，不是最大限度地满足局部地区的部分人群的利益，而应当是服务于整体的、有利于长远的可持续开展的要求。如果仅是满足局部地区对水资源的需求，则可能使其他地区陷入更为难以克服的困境；如果仅是最大限度地满足人类开展的需求，则难以避免导致生态环境的破坏。因此，水库拦洪虽然是实现洪水资源化的重要手段，但是，洪水资源化不能简单理解为让水库拦蓄更多的水，因为这样的思路仍然仅以满足部分人的需求为导向，有可能继续加剧区域间的矛盾与生态环境的危机，为反对建水库的人给予更充分的论据。
从追求人与自然和谐的目标出发，洪水资源化的另一有效途径是作好流域坝地计划淤漫的文章。对个坝蓄滞洪区合理进行分区管理，并形成蓄滞洪区自身适宜的开展模式。韭园沟流域，部分坝地蓄滞洪区与农田进行了计划引洪淤漫后地下水得到明显回补，农业反而丰收的事实，证明关键不在于如何确保不淹，而在于如何有效控制洪水的范围、水深与淹没历时，减少淹没损失与不利的影响，同时促使地下水得到较多的回补，产生滞水、漫淤、冲污、洗碱、淋盐和改善生态环境的综合效益。2003年黄河秋汛洪水调度的成功，不仅在于干流8大水库增蓄水量173亿m3，而且在于顺利获得“四库联调”，“清浑对接”，成功输送1.207亿t泥沙入海，部分恢复了河道的过流能力，充分发挥了洪水的资源化作用。
显然，洪水资源化的实现，要与洪水的风险管理结合起来，做到风险分担，利益共享。所谓“风险分担”，是相对于“确保安全”而言的。无论是将洪水全部拦蓄起来，确保“供水安全”，还是处处严防死守，确保“防洪安全”，都不利于洪水资源化的实现。水少时，该放的水要放下来；水多时，该淹的地要充分利用科研淤漫。在今天，水资源短缺、水环境恶化日趋严重，洪水资源化利用，是缓解这一矛盾的必不可少的途径。但任何局部区域或部门在治水中如果一味追求自身利益最大化，都可能危及他人或以牺牲生态环境为代价。只有顺利获得洪水的风险管理，按照风险分担，利益共享的原则统筹流域上下游、左右岸、干支流、城乡间基于洪水风险的利害关系，洪水的资源化才能达到保障可持续开展、协调人与自然关系的目的。[2]
2韭园沟的洪水特性及灾害
2.1洪水特性
韭园沟洪水表现为超渗产流，相对应于暴雨的历时短的暴雨特性表现为汇流时间集中，产流流路短，洪峰高而尖瘦，所谓历时短，破坏力强，含沙量高等洪水特性。韭园沟流域典型洪水过程线见图4-1。
2.2洪水灾害特性
韭园沟流域的洪水灾害主要表现为以下两种形式:一是沟溪中发生的暴涨暴落的山洪。由于山区地面和河床坡降都较陡，降雨后产流和汇流都较快，形成急剧涨落的洪峰。洪水具有突发性、水量集中、破坏力强等特点，但一股灾害波及范围较小。这种洪水如形成固体迳流，则称作泥流。其二是溃坝洪水,大坝或其他挡水建筑物发生瞬时溃决，水体突然涌出，造成下游地区灾害。这种溃坝洪水虽然范围不太大，但破坏力很大。
韭园沟流域的水土流失十分严重。流域面积70.7km2，全部为水土流失面积。一方面干旱缺水，水资源贫乏，另一方面伴随着土壤侵蚀，宝贵的地表水资源白白流失，土壤肥力和生产能力下降。由于水土流失严重，流域居民是最贫困的地区之一区。
同韭园沟一样广大的黄河中游地区流失的泥沙约三分之一淤积在江河湖库，导致河床抬高，水库淤积，河道防洪能力下降，水库库容减少甚至成为病险水库。对流域的生产、生活和生态环境带来了一系列严重影响[4]。
黄土高原80年代前，洪水多，灾害严重。1973年8月25日，陕西省延川县突降暴雨，降雨量112.5 mm，暴雨频率相当于200年一遇，延川县的7570座淤地坝中遭受不同程度损毁的有3300座，占43.6 ％。1975年８月，陕西省延长县先后发生降雨量分别为50.7 mm和108.5 mm的两次强降雨，暴雨频率相当于100年一遇。在这两场暴雨中，6000座淤地坝中有1830座不同程度损毁，占30.5％。1977年７月４～５日，黄河中游地区普降暴雨（简称“77•7”暴雨），暴雨中心在甘肃庆阳地区和陕西省志丹、安塞、子长县一带，50 mm以上暴雨量面积９万km２，最大暴雨中心位于安塞县招安乡，48小时降雨量225 mm，24小时最大降雨量为215 mm，暴雨频率相当于300年一遇。1977年８月４～５日，在山西省晋中地区平遥县和吕梁地区石楼县与陕西省北部清涧县之间发生了强降雨（简称“77•8”暴雨），降雨量分别为356 mm和294 mm，暴雨频率相当于500年一遇。在这两次暴雨中，甘肃庆阳地区，陕西榆林、延安地区及山西西部28县，有3.27万座淤地坝遭不同程度损毁。1978年７月27日，陕西省子长、清涧和子洲等县普降暴雨，50mm以上暴雨量面积626km２，暴雨中心在３县交界处的子洲县裴家乡佛党，降雨量610mm，清涧河上游的宁寨河、胜天沟、王家砭一带降雨400～600 mm，暴雨频率相当于1000年一遇。该次暴雨洪水中，清涧县的淤地坝不同程度损毁的有254座[3]。
韭园沟1961年8月1日，流域发生历时3小时53分的长历时暴雨，雨量达95mm，产生的洪水径流使1255.6hm2农田遭淹,减产3成以上,倒塌窑洞22孔,冲毁树木158棵,140座淤地坝28座彻底冲毁,基本破坏的23座,部分破坏的11座,产洪总量达282.8531万m3;1956年8月8日19:15降暴雨历时275分,暴雨中心降雨66.2mm,降雨总量285.532万m3,产生洪水总量190.4873万m3,沟口输出洪水137.9389万m3,流域84座淤地坝18座被毁,7座彻底冲毁,48座淤平,43道谷坊13道彻底冲毁,9道部分冲毁,淤平8道;1977年8月4～5日陆续在两次雨,第一次从4日22:30开始历时10小时45分,流域平均降雨146.6mm,第二次从5日16:30开始历时6:35流域平均降雨30.8mm,流域平均总降雨达177.4mm,产生洪水总量317万m3,冲毁坝库243座,占总坝库数333座的73%,冲毁坝地773亩,占总坝地面积的27%,两座小型水库失事,冲毁房屋143间(孔),淹没126间(孔),92户324人受灾,输电设施全部冲毁,冲走土方420万m3合576万t,占韭园沟23年总拦沙量1335.1万t的41.9%,并在水利界引发了“零存整取一水漂”的大讨论，并由此展开了淤地坝研究和试验的漫长阶段。
3水资源短缺是现实问题
我国北方广大缺水地区由于过量用水，造成了一些河道断流和地下水超采，对区域经济社会的可持续开展带来了严重影响。作为中华民族母亲河的黄河，自1972年开始出现断流现象后，断流现象不断加重，其中1997年有226d没有与海相连。自20世纪70年代以来，黑河、塔里木河等河流下游，断流现象也不断加重。近几年，虽加强了流域水资源的统一管理和调度，取得了很大的成绩，但还未能从根本上解决问题。
韭园沟2001年至2003年陆续在3年干旱，流域农业经济受到严重的威胁，坡面农田和梯田几乎绝收，而且损失了全部的投入成本，出现了负产出，全部农业收入依靠坝地生产，大量的农村经济依靠人力务工收入支持。
韭园沟流域随着坝系农业的发达，洪水灾害的减少和有效控制，坡面农业的萎缩，大量的山头居住方式被放弃，同时随着低位地下水的易开采性和开采技术的推广提高大量的流域浅层地下水被开采除满足正常的人畜饮水外，庭院及近庭院绿色生产出现了稳定增长和繁荣的景象。
随着流域生态环境的恢复和流域经济的开展，流域水资源的形势也不容乐观，必须走水资源可持续开展的路子，节约和合理配置相结合。
4韭园沟防洪减灾的实践
韭园沟小流域50年治理的历史，就是防洪减灾的历史，是治理水土流失的伟大实践。顺利获得50多年坚持不懈的治理，韭园沟小流域由十年九旱，下雨流黄汤，洪水灾害频繁的状况彻底得到了改变，从80年代开始实现了泥不出沟，洪危害，山青水秀的美好生态景观。
5洪水资源化的实践
韭园沟流域50年的治理历史，又是水土资源化的伟大实践的历史，洪水的特性表现在水的资源性，携带泥沙可以成土的可土地资源性，含有大量腐殖质的可肥料性，这些特性的开发利用就是洪水资资源化的伟大实践。韭园沟流域多年平均地表径流量243.470187万m3(采用系列1954～2001,韭园沟站),其中汛期径流量为142.23215万m3,而仅1964到1969年6年洪水总量788.8872万m3,年平均131.4812万m3 ,而到上世纪90年代,1991～2000年10年间监测到的洪水总量为309.442万m3,年平均仅30.9442万m3, 是60年代年洪水量的23.5%,减少了76.5%,这些都得益于沟道防洪拦泥坝系系统,洪水水资源转化系统,坡面雨水集流系统相互配合的转化系统,勿容违言的是,90年代以来天气系统变化是该现象的自然原因之一。总之是韭园沟洪水转化利用实践对下垫面改变和自然因素共同作用的结果。
韭园沟洪水资源话资源化的主要突破和技术表现在以下几点：
（1） 化洪为资源，在沟道沉沙成坝地，顺利获得淤地坝拦洪排清；
（2） 利用洪水在坝系中计划引洪漫淤，配肥地力，转化为坝地生产力；
（3） 蓄滞洪水，调节水的年内分配，发挥池塘效应和灌溉效益；
其主要技术措施是：
（1） 沟壑打坝，拦泥淤地；
（2） 坝地计划淤漫，落淤排水；
（3） 坝库结合，泥水分滞；
（4） 配套灌渠，实现坝系农业水利化；
韭园沟流域地表径流还原量计算成果见表4-1
表4-1 韭园沟洪水资源化程度计算表
年份 清水地表径流量（万m3） 洪水资源化率
治理后实测 推算还原后 %
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1974
1975
1976
合计
平均 49.28
0
257.3
34.48
294.1
289.5
25.01
284.1
23.29
99.42
168.7
9.692
234.2
238.3
55.84
26.21
48.99
41.26
7.528
2187.2
115.1 71.88
10.84
322.6
43.44
355.3
306.4
30.74
335.6
31.37
120.8
244.9
17.52
326.0
322.5
105.2
54.68
81.3
92.6
13.03
2886.7
151.9 31.4
100.0
20.2
20.6
17.2
5.5
18.6
15.3
25.8
17.7
31.1
44.7
28.2
26.1
46.9
52.1
39.7
55.4
42.2
24.2
24.2
由表可以看出：在措施尚未科研开展的1976年以前，流域洪水资源化利用率达到40%左右，平均达到24.2%。
6洪水资源化的效果
韭园沟顺利获得50年防洪减灾的实践，开展坝地270hm2，顺利获得韭园沟示范区沟道坝系水利配套建设，使洪水资源化并实现洪水利用率高达80%，走出了减灾治理——洪水资源化——水资源有效利用的开展模式。使流域广种薄收面貌完全改观，解放初的1953年，韭园沟总耕地面积3535 hm2，粮食总产69.04×104kg，而陆续在几年自然灾害（旱灾），特别是灾害特别严重的2003年，在坡耕地几乎无收成，坡地梯田产量很低的情况下，流域靠270 hm2坝地，粮产达70.05×104kg，也就是说以占坡耕地7.6%的坝地生产了比坡耕地还多的粮食，是坡耕地产量的13.1倍。实现了退耕还林面积480 hm2。从根本上结束了吃饭靠天，收种靠担，居住在山，怕洪水淹的落后面貌，取而代之的是山坡翠绿，沟道平展，库水漾蓝天；暴雨争洪搞淤漫，水渠沿坝自流灌；游人结队到山间，划船垂钓在库边；黄汤不见再重现，代之瀑布落下川。出现了洪水资源化的一系列美妙景观。
广大西部地区既是水资源匮乏的严重缺水区同时又是洪水灾害水土流失严重地区，现在又是资源富集型经济跨越开展区，在经济开展的同时注重洪水的防治和注重洪水的资源化利用是经济社会环境协调统一均衡开展的必由之路。
参考文献
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[3] 李靖等.２０世纪７０年代淤地坝水毁灾害原因分析[J].中国水利.2003(9)
[4] 高俊才.水利建设与经济社会可持续开展[J]. 中国水利水电科研研究院学报2004(2)
[5]周国平.韭园沟综合治理及效益[R].试验研究成果汇编(一).
[作者简介] 王宏兴，男（1962—），汉族，陕西蒲城人，工程师，主要从事水土保持试验研究及水资源利用研究尊龙凯时。
通讯地址：陕西绥德黄委绥德水保站718000,Email：whx621117@163.com,手机13109242948
