上堡梯田工程價值對農田水利的啟示

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上堡梯田工程價值對農田水利的啟示

摘要:本文以剖析上堡梯田工程價值入手,總結“天人合一、尊重自然、順應自然”的治水理念,提煉古代灌溉工程中的寶貴經驗,為現代農田水利建設、海綿城市建設和低影響開發雨水管理提供借鑒.

關鍵詞:上堡梯田;工程價值;啟示;古代灌溉工程

0引言

上堡梯田位于江西省贛州市崇義縣,始建于宋末元初,盛建于明末,完工于清初,已有農耕歷史800余年。梯田座落于贛南第一高峰———齊云山山脈范圍內,最高海拔1260m(黃海高程,下同),最低海拔280m,垂直落差近1000m,梯田層數達62梯層。梯田面積共3000hm2,規模性連片區位于上堡、思順和豐州3個鄉鎮,核心區位于上堡鄉。上堡梯田與廣西龍勝梯田、云南元陽梯田并列為中國三大梯田,被譽為“中國三大梯田奇觀之‘秀麗天梯’”。近年來,上堡梯田先后被農業部、聯合國糧農組織評定為重要農業文化遺產。本文剖析上堡梯田的工程價值,總結和提煉上堡梯田“天人合一、尊重自然、順應自然”的治水理念,通過從古代灌溉工程中汲取精華,為現代農田水利建設、海綿城市建設和低影響開發雨水管理提供借鑒,以期實現農田水利的可持續發展。

1上堡梯田的工程價值剖析

1.1科學性

規劃思想的科學性。上堡梯田通盤考慮山地自然條件,采取山頂、山腰、山腳分層施策的方法。山頂的森林及土壤儲蓄水源;山腰布置村莊,水源經利用后排入山腳梯田;山腳開墾梯田,保證糧食借給,并起水土保持的作用,建成“森林—村莊—梯田”的坡地農業系統[1]。修建過程的科學性。上堡梯田修建過程的科學性主要體現在兩方面:一是科學確定梯田規模。梯田自下而上逐年建設,逐步做到“山有多高,水就有多高”。在無法精確計算作物灌溉需水量的古代,根據歷年種植經驗,“量水為田”不失為一種較為科學的做法。二是逐年提高土壤肥力。經過“山地—旱地—臺地—水田”各階段的翻挖耕作,梯田的肥力逐年增強,又不致造成水土流失。

1.2先進性

蓄水工程的先進性。要實現梯田的自流灌溉,灌溉水源是首要條件。上堡梯田具備良好的森林植被和深厚的土壤,其強大的涵養水源能力,被比喻為“天然水庫”。據相關文獻成果,崇義客家梯田水源涵養的總量達74.8億m3,陽嶺森林生態系統因植被眾多截留、貯存天然降水,很長一段時間成為崇義縣區生活用水的主要來源,水源涵養作用非常顯著[2]。這與當前“自然積存、自然滲透、自然凈化”的海綿城市建設理念是高度契合的。灌排系統的先進性。上堡梯田灌溉輸水主要采用借田過水、架設竹筧、修建小型水渠等方式。其中,借田而過的輸水方式最為多見;田坎之間由竹筧聯系,形成小型渡槽,不僅省時省力,而且科學有效。排水系統與自流灌溉理念基本一致,充分利用天然地形,在相鄰梯田的合適位置處設排水口。同時,為避免輸水過程中攜帶泥砂,在排水口下游設置小型沉砂池。這與當前開展的基于低影響開發的雨水綜合利用中沉淀池的設計如出一轍[3]。水源利用的先進性。上堡梯田區的村莊生活用水充分利用了水的勢能,省去了人工挑水的辛勞。含有機質的生活用水流入農田,增加了農田的肥力。當地農民根據灌溉水量的需求,開鑿不同大小的分水口、放置不同大小的石塊,進行田塊之間的水量分配和流量調節。在長久的耕作過程中形成了一套較為完整的水量控制方法。

1.3生態性

上堡梯田建造過程中采用的建筑材料均為就地取材,修建初期主要為土壤、竹筧、石塊等,均為原始的建筑材料,做到安全、環保、生態。在梯田的修筑過程中,有效地保存了森林的原始生態。此外,上堡梯田的耕作方式也體現了較好的生態性。梯田的肥料以人畜糞尿、草木灰等農家肥為主。秋收后田間散養禽畜的糞便與秸桿共同發酵,保證了田間土壤的肥力。病蟲防治盡量避免使用農藥,而是采用冬翻,火燒雜草,家禽捕捉,撒石灰、草木灰和油茶枯餅等土農藥的方法[4]。

1.4延續性

上堡梯田的梯田、森林、水系均以自體循環的方式運轉,保證了上堡梯田具有良好的延續性。自流引水借助水的重力作用,水源由高向低自流進入田地,充分利用了自然高差所形成的勢能,灌溉過程不消耗機械能[2]。上堡梯田至今已運行800余年,歷朝歷代對梯田進行了擴建和修繕。近年來,隨著農業的發展,上堡梯田區建有少量輸水管道、混凝土渠道。然而,其自流灌溉體系的工程形式和布局仍然完整的保存,整個體系只在少量地區對渠道襯砌和管道供水進行了完善,其他工程設施、布局和功能均保存完好,至今仍持續發揮灌溉功能。

2上堡梯田對現代農田水利的啟示

2.1科學治水興水,實現系統治理

上堡梯田形成的“森林—村莊—梯田—水系”山地農業體系,由森林子系統、村莊子系統、梯田子系統和水系子系統組成,充分利用了森林的水源涵養功能、梯田的水土保持功能,形成了梯田的水土保持功能、水利灌溉的循環系統,較好的詮釋了系統治理的成果?,F代治水興水是一項系統工程,應注重與水土流失、河流水系、生態系統等工程統籌推進,實現系統治理。近年來,隨著水利改革的深入,由傳統農田水利向現代農田水利轉變是現實需要。相應的,現代農田水利應以“山水林田湖草”生命共同體、治水新思路為準則,不僅考慮水利功能,還應同時考慮與水土保持、生態環境保護等功能[5]。

2.2合理規劃布局,實現因地制宜

上堡梯田規劃時將山體分為上部森林地帶、中部緩坡地帶和下部梯田地帶3個部分。上部森林地帶保留原始森林,涵養豐富的水源;中部緩坡地帶布置村落,溪流貫穿整個村莊,供應日常用水;下部梯田地帶適宜稻谷生長。上堡梯田的規劃布局順應了地形地勢、氣候特征,依山就勢布置房屋、植被、灌排水系統及農業生態循環系統,對現代坡耕地水土保持有很好的借鑒參考作用。為解決耕地資源緊缺的問題,我國歷來將修建梯田作為補充耕地的主要手段。據粗略估計,截至2014年底,我國目前的梯田總面積應該在3~4億畝[6]。由于缺乏合理設計,不少梯田建成數年后就難以為繼,白白浪費了大量的人力物力;許多地狹、坡陡等不適合區域的梯田建設,反而加劇了水土流失。因此,合理的規劃設計、因地制宜是現代農田水利的基本要求,是解決農田灌溉的空間分布不均的重要手段。

2.3尊重自然規律,實現低影響開發

上堡梯田在建設、改造和利用梯田上充分尊重了自然規律。上堡梯田在建設、改造梯田時保留了山頂原始森林,梯田涵養水土,減少了農業開發帶來的不良影響。田間采用自流方式調配水資源,灌溉過程無需消耗機械能,充分利用自然之力。具有良好的生態效益,是發展現代農業的物質基礎。農田水利建設不可避免對原有地形地貌進行改變,從而對生態環境形成一定程度的影響,因此,協調好工程建設與生態環境保護的關系十分重要。現代農田水利開發時,需要對區域氣候、土壤、下墊面、植物等進行詳細深入的了解后,因地制宜地建立靈活的、地方性的低影響開發策略。

2.4重視資源利用,實現可持續發展

上堡梯田水資源可分為儲備用水、生活用水和灌溉用水3個部分,形成水資源高效利用鏈。(1)儲備用水。在水量較多的泉眼處修筑蓄水池,儲備用水通常用于火災救火和旱季的生活用水。(2)生活用水。修筑水池蓄水供日常飲用和清洗。在水流較急處,建有水碾、水磨等生產工具,節省了一部分勞動力。(3)灌溉用水。經初級利用的水進入梯田進行灌溉。上堡梯田通過微地形的營造,在源頭分散調蓄雨水、控制徑流,延長匯流時間,削減農業開發對環境的影響,實現可持續發展。當前,我國正處于由傳統農田水利向現代農田水利的轉型期,更應強調水資源的優化配置。從農業用水方式來看,現代農田水利需要嚴格掌握用水時間、用水量,防止出現用水不均、不及時的問題。從農業用水目標來看,現代農田水利不僅著眼于農田的洪澇和抗旱需要,還要著眼于提高用水質量和用水效率,實現用水、節水、管水、護水的統一[7]。因此,現代農田水利應將先進的技術及管理經驗應用于農田水利工程中,科學用水、高效節水,走上可持續發展的良性軌道。

參考文獻:

[1]劉卉芳,張學儉,王昭艷,等.南方亞高山古梯田的水土保持機理及其保護措施研究[J].泥沙研究,2017,42(06):35~39.

[2]楊濱娟,鄧麗萍,王禮獻,等.江西崇義客家梯田農業生態保護的關鍵問題與途徑[J].農學學報,2016,6(10):45~52.

[3]楊艷,馬建武.云南哈尼族箐口村水資源利用的啟示[J].包裝世界,2017(2):67~70.

[4]馬艷芹,錢晨晨,孫丹平,等.崇義客家梯田傳統農耕知識,技術調查與研究[J].中國農學通報,2017,33(8):154~160.

[5]張愛梅.簡析農田水利工程與生態系統的關系影響與協調發展[J].河南水利與南水北調,2014(11):55~56.

[6]李含琳.我國山地農村實施梯田改造升級工程的可行性分析_以甘肅省的情況分析為基礎[J].天水行政學院學報,2016,17(4):3~6.

[7]王煒.環境史視野下的傳統農田水利建設研究[D].南京:南京農業大學,2011.

作者:胡強 劉穎 彭圣軍 虞慧 單位:江西省水利科學研究院 江西省水工安全工程技術研究中心

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