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张 名先鉴 字 少 雄
每看到洪涝或干旱报道,先鉴都想:消除洪涝与干旱都不是难事。
看到西南五省市干旱旱情报道,先鉴更相信:消除洪涝与干旱都不是难事。
近25年中国水患有两大特点。一是水泛滥与水缺乏逐年升级;二是水泛滥与水缺乏交替发生。升级主要表现为频率升级和程度升级。以长江流域水泛滥为例,1949年以来,长江流域水患成灾共7次,而90年代就出现 3次;在更大范围来看,长江流域500年间共出现53次大涝,平均每百年10次,而20世纪就有21次大涝。90年代几乎年年大灾;全流域成灾面积50年代1050万hm2/年,90年代上升到4942万hm2/年,其所占比例亦由50年代的42%上升到90年代的50%,受灾率由50年代的16.7%上升到90年代的42%。交替主要表现为时间交替与空间交替。时间交替,指洪涝与干旱在同一地区交替发生;空间交替,指洪涝在一个地区发生,而同时干旱在另一地区发生。
已有科学研究,认为中国水患因复杂,其中提得较多的有三个方面:一、中国自然地理环境复杂,地形复杂多样,山地、丘陵、高原占国土面积大,地势落差大,降水分布呈空间不均匀性,时间不平衡性和年季不稳定性,出现大暴雨则极易形成大洪,长期不降水则出现干旱。二、人为破坏自然,造成生态失衡,湖泊面积减小,调蓄洪水能力显著降低。三、气候变化,及气候变化的不确定性。
水患成因并不复杂,只是降雨与蓄水失衡,是云腾与致雨失衡。
设定区域面积为lm2,特定时间段降雨量为
假定一个自然小村(两山脉间,沿山水走向自然分布的村落)全村土地总面积1000亩,居民30户,平均每家有一个蓄水塘(包括自然蓄水体),并且按一般的自然规律分布,各蓄水塘之间有连接性沟渠,沟渠汇集成溪流,溪流汇集成小河,小河注入湖泊或大江。如果平均每个蓄水塘面积小于1.5亩,则30户人家共有面积不少于45亩的蓄水区。这样,一次性降雨量在100mm以下时,只要蓄水塘平均深度达到 2.3m,就可蓄容该村全部降水;如果一次性降雨量达到200mm时,只要蓄水塘平均深度达到4.5m,就可蓄容该村全部降水;如果有更大降水,蓄水塘蓄容能力不足,雨水就会溢入沟渠,经沟渠而注入溪流,再入小河及湖泊或大江。这样,降水在注入湖泊与大江之前,已经层层分解蓄容,大量降水带来的压力也被层层削减。
推而广之,对于一个乡,一个县,一个市乃至一个大地区而言,只要有足够容量的蓄水陂塘,就足以防止降雨泛流成洪。如果陂塘总面积占该区域总面积的10%、并且平均深度为5m左右,对于年降水量在500mm以下的地区来说,已经是足够蓄水体积,当然就不会水流四溢。
然而,历史上有过的陂塘在70年代后遭到严重破坏。长江沿岸四川、湖北、安徽、江苏、湖南、江西等省此类蓄水陂塘,因种种原因,较之1949年以前减少四分之三。
上文已经用模拟数据计算,展示出降雨量和蓄水量平衡关系。
20世纪后期,大量蓄水陂塘被破坏乃至消失,导致蓄水体严重不足,使阴纳大大削弱,导致阴阳严重失衡。主要表现如下:(1)原有池塘被改造成水田或旱地,山塘被破坏,港溪被填平;(2)由于片面追求机械化生产,一些小型溪、河被人为地改走直线,导致河道负载力减弱,并破坏河道自身清淤能力;(3)由于劳动力不良转移,导致水利设施年久失修,起不到应有的调节水流作用。
蓄水体严重不足,即使降雨量即阳出正常,也会出现洪溢状况。如遇大雨、暴雨或持续数日大暴雨,雨水势必四溢成灾。洪水四溢后,并不就地留存,而是全部注入江湖,进而流入大海,如遇久晴不雨,必然天旱。
根据模拟数据计算所得结论,无论降雨量有多大,只要有足够蓄容量,就可以达到平衡。近20年洪灾成因,主要是蓄水体不够;因此当务之急,是提高蓄水能力、即扩大蓄水体。
可以采取如下具体措施:(1)退田还塘;(2)疏理水道;(3)修建多层次水库;(4)寻找与建设地下储水体;(5)退田还湖。
有足够蓄水体,雨水就地保存,既可以通过云腾至雨调节降雨,又可以直接用于农耕与日常生活。
上述五项措施,不难理解,也不难实施。因此,先鉴坚信:消除洪涝与干旱都不是难事。
附注:
一九九九年,在徐会丽与刘希庆两位学生大力协助下,先鉴曾写《治水三策》一文。写成后,先鉴曾将文章投寄有关刊物,前后共三家,均没有得到回复;三个月得不到回复,等于得到“未被录用”通知。此后数年,先鉴没再想过这篇文章。2007年4月,中国工程院与广州市人民政府在广州主办首届“中国工程管理论坛”,向全国工程管理实务界与研究界征文;看到论坛征文公告之后,先鉴又想起这篇文章,找出来略作修改与增补,更名为《治水三策——中国易学水资源治理工程及工程管理策略》,投给论坛组委会。文章被论坛录用,并收入论坛论文集《中国工程管理环顾与展望——首届工程管理论坛论文集锦》(中国建筑工业出版社,2007年,第344至350页)。
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