巴南区双河口镇采空区稻田蓄水现状及建议

2022-09-11

采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”, 这些区域的地下环境破坏严重, 同时会引起地表塌陷和地下水位下降, 严重影响农业生产发展。重庆市巴南区双河口镇幅员面积62.6 km2, 海拔175~892 m, 2014年耕地面积2018.0 hm2, 其中水田711.9 hm2, 旱地1306.1 hm2。2007年以来, 双河口镇境内先后有永荣丰盛一矿、沿江高速新屋基特长隧道等地下工程开工。从2010年开始, 双河口镇出现严重缺水情况, 给镇内居民的正常生产生活带来了诸多不便。为此, 通过对双河口镇近年来缺水情况进行分析, 试验采取稻田蓄水等措施, 希望对当地水生态环境修复起到了一定的积极作用。

1 采空区的缺水与破坏

2013年前, 双河口镇有小一型水库1座, 小二型水库2座, 总库容132.9万m3;大小山坪塘共410余口, 可蓄水58.93万m3。2007年永荣丰盛一矿入驻双河口镇, 煤炭探明储量5000余万t, 矿井设计生产能力90万t/年, 建设工期4年半时间, 共掘进约25000 m, 计划于2011年下半年正式投产。2009年沿江高速主城至涪陵段开工建设, 穿越双河口镇境内约11 km, 其中新屋基特长隧道全长6015 m, 为深埋特长隧道。

从2008年开始, 双河口镇地下水开始下降, 2010年8月双河口镇出现地陷, 尤其是2011年地下水急剧下沉, 水井干枯, 溶洞地下水断流, 塘、库、田不能正常蓄水, 出现了40多处地陷, 105.9万m3的北隘口水库库底出现塌陷, 不能正常蓄水, 2013年几近干枯。据统计, 2011年双河口镇有431.9 hm2水田和561.2 hm2旱地发生了不同程度的绝收和减产;2012年受缺水影响, 超过400 hm2水田无法栽种。2012年、2013年水田面积急剧减少, 2014年实际耕种水田约150 hm2;2014年10.8万m3的龙洞口水库 (小二型水库) 排危整治, 蓄水量不足0.1万m3。

2 稻田蓄水的历史与优势

在我国南方稻作区, 冬水田既是一种耕作制度, 又是一项大规模的蓄水工程[1]。所谓“冬水田”是指为保来年栽插, 蓄水越冬的稻田。根据蓄水量的不同, 又分为冬水田和囤水田。冬水田蓄水量主要用以保证翌年稻田自身整地和栽秧;囤水田蓄水量除满足自身需要外, 并可解决2~3倍其他邻近稻田的泡田整地用水[2]。冬水田分散蓄水的优势能为水利不兴的山区种植水稻提供栽插用水保障, 但也存在休耕时间太长、土地利用率低等缺陷。

在学界已有的论述冬水田的成果中, 张芳先生的《清代四川冬水田》最具代表性[3]。冬水田的技术源头当追溯至南宋时出现于南方稻作区的冬沤田。清代四川农田水利建设的客观需求使冬水田迅速普及, 为丘陵山区的水稻种植提供了新的用水途径。

稻田蓄水还对当地水生态环境有积极促进作用。据初步测算, 西南地区现有水稻田蓄水量约100亿m3, 是巨大的蓄水池和滞洪库, 不但能涵育水源、减少水土流失, 冬季蓄水还能缓解初春干旱, 有效保障人畜饮水安全和次年粮食生产。

3 稻田蓄水的完善与改进

重庆市1996年冬水田面积为543万亩, 约占全市稻田面积的45%, 目前冬水田面积已不足20万hm2, 近一半成为干坂田。2006年以来, 西南不少地区连续发生严重春旱, 除了气候异常、农田水利建设欠账等原因, 原本作为“保水库”的冬水田没有得到较好的维护和整修, 削弱了农业抗旱能力, 破坏了农业生态平衡。双河口镇冬水田更因地下工程采空等因素“水改旱”严重, 超过400 hm2水田已经无法种植水稻, 地下水的缺失也导致近年降水量偏少 (详见表1) , 水生态环境进一步恶化。2012年初永荣丰盛一矿地下工程全面停工, 2013年沿江高速 (主城段) 建成通车, 2014年全年降水增加, 地下水位开始回升。

注:数据来源于重庆市巴南区气象局。

为了充分利用汛期降雨资源, 改善农业产业用水, 增加生态蓄水能力, 双河口镇2013年开始试验囤水田建设。主要是选择集雨面积较大的干坂田, 将原有田坎加高加固, 并进行防水处理, 采取部分牛耕、牛犁等措施重塑犁底层, 提高田块的囤水能力。目前, 双河口镇共实施囤水田建设4口, 成功3口, 失败1口, 蓄水量超过3000 m3。囤水田建设对双河口镇改善农业用水起到了示范带动作用, 一定程度上缓解了采空区的缺水问题。

4 采空区稻田蓄水建议

4.1 借助传统农艺措施

采空区的塌陷形成过程一般从开始下沉到最终稳定需要1~3年[4], 但是农业用水还取决于土壤保水能力的恢复。土壤的保水能力取决于许多因素, 包括土壤本身的矿质特性以及受耕作影响的土壤孔隙等。然而, 土壤的有机物也有重要的作用, 而且其含量可以通过精心管理加以提高, 否则耕作会使之急剧减少[5]。南方水田耕作体系的最本质的特征概括为“耕耙耖”。在耕、耙、耖“三位一体”的水田耕作体系中“耖”是关键的一环。宋元以来南方水田的耕、耙、耖体系已经成为南方水田耕作的常规[6]。然而, 近年来由于农村有效劳动力的急剧减少, 水田的耕作体系发生了根本性的改变, 牛等传统畜力的使用几乎绝迹, 简单的旋耕机一次性完成耕、耙作业, 不再有“耖”这一关键环节。另外, 旋耕机的耕层深度在15 cm左右, 碎土质量不高, 表土细碎程度不够, 犁底层不能得到有效的加固, 采空区容易漏水漏肥。传统蓄力中, 除牛耕牛踩外, 稻田养鸭也有助于采空区水田的裂缝填充, 增加其保水保肥能力。当然, 如果旋耕机耕耙到位, 也能起到填充裂缝、修复水田犁底层的作用。

4.2 防止“冒龙”损毁

“冒龙”是双河口镇当地农民对地下水天然露头的一种形象描述。2013年塘湾村龙洞口水库附近新修1口囤水田, 按照当地“犁得深, 耙得绒, 秧窝长得大不同”的农谚, 秋冬季采取了牛耕和机耕等“二犁二耙”的措施, 完成了秋冬季的蓄水, 起到了很好的蓄水示范。由于2014年3—6月降雨量是常年降雨量的1.6倍, 尤其是3月份, 降雨量达153.2 mm, 约为常年降雨量的3倍, 导致“冒龙”重新出现。2014年7月囤水田蓄水深度由原来的0.7 m急剧下降至0.2 m, 2014年10月过后, 该囤水田漏水严重, 蓄水失败。当地农户建议在“冒龙”处安插竖管来恢复蓄水, 由于未能找准“冒龙”位置, 该措施未能实施, 还需进一步试验验证。

4.3 深挖集雨坑蓄水

近2年来, 双河口镇维修整治了123口山坪塘, 基本采取的是5面修筑混凝土的方式, 即山坪塘四周挡水墙壁和底部共5面全部用混凝土浇筑, 基本解决了农业蓄水的现实问题。根据整修山坪塘的经验, 可在稻田中央区域深挖3~4 m2的集雨坑, 深度1.0~1.5 m为宜。集雨坑应做好四周和底部的防水措施, 缝隙填充充分, 保证蓄水不漏, 采空区稻田中也可采取混凝土浇筑的措施。

4.4 管护要落实到户

目前, 农村劳动力缺乏, 农户种粮积极性不高, 囤水田后期的保养和管护直接影响稻田蓄水的效果。蓄水池、山坪塘和囤水田等设施修筑后一定要及时疏通引水沟渠, 保证降水能收集在池中。然而, 目前在缺乏有效的管护机制下, 村镇集体不能对这些设施进行有效的管护, 尤其是沟渠的疏通和引水没有责任主体, 降雨后不能及时蓄满水体。新修的蓄水设施如果落实到邻近的农户管护, 通过种养殖增加收益, 能够提高其积极性, 也能真正发挥水体的抗旱作用。

摘要：介绍重庆市巴南区双河口镇近年来采空区缺水情况, 分析采空区稻田蓄水好处, 最后提出“借助传统农艺措施、防止‘冒龙’损毁、深挖集雨坑、管护落实到户”等建议。

关键词：稻田蓄水,采空区,修复,水生态,重庆市巴南区双河口镇