Difference between revisions of "蓄水围"

Revision as of 09:02, 16 August 2015

蓄水围近照 图片由智能集水方案提供

下坡梯形蓄水围系统示例
图片来自联合国粮农组织(FAO)： 集水。

蓄水围（bunds又名teras）是阻挡外来集水径流（并可用来导引其至种植区域）的小型围栅。蓄水围可以减缓地表片流，有助下渗（地下水回灌）和增加土壤湿度。蓄水围有不同的种类。矩形蓄水围：沿山坡等高线成排修建，将山地三面“围”起，剩下一面敞开以接纳由高地沿等高斜坡而下的径流。 蓄水围由石墙或土墙建成。蓄水围内设有小型渠道以通流降水。多余的水源会沿蓄水围侧臂顶端流出（矩形模式）。这种泄洪模式可以提高蓄水围效率并降低其维护成本。基围长度50-300米不等，侧臂长度20-100米不等。蓄水围并非以排水为最终目的，而是为了增加土壤湿度或者利于地下水回灌。

堤岸设计需要根据当地的实际情况来进行调整。它们的样式不同，包括非封闭式系统（比如能让水从边缘流下的梯形堤岸）与封闭式系统（比如在发洪水时，堤岸带可以让水从一条渠道流入，然后再从泄洪渠流出）。以特定地区的实例来说，它们被用来制造小型的人工冰川，能够缓慢地释放融水，以适应短期的播种季节。

在非洲西部这项技术广泛应用于河谷底部。

适宜条件

• 将蓄水围设置于天然径流地区，以已冲刷出的地形为佳——需要考虑的因素包括洪水期的水流途径和土壤/植被种类。关键是要因地制宜，参照当地的自然地形特征——在当地的已有经验会对设计造成影响。
• 避开以下地区：

1.粘土地区——用粘土含量高的土壤建造的蓄水围其内部管道会因为干燥后开裂而漏水。
2.大型水利工程周边地区
3.需要大面积平整土地的地区。

• 周边地区的土壤需要足够的渗透力
• 理想的情况下，斜度不应超过1.5%，否则土方工程会耗费过大。
• 人工冰川的海拔应该超过4600米。
• 具有高强度短期降雨的丘陵地区，年降雨量在50到400毫米之间。
• 集水区通常是（半）干旱地区耕地面积的2-3倍。

对环境変化的适应

干旱

干旱的影响: 较低的农作物产量。
造成这些影响的基本原因: 只有少量洪水流入耕地。
加强WASH系统的适应性: 抗旱及快增长作物；使农民的生计多元化

关于治理干旱的更多内容： 在易造旱灾区设立适应性的WASH系统。

洪水

洪水发生时应把洪堤加高数尺, 否则围堤可能受损。用来保护庄稼或城镇居住地区的围堤尤为重要。

建造，运作和维护

在山坡用等高防浪石筑堤。
图片来自： 水利工程技术摘要.

石堤细节.
图示: 水利工程技术摘要.

当地人对工程实施应有一定程度的监管，重点应该是怎样用适当的技术把当地的资源用在操作和维护上。然而社会或制度因素并非是对兴建洪堤的唯一 (甚至不是主要) 限制 - 技术上的限制会常常被怱视。以下发生的事件可用作借鉴:

• 因为雨量强弱不定加上缺乏可靠的雨量数据, 设计一座洪堤要靠一些估计的径流系数是很困难的 - 有时径流被大大的低估, 这就是一项大型蓄水围项目最初两年90%的土方工程由于高径流对蓄水围的损害而失败的原因。石堤（如果石料获取便利）效果更好。
• 堤岸安全程度和流域面积有关——小型集水区若是灌溉耕地面积的4到5倍，则不会导致堤岸受损。若高于此则可因为欠妥的泄洪道设计而被洪水淹没。修建小而多的集水区更为可取是因为可以降低风险。
• 堤岸的高度因地点而异，也与地面坡度和受洪灾影响的区域有关。目前的挑战是确定蓄水围农田区域的面积。确保一次洪水过后即可留住足够的水量去灌溉农作物生长至成熟，同时使农作物不受意外大型突发径流的影响。例如，在图尔卡纳设计的堤岸可承受30公分的洪水深度（根据当地知识数据库所知），而在印度这意味着洪水深度为15公分。
• 梯形堤岸适用于高降雨量集中的地区，比起侵蚀力集中的堤岸中心泄洪道，边缘部分的泄洪道防洪效果更好。即使是砌石堤泄洪道（按照以色列设计为准）也不会永远坚实可靠。所以堤岸的类型要适用于当地环境。梯形堤岸的精确形状根据地形的不同而有所差异。
• 关于建造梯形堤岸的几条建议：宜先平整堤保护区之内的开垦耕地，使其能均匀地分流洪水深度；堤岸上坡的排水截槽在必要时可释放洪流，对堤岸起到保护作用；梯形堤岸应采用石料加固以抵抗侵蚀，因为它处在泄洪道的边缘；使用低技术的平层装置，有助于未受过教育的人设计自己的堤坝。
• 堤坝必须坚固地接合在一起。若利用动物来协助建筑堤坝，动物的蹄子可以将土壤压得更加紧实。旱季中旬可能是建筑堤坝的最佳时期，在此期间人畜均可参与建筑活动，使之足够坚实，在雨季能有足够的抗洪能力。对于想要修筑堤坝的农民而言，融资非常重要。由于洪灾的不确定性，在田野中种植多种（当地）抗旱作物以提高收益尤为重要。
• 在某特定的人造冰川案例中，采取了如下的方法：在冬季来临之前，使用1.5英寸的镀锌铁管将水从原河道引流至村庄附近的山阴处。水流被引至倾斜的山面，沿山坡而下，被按固定间距修建的小石堤阻挡以形成浅池。水池中的水会冻结而非下渗，但当山顶冰雪消融时，冰川融水会先于平时被用于作物灌溉。这样在短暂的播种季节里，灌溉水源会变得更为可靠。

维护

石堤： 由于石头的抗侵蚀性强，所以不需要大量连续的修复工作。 然而，石堤后的泥沙淤积导致石头需时常更换重铺。需要注意的是，堤坝洪水漫顶并不会导致侵蚀下游面，也不会形成后成冲沟以及堤坝断裂。

成本

• 当石材短缺时，其相关采购及运输成本会有所上涨。
• 工程建设： 6-16天／公顷。年度检修： 3-18天／公顷。
• 若堤岸建造于梯田，则所需劳动力预计将以150-350人 天／公顷的速度修筑蓄水围及排水截槽。上述工程的建设成本约为60-460美元／公顷。

资料、视频和链接

• 关于非洲淡水技术的技术文献 或（其他链接）。联合国环境规划署 （UNEP），科技、工业及经济部。

• 雨水收集： 关于种植业雨水收集计划的设计与实施指南， 联合国粮食及农业组织（FAO），罗马，1991 。

• 雨水收集技术, 联合国粮食及农业组织（FAO）: 自然资源管理及环境部。

• 相关报道： 洪涝预警： 四个堤坝存在开裂隐患。. 2011年7月9日。The Express Tribune，巴基斯坦。

• 更多关于农业用水的百科知识： 农业百科

致谢

• 荷兰CARE组织，初步研究： 干旱易发地区的自修复性WASH系统。2010年10月。

• 智能集水方案： 关于雨、雾、径流水和地下水的创新型低成本案例。 （或其他链接 ）Netherlands Water Partnership, Aqua for All, Agromisa等，2007。

• Rufino, L.，节水技术摘要： 技术摘要2 － 雨水收集及人工补给地下水 。农业可持续发展项目 （SAI）。2009年8月 。