日本的山地災(zāi)害治理考察報(bào)告

鄢武先，桂林華，駱建國，馬 斌

(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川成都 610081;2.四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，四川成都 610081;3.四川省林業(yè)廳，四川 成都 610081)

汶川特大地震發(fā)生后，日本政府為支持汶川地震災(zāi)后生態(tài)恢復(fù)重建，啟動(dòng)實(shí)施了中日技術(shù)合作四川地震災(zāi)區(qū)森林植被恢復(fù)與重建示范項(xiàng)目，并于2011年10月組織了12名專業(yè)技術(shù)人員到日本進(jìn)行了治山施工管理與技術(shù)培訓(xùn)學(xué)習(xí)。專業(yè)技術(shù)人員結(jié)合治山現(xiàn)場考察和相關(guān)資料查閱，進(jìn)一步加深了對日本治山技術(shù)的認(rèn)識和了解。

日本是個(gè)弧狀島國，由北海道、本州、四國、九州4個(gè)大島及3 900多個(gè)小島組成，統(tǒng)稱日本列島。日本國土面積37.7萬km2，人口1.3億，人口多集中于城市，是土地資源比較匱乏的國家之一。日本以山地、丘陵為主，山丘區(qū)面積占全國總面積的70%以上，火山巖類、第三紀(jì)地層分布面積約占全國總面積的40%。日本氣候?qū)贉睾投鴿駶櫟暮Ｑ蠹撅L(fēng)氣候，年均氣溫5℃ ～10℃，年均降水量1 700 mm，約為世界年均降水量973 mm的兩倍，構(gòu)成了豐沛的水資源，全國一級河流108條，受中央山脈隆起影響，河流短、匯流快、多山洪。由于具有良好的水熱資源條件，因而孕育了豐富的生物資源，全國森林植被好，森林覆被率已達(dá)66.7%，主要森林樹種以日本柳杉和扁柏為主。長期以來地震、火山、臺風(fēng)、暴雨是日本最主要的自然災(zāi)害，導(dǎo)致以崩塌、滑坡、泥石流為主的山地災(zāi)害特別嚴(yán)重。為應(yīng)對長期頻繁而嚴(yán)重的山地災(zāi)害，很早以前日本就開始了系統(tǒng)的治山實(shí)踐，形成了一整套世界先進(jìn)的治山技術(shù)。

1 日本山地災(zāi)害現(xiàn)狀

日本是一個(gè)自然災(zāi)害頻繁的國家，自然災(zāi)害主要以地震、火山、臺風(fēng)、暴雨等類型為主，這些特大自然災(zāi)害發(fā)生后往往隨之形成滑坡、崩塌、泥石流等次生山地災(zāi)害，山地災(zāi)害直接威脅著當(dāng)?shù)乩习傩盏纳?cái)產(chǎn)及生產(chǎn)、生活等，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全日本山地災(zāi)害形成潛在危險(xiǎn)區(qū)41萬多處，威脅2 850多萬人，其中陡坡地崩塌危險(xiǎn)區(qū)11.7萬處、滑坡危險(xiǎn)區(qū)約9.2萬處、泥石流溝約19萬條，其他災(zāi)害(主要是雪崩)1.2萬處。從日本的山地災(zāi)害現(xiàn)狀看，具有類型齊全、破壞嚴(yán)重，區(qū)域分布明顯、呈斑點(diǎn)狀分布，災(zāi)害以崩塌、滑坡為主等特點(diǎn)，我們初步分析認(rèn)為日本頻繁的山地災(zāi)害的主要原因可能是以下幾方面。

地震是造成日本大規(guī)模的山地災(zāi)害主要因素之一。由于特殊的地理位置，日本每年發(fā)生大小地震1 000多次，M8級以上的地震占世界的20%，先后發(fā)生過多次特大地震，而地震產(chǎn)生的崩塌、滑坡、泥石流等次生山地災(zāi)害規(guī)模大、破壞性強(qiáng)、影響久遠(yuǎn)，是日本治山的長期性任務(wù)，有的地震發(fā)生后的治山時(shí)間長達(dá)20多年，是治山中難度大、時(shí)間長、投入大的工程，往往以前的地震災(zāi)后治理還未完成，新的地震又產(chǎn)生大量急需的治理工程，因此地震災(zāi)后的治山是日本治山的主要任務(wù)之一。

特殊的氣候和豐沛的降水導(dǎo)致日本發(fā)生眾多的局部山地災(zāi)害。日本溫和而濕潤的海洋季風(fēng)氣候，導(dǎo)致降水量大，部分地區(qū)常年降水量在3 000 mm以上，并且臺風(fēng)危害也時(shí)常發(fā)生，因暴雨和臺風(fēng)而形成的山地災(zāi)害也非常頻繁，主要呈現(xiàn)形式是山體局部發(fā)生滑坡、溪流堵塞以及泥石流等災(zāi)害，具有分布范圍廣、體量不大、斑點(diǎn)狀分布等特點(diǎn)，往往災(zāi)害直接危及老百姓生產(chǎn)、生活和下游安全，其治理的時(shí)效性緊迫。

大量的火山形成了體量巨大的噴發(fā)巖漿坡積物。由于日本獨(dú)特的地理位置和特殊地質(zhì)條件，是全世界火山多發(fā)國家，不僅有眾多的死火山，目前還有活火山86座，火山噴發(fā)產(chǎn)生的巖漿在坡面上形成大量的坡積物，需要通過治山措施進(jìn)行植被恢復(fù)，逐步實(shí)現(xiàn)全面治理。

2 日本的治山歷史

早在幾百年前，日本便形成了治山防災(zāi)的理論，提出“治山在于治水”的主張，“能治山者方能治國”也早已成為舉國上下的共識，日本政府一直把治山治水列為基本國策。日本治山事業(yè)始于1897年，迄今已有百余年歷史，大致可劃分為兩個(gè)階段。

1897年至1960年的初期階段。早在1897年(明治30年)日本政府制定并施行《河川法》、《砂防法》和《森林法》，明確農(nóng)林省負(fù)責(zé)治山、建設(shè)省(現(xiàn)為國土交通省)負(fù)責(zé)治水，開始由中央和地方政府組織實(shí)施治山工作。日本初期階段的治山也就是傳統(tǒng)治山，主要是以造林綠化為主要方式，提高國土綠化水平和森林覆被率，屬于比較簡單的治山方式。1911年至1935年實(shí)施了“第一期森林治水事業(yè)”，標(biāo)志著采用現(xiàn)代工程技術(shù)，有計(jì)劃進(jìn)行治山事業(yè)的開始。1937年至1946年實(shí)施了“第二期森林治水及防災(zāi)林業(yè)設(shè)施事業(yè)”。1947年開始日本將森林治水正式改為治山事業(yè)并沿用至今，1954年制定了《治山事業(yè)十年計(jì)劃》，但這一時(shí)期受經(jīng)濟(jì)計(jì)劃調(diào)整的影響，《治山事業(yè)十年計(jì)劃》只實(shí)施了5年，完成了計(jì)劃的17%。

1960年至今是治山工程規(guī)范實(shí)施階段。日本規(guī)范工程治山在傳統(tǒng)治山的基礎(chǔ)上有較大水平的提高，改變了原來以造林綠化方式為主的傳統(tǒng)治山，主要針對山地災(zāi)害進(jìn)行治理，加入了很多工程性措施，采取以工程治理為主、生物措施相結(jié)合的綜合治理，逐步形成了日本特色的治山技術(shù)。1960年日本國頒布了《治山治水緊急措施法》，治山事業(yè)納入了法制的軌道，治山在日本作為國家一項(xiàng)重要工作得以全面開展，有針對性地分期分批、重點(diǎn)突出地開展治山工程。法律規(guī)定治水由建設(shè)省負(fù)責(zé)，制定并實(shí)施《治水事業(yè)五年計(jì)劃》;治山由林野廳負(fù)責(zé)，制定并實(shí)施《治山事業(yè)五年計(jì)劃》。在國有林特別會計(jì)中建立了治山專項(xiàng)資金。從1960年開始，日本的治山事業(yè)按照五年一個(gè)規(guī)劃期進(jìn)行治山的規(guī)劃與實(shí)施，從制定第1期《治山事業(yè)五年計(jì)劃》至今，已連續(xù)實(shí)施了10多期的《治山事業(yè)五年計(jì)劃》，并且國家投入經(jīng)費(fèi)每期都有不同程度的增加，第1至第9期五年計(jì)劃投資規(guī)模年均增長率達(dá)50.8%。

近年來，由于治山工程每年國家都有高達(dá)幾千億日元的投入，在日本治山已逐步成為國家一項(xiàng)重要的產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)形成了相關(guān)的專業(yè)機(jī)構(gòu)和組織。日本林野廳所屬7個(gè)森林管理局及98個(gè)森林管理署都有專門的治山機(jī)構(gòu)，并且還有71個(gè)直屬的專業(yè)治山事務(wù)所，以及針對治山工程而成立了許多的專業(yè)公司，長期在日本進(jìn)行專業(yè)治山，確保了治山事業(yè)的長期開展。

3 日本的治山工程

日本經(jīng)過100余年的長期治山實(shí)踐，形成為一門系統(tǒng)完善、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹紊焦こ蹋毡局紊焦こ虖氖┕きh(huán)節(jié)上主要包括了基礎(chǔ)處理工程和植物種植工程兩大部分，并且有系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)、定額、管理作支撐，在日本已是成熟的一項(xiàng)工程體系。按照日本法律規(guī)定，日本的治山工程由林野廳負(fù)責(zé)組織實(shí)施，主要是針對全國所有林區(qū)范圍內(nèi)開展系統(tǒng)的山地災(zāi)害治理和預(yù)防，保障國土安全和老百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全。在日本的治山工程主要是針對在林區(qū)范圍內(nèi)，因各種自然災(zāi)害引發(fā)的山體坡面崩塌滑坡，山洪泥石流，火山巖漿噴發(fā)，以及溪流淤塞等進(jìn)行的治理和預(yù)防。根據(jù)對日本治山工程現(xiàn)場考察，依據(jù)治理的針對性和措施，從總體上看日本治山工程主要有損毀坡面治理、滑坡泥石流堆積體治理、潛在崩塌及滑坡治理、溪流整治、火山噴發(fā)巖漿治理等5種類型，這五種主要治山類型在治理上既有許多共同性，也有不少的特殊性，共同形成了日本治山技術(shù)的核心內(nèi)容。

3.1 山體滑坡治理工程

山體滑坡治理工程在日本一般稱山腹工程，是治山工程最核心的內(nèi)容之一，主要是針對地震、暴雨、臺風(fēng)等災(zāi)害導(dǎo)致的山體局部滑坡后的治理。在日本山體滑坡大多具有數(shù)量大、分布廣、單體面積小等基本特點(diǎn)，一般面積都在5 hm2以下，有的甚至不到0.1 hm2，但是在實(shí)施治山時(shí)都以單體的滑坡地塊為單元進(jìn)行治山工程，大多由10人～20人的熟練專業(yè)隊(duì)伍按技術(shù)要求有序進(jìn)行施工，治理時(shí)間一般在1 a～2 a，單位面積平均投資折合人民幣在500萬元·hm-2～600萬元·hm-2左右，治理后5年可基本恢復(fù)原有自然環(huán)境。通過對日本新瀉縣長崗市中越地區(qū)地震滑坡治山現(xiàn)場的解剖，滑坡面治理工程主要環(huán)節(jié)與措施如下:

3.1.1 坡面處理工程

坡面處理屬于基礎(chǔ)性工作，主要是把受損坡面的潛在危險(xiǎn)清除，特別是一些不穩(wěn)定的石塊和土方，采用機(jī)械或人工進(jìn)行清理，形成穩(wěn)定、規(guī)則的坡面，再通過工程措施進(jìn)行治理。目前在日本已廣泛使用無人化施工技術(shù)進(jìn)行危險(xiǎn)坡面的處理，在近距離即50m以內(nèi)的情況，使用一個(gè)429 MHz小電力無線電控制設(shè)備，通過目視能夠遙控的操作系統(tǒng)對挖掘機(jī)進(jìn)行遙控操作，它可適應(yīng)將近70°的坡度，其工作效率大大提高。對于中遠(yuǎn)距離日本也形成了比較成熟的無人化施工操作系統(tǒng)，即影像傳輸進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，主要是在施工機(jī)械上安裝攝像機(jī)進(jìn)行影像采集，使用50 GHz簡易無線設(shè)備或2.4 GHz小電力數(shù)據(jù)通信裝置來傳送影像數(shù)據(jù)，按接收到的信息指揮野外施工。日本的無人化施工操作系統(tǒng)從根本上保證了治山工程的施工人員安全。

3.1.2 坡面導(dǎo)流工程

山體滑坡非常重要的因素之一就是土壤水的管理，對于損毀坡面治理在坡面處理工程完成后，就開展合理規(guī)劃控制坡面的排水，使坡面土壤水分和地表水得到控制。一般采取建縱向主排水溝1條～3條，有暗溝和明溝兩種形式，并在坡體中下部規(guī)劃建設(shè)沉水井多座，部分地方還設(shè)計(jì)了排水隧道、暗渠等工程，使坡面的土壤水、地表水都得到引導(dǎo)、控制和管理，確保治理后的坡面不因雨水而造成新的災(zāi)害。目前日本還大量在恢復(fù)中設(shè)置工程聚水井，確保土壤水分的控制，聚水井直徑可達(dá)2.5 m，深20 m，以大口徑鋼管結(jié)構(gòu)為主，通過螺紋進(jìn)行連接，是治山工程中推廣使用的比較先進(jìn)的技術(shù)。

3.1.3 階梯護(hù)坡工程

階梯護(hù)坡工程主要是設(shè)置橫山擋土墻進(jìn)行坡面穩(wěn)定，大多緣坡面每間格20 m～30 m建一道橫山擋土墻，其結(jié)構(gòu)有混凝土、漿砌石、鐵絲籠、木柵欄以及可降解土袋等類型，用于固定坡面土壤和防止土壤侵蝕。并且，從力學(xué)角度還在坡面上配合了其他工程措施，包括混凝土框格、單體水渠工程、橫向鉆孔固定工程、鉚固工程(鉚釘長度達(dá)15 m～20 m)、排樁工程等等，各種措施的綜合作用使坡面完全穩(wěn)定。

3.1.4 植被恢復(fù)工程

在坡面處理完成后，選擇鄉(xiāng)土的灌木和草本種子，一般為5種～7種，并對種子進(jìn)行發(fā)芽處理，采取人工點(diǎn)撒播方式，并用草簾覆蓋保濕進(jìn)行植被恢復(fù)，工程實(shí)施后2 a～3 a植被蓋度可以達(dá)到0.8以上，植被恢復(fù)效果明顯。由于日本勞動(dòng)力成本很高，基本沒有進(jìn)行人工植苗造林，因此，坡面恢復(fù)的植被基本以灌草為主，后期靠天然更新逐步恢復(fù)喬木樹種。

3.1.5 坡底擋土墻工程

由于坡底的極大受力因素，在日本大多從安全角度都在坡底建擋土墻，基本都采取了鋼筋混凝土擋墻進(jìn)行坡體穩(wěn)定，一般高度在2 m～3 m，部分坡面較長的地方擋墻高度在5 m～7 m，確保坡面的土壤得到完全固定。

3.2 滑坡泥石流堆積體治理工程

滑坡泥石流堆積體在日本主要是特大地震、火山等嚴(yán)重自然災(zāi)害后形成治理面，這類災(zāi)害地具有體量大、不穩(wěn)定性強(qiáng)、施工作業(yè)極困難等特點(diǎn)，一般面積都在幾十至幾百公頃，體積有的達(dá)到幾百萬米3，滑坡泥石流堆積體基本都位于坡體下方的溝谷等位置，形成大量的堆積體往往堵塞溪流及河道，是治山工程中涉及面寬、內(nèi)容復(fù)雜、技術(shù)要求高的一種類型，按照日本法律規(guī)定涉及河道的由國土交通省的砂防工程來完成，溪流部分則由治山工程來實(shí)施。由于滑坡泥石流堆積體治理工程量大、建設(shè)內(nèi)容復(fù)雜，一般治理期都需3年～5年，部分工程甚至長達(dá)10 a，單位面積平均投資折合人民幣在1 000萬元·hm-2以上，治理后可基本恢復(fù)森林植被。通過對日本長野縣西部1984年發(fā)生6.8級地震造成木曾郡王淹村的特大滑坡泥石流堆積體的治山工程解剖，土石方量達(dá)到了3 600萬m3，工程規(guī)模約600 hm2，主要環(huán)節(jié)與措施如下:

3.2.1 堆積體處理工程

滑坡、泥石流堆積體處理是治山的最基礎(chǔ)性工作，也是最重要一部分工作，主要是用大型機(jī)械進(jìn)行降坡、除危，形成基本的施工作業(yè)面，再進(jìn)一步對滑坡、泥石流堆積體逐步進(jìn)行穩(wěn)定、平整及清運(yùn)，形成相對穩(wěn)定、規(guī)則的坡面，再通過工程措施進(jìn)行治理。

3.2.2 分層擋墻控制工程

在堆積體處理完成后，按照每間格30 m～50 m的長度分別設(shè)置如干道重型擋墻，擋墻結(jié)構(gòu)主要為鋼筋混凝土，大多的鋼筋混凝土擋墻厚度達(dá)3 m以上，確保足夠的強(qiáng)度抵擋土石的沖擊，在擋墻上還設(shè)置了相應(yīng)的排水和泄洪裝置，滿足水系的導(dǎo)流功能，分層擋墻控制工程是治山工程中工程量最大、投入經(jīng)費(fèi)最高的部分，也是實(shí)現(xiàn)成功治山最根本性保障。在擋墻之間再采取鋼構(gòu)、鐵絲籠及木石混合等結(jié)構(gòu)建二級擋墻，防止土壤滑動(dòng)和侵蝕，一般依據(jù)坡度大小、穩(wěn)定性進(jìn)行布設(shè)，通過二級擋墻對土石方進(jìn)行固定。

3.2.3 水系配套工程

在發(fā)生滑坡、泥石流后，原有的溪流、溝渠基本被完全破壞，導(dǎo)致排水功能完全喪失，必須重新構(gòu)建新的水系配套工程，按照滑坡、泥石流堆積體的走向，結(jié)合原有溪流方向，確定主排水渠道的方向，采用工程措施建立一條流暢的排水通道，并分別利用擋土墻進(jìn)行流速、流量的調(diào)節(jié)與控制，渠道基本都為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)，形成通暢、穩(wěn)定的河道。在主排水渠道兩側(cè)坡面修建排水支溝進(jìn)行人工導(dǎo)流，大多有暗溝和明溝兩種形式，部分地方還設(shè)計(jì)了排水隧道、暗渠等工程，使坡面的土壤水、地表水都得到引導(dǎo)、控制和管理，確保治理后的坡面不因雨水而造成新的災(zāi)害。

3.2.4 植被恢復(fù)工程

在坡面處理完成后，選擇鄉(xiāng)土的灌木和草本種子，一般為5種～7種，并對種子進(jìn)行發(fā)芽處理，采取人工撒播方式，并用草簾覆蓋保濕進(jìn)行草本層的恢復(fù)，工程實(shí)施后2 a～3 a草本層蓋度可以達(dá)到0.8以上。同時(shí)，在恢復(fù)種植條件的土地上人工營造了日本榿木、日本扁柏等樹種，也是采用的1a生苗木栽植。據(jù)現(xiàn)場考察，在日本植被恢復(fù)也不是全部進(jìn)行，通過工程治理的滑坡地約600 hm2，但也僅選擇了290 hm2進(jìn)行人工植被恢復(fù)，其它不具備種植條件的仍然待其自然恢復(fù)，人工植被恢復(fù)率約占總面積的48%，實(shí)施人工植被恢復(fù)的區(qū)域，20多年后已完全形成了森林群落，平均郁閉度0.8，平均胸徑8 cm～10 cm，平均樹高在10 m～12 m，榿木的根系已產(chǎn)生了豐富的根瘤菌，目前在恢復(fù)區(qū)生態(tài)環(huán)境基本恢復(fù)，據(jù)調(diào)查已有野生哺乳動(dòng)物10種，野生鳥類3種，工程治山成效明顯，植被恢復(fù)效果顯著。由于日本勞動(dòng)力成本很高，在治山時(shí)人工植苗造林的比例仍然非常低，坡面恢復(fù)的植被基本以人工點(diǎn)撒播的灌草為主，后期靠自然恢復(fù)喬木樹種。

3.3 潛在崩塌及滑坡治理工程

日本不僅高度重視受損坡面的治理，近年來還積極開展?jié)撛诒浪盎碌闹卫恚ㄟ^一些預(yù)防性措施保證山體的安全。由于日本不穩(wěn)定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和豐沛的降水，在很多的自然景觀林和風(fēng)景林內(nèi)都存在不同程度的潛在崩塌及滑坡危險(xiǎn)，需要采取治山工程進(jìn)行處理，確保不產(chǎn)生新的危害，這類治山工程具有體量小、針對性強(qiáng)、不易機(jī)械化作業(yè)等特點(diǎn)，屬于精細(xì)類治山工程。通過對日本京都嵐山風(fēng)景區(qū)預(yù)防性治山工程的考察，其主要措施有以下幾種:

3.3.1 工程措施

針對有滑坡潛在可能的林地，采取人工清除松動(dòng)石塊和土方，再用水泥樁、木樁及擋墻等加固，擋墻大多采用的以石、木結(jié)構(gòu)為主，對鋼筋混凝土也用木材做模具，并將木板永久保留，主要是將治山工程與自然環(huán)境有機(jī)融合，并修建排水渠系進(jìn)行地表水和土壤水的導(dǎo)流，排水渠系大多采用排水暗管、暗渠方式，使林地景觀不受影響，通暢的排水保證了坡面的穩(wěn)定。

3.3.2 生物措施

針對風(fēng)景區(qū)中高大林木多、郁閉度極高、林下植被稀少且坡度較大的林地，通過適當(dāng)砍伐高大喬木，降低林分郁閉度，促進(jìn)林下灌草層的生長，使林下土壤中植物根性密集，減少地表水的徑流和土壤侵蝕，避免出現(xiàn)山體滑坡，在嵐山風(fēng)景區(qū)通過適當(dāng)砍伐大樹的方式取得了較好的坡面防治效果。

3.3.3 防護(hù)措施

為阻止坡面石塊下墜，在坡體下部的道路上側(cè)邊坡設(shè)置人為防護(hù)措施，如鐵絲網(wǎng)、鋼框架、木柵欄以及圍欄等設(shè)施，避免墜石直接下落產(chǎn)生破壞。

3.4 溪流整治工程

日本以山地為主，溪流縱橫，加之降雨量豐沛，導(dǎo)致溪流因排水不暢現(xiàn)場的災(zāi)害較多，因此，溪流整治是治山工程的一項(xiàng)重要內(nèi)容。一般選擇降雨量大并且降雨特別集中地區(qū)的江河源頭區(qū)域，并且曾經(jīng)發(fā)生過山地災(zāi)害或有潛在山地災(zāi)害，以及對下游存在威脅的溪流進(jìn)行治理，確保下游地區(qū)的安全。溪流整治工程主要是疏浚河道、調(diào)節(jié)流量、岸堤穩(wěn)固等內(nèi)容，該類工程的主要特點(diǎn)是以工程措施為主、生物措施為輔，屬于治山工程中技術(shù)比較成熟的類型。通過對日本長野縣木曾郡木祖村溪流治山工程的調(diào)查，其主要措施如下:

3.4.1 在溪流出口位置設(shè)置擋水壩，壩高約3 m，厚度約1.8 m，長約10 m，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并設(shè)置若干泄水口。鋼筋混凝土當(dāng)水壩用本地原木做模具，建成后保留原木模具做外觀。

3.4.2 在擋水壩以上按30 m～50 m水平距離分別設(shè)置多道擋水壩，擋水壩的結(jié)構(gòu)、材料、類型較多，主要包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼架裝石結(jié)構(gòu)、石木混合結(jié)構(gòu)、鐵絲籠結(jié)構(gòu)及漿砌石結(jié)構(gòu)等5種，主要設(shè)計(jì)考慮了沉沙、排水功能，這些擋水壩經(jīng)過20多年的實(shí)踐基本都還在發(fā)揮作用。

3.4.3 對溪流兩側(cè)的堤岸進(jìn)行人工加固，主要采取塊石堆砌，高度每間格50 cm～60 cm用原木做框格進(jìn)行穩(wěn)定，并向兩側(cè)的坡內(nèi)延伸1.0 m～2.4 m，使加固后的堤岸與坡體有效連接，避免堤岸垮塌，堤岸工程完成后部分植物已從木材、石塊的結(jié)合處通過天然更新長出，形成了比較好的自然景觀效果。

3.4.4 在溪流兩岸坡面易崩塌滑坡位置進(jìn)行了護(hù)坡處理，主要有削坡防崩塌、錨桿網(wǎng)格固坡、生態(tài)袋護(hù)坡及植被恢復(fù)等措施，使溪流兩岸坡體穩(wěn)定。

溪流治理工程主要降低了溪流比降、減緩了水的流速、控制了水的流向，通過治理后的溪流基本未再發(fā)生洪水及泥石流等溪流災(zāi)害的危害。

3.5 火山巖漿等堆積物植被恢復(fù)工程

日本是全世界火山頻繁的國家之一，火山噴發(fā)產(chǎn)生的巨量巖漿和火山灰等不僅對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和老百姓生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成巨大威脅，而且還對區(qū)域生態(tài)環(huán)境和森林植被都會產(chǎn)生巨大的破壞，同時(shí)火山噴發(fā)后產(chǎn)生的高溫和大量有毒有害氣體，和基本沒有土壤附著等都給治理帶來了極大的難題，因此，火山巖漿整治是治山工程中難度最大、施工最困難的類型。日本從上世紀(jì)開始針對火山巖漿等堆積物整治，研究形成了一套以直升飛機(jī)撒播恢復(fù)植被的技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了火山噴發(fā)后巖漿及火山灰的植被恢復(fù)。日本長崎縣普賢岳火山在1993年大量噴發(fā)，產(chǎn)生了體量巨大的巖漿及火山灰等堆積物，1996年火山基本穩(wěn)定后用直升飛機(jī)進(jìn)行了綠化造林，已實(shí)現(xiàn)了基本植被恢復(fù)恢復(fù)，目前草本層平均高約1 m～2 m，平均蓋度0.8左右，已有天然更新的零星喬木分布。其主要技術(shù)措施如下:

3.5.1 恢復(fù)植物篩選

火山巖漿等堆積物整治的植物篩選，是以耐干旱、瘠薄為主要考慮指標(biāo)，側(cè)重選擇草本和灌木，一般篩選了5種～9種植物進(jìn)行混合，主要有茅草類的草本植物3個(gè)～5個(gè)種、豆科的胡枝子等2個(gè)～3個(gè)種以及抗逆性強(qiáng)的鄉(xiāng)土灌木等1種～2種，在恢復(fù)植物選擇上堅(jiān)持了以灌草為主。

3.5.2 種子處理

日本的植物種子處理是世界比較先進(jìn)的技術(shù)，其主要技術(shù)核心是針對植被恢復(fù)區(qū)的立地條件，研究特殊的處理配方，為種子的發(fā)芽及苗木生長提供營養(yǎng)保障。據(jù)了解，火山巖漿等堆積物植被恢復(fù)的種子包衣處理，首先是對植物種子進(jìn)行精選，全部使用具有發(fā)芽能力的種子，然后配制富含氮、磷、鉀及微量元素的專門的營養(yǎng)劑，再選擇以瓊脂為主的粘接劑，同時(shí)加入礦粉及黑色素，最后加工為粘稠狀，類似我們?nèi)粘Ｋ姷匿佋O(shè)公路的瀝青一樣。

3.5.3 直升飛機(jī)撒播

將處理好的種子用直升飛機(jī)裝袋進(jìn)行空中撒播，撒播時(shí)應(yīng)注意對需要恢復(fù)區(qū)域全面撒到，由于撒播后地面全部為黑色，在空中是比較好判斷，在日本往往需進(jìn)行2次～3次撒播，基本實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。

3.5.4 澆水管理

撒播完成后經(jīng)過處理的植物種子一般可為植物生長提供一段時(shí)間的水分和養(yǎng)分，但仍需對其進(jìn)行水分補(bǔ)充，在日本完成直升飛機(jī)種子撒播后，一般每年需進(jìn)行2次～3次的直升飛機(jī)灑水，連續(xù)灑水3 a左右待植被基本覆蓋后利用其自身調(diào)節(jié)功能逐步恢復(fù)。

4 日本治山的特點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)

日本治山經(jīng)過100余年來的大量實(shí)踐和不斷摸索，特別是與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，已成為一門比較成熟的科學(xué)，形成了一整套技術(shù)體系和施工管理流程，在山地災(zāi)害預(yù)防和治理中具有重要的指導(dǎo)作用。

4.1 國家重視

日本各級政府、有關(guān)部門和老百姓都非常珍惜寶貴的土地資源，形成了良好資源保護(hù)利用的社會氛圍，整個(gè)國家都高度重視山地災(zāi)害治理工作，將治山工作作為國家一項(xiàng)極其重要的事業(yè)來推進(jìn)和實(shí)施，先后為治山工程專門出臺了治山的法律法規(guī)，明確治山是日本的基本國策之一，治山工程所需巨額的資金大部分由政府來統(tǒng)一預(yù)算安排，一般國家財(cái)政預(yù)算投入約占工程投入的2/3，從制度上和經(jīng)費(fèi)上保障了治山工程的長期開展，并且在林業(yè)部門設(shè)置了專門的治山機(jī)構(gòu)，并建立許多了專業(yè)治山事務(wù)所，長期負(fù)責(zé)一些重大山地災(zāi)害的治理。

4.2 規(guī)劃科學(xué)

日本對于山地災(zāi)害的治理在國家政策法規(guī)下，都制定了中長期的治理規(guī)劃，一般按照10 a進(jìn)行規(guī)劃，重大山地災(zāi)害甚至按20a～30a進(jìn)行規(guī)劃，在日本治山工程規(guī)劃采取至下而上的原則，對災(zāi)情進(jìn)行科學(xué)評估分析，具體落實(shí)到山頭地塊，按輕重緩急程度有序安排，主要是依據(jù)對老百姓生命財(cái)產(chǎn)的影響程度進(jìn)行秩序安排，再進(jìn)行翔實(shí)規(guī)劃，在確保安全的前提下規(guī)劃合理治理措施和足額治理資金，保證治理一處成功一處，盡量避免二次災(zāi)害發(fā)生。

4.3 設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)

在規(guī)劃的基礎(chǔ)上由專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行治山工程的專門設(shè)計(jì)，為保證工程建設(shè)質(zhì)量，設(shè)計(jì)者基本都從百年大計(jì)進(jìn)行了設(shè)計(jì)考慮，往往大量使用最優(yōu)質(zhì)的材料和最先進(jìn)的技術(shù)，比如在我們看到的治山案例中，廣泛使用了無人化施工操作系統(tǒng)、大口徑鋼制集水井、植物種子處理等先進(jìn)技術(shù)，還大量使用工字鋼、現(xiàn)澆混凝土、木材等材料，基本不考慮如何節(jié)約工程造價(jià)的問題，保證了水平和質(zhì)量，并且很多地方還按最高的安全設(shè)防等級進(jìn)行設(shè)計(jì)，部分?jǐn)r水壩的厚度高達(dá)3 m～5 m。

4.4 投入保障

日本對治山工程非常舍得投入，不管是國有林，還是地方和私有林區(qū)的治山，其工程治理基本都是由國家的地方政府來投入保障，并且極大部分都是由中央政府投入，老百姓不需要在治山方面有任何投入。目前日本在治山工程上平均每公頃折合人民幣投資在1 500萬元左右，部分困難地帶高達(dá)7 500萬元，是一項(xiàng)投入非常巨大的事業(yè)，政府將所需經(jīng)費(fèi)全部納入財(cái)政預(yù)算。比如，考察的新瀉縣2004年中越地震，約有8.6 hm2的治山規(guī)模，規(guī)劃治理期為10 a，預(yù)算資金28億日元，已投入了24億日元，平均每公頃投資達(dá)人民幣2 700萬元。

4.5 精細(xì)施工

日本治山工程完全是精細(xì)施工，在施工的每個(gè)環(huán)節(jié)都有政府治山管理的專業(yè)技術(shù)人員、工程監(jiān)理全過程參與監(jiān)督管理，每個(gè)施工環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的檢測、驗(yàn)收、簽字等程序，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，甚至達(dá)到非?？量痰夭?，確保了施工質(zhì)量非常精良。比如，我們在考察中看到的鐵絲籠工程所使用的填充塊石，完全按照設(shè)計(jì)所規(guī)定的規(guī)格尺寸，保證了施工質(zhì)量。

5 日本治山工程的啟示

5.1 治山是國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展到一定階段的必然選擇

從日本治山的歷史進(jìn)程看，1960年以前的治山是比較初級的治理，主要采取了大規(guī)模的人工造林，提高國土綠化水平和增加森林覆被率，通過森林的生態(tài)功能發(fā)揮實(shí)現(xiàn)治山，具有治理面積大、覆蓋廣、單位面積投資低，是在當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)相對滯后情況下的合理選擇。1960年以后日本的經(jīng)濟(jì)得到快速恢復(fù)和發(fā)展，治山也全面進(jìn)入了工程化，采取工程措施為主、生物措施結(jié)合的方式有針對性地進(jìn)行專項(xiàng)治理，立足長治久安，其主要特點(diǎn)是針對性強(qiáng)、工程措施多、單位面積投資高等特點(diǎn)，是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展后對國家生存發(fā)展空間更加重視的必然選擇。因此，治山工程是在國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展到一定水平后開展的應(yīng)對自然災(zāi)害而采取的相應(yīng)生態(tài)修復(fù)活動(dòng)，是人工促進(jìn)自然恢復(fù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其實(shí)質(zhì)是維護(hù)人類自己的生存空間、改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。目前我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展已進(jìn)入到了一個(gè)全新的階段，生態(tài)環(huán)境建設(shè)和國土安全已納入國家重要發(fā)展戰(zhàn)略，治山工程在我國將會迎來難得的歷史機(jī)遇。

5.2 治山是治理山地災(zāi)害的最有效手段

治山是首先對受損土地通過大量工程措施進(jìn)行基本固定，包括使用大量的鋼筋、鋼構(gòu)、混凝土、石材、木材等材料，其根本目的都是穩(wěn)定坡體，然后在坡體基本穩(wěn)定的前提下進(jìn)行植被的恢復(fù)，構(gòu)建比較穩(wěn)定的山地自然生態(tài)系統(tǒng)。山地災(zāi)害主要是發(fā)生崩塌、滑坡、泥石流等破壞坡體，實(shí)質(zhì)上也是坡體的穩(wěn)定性差，其核心是實(shí)現(xiàn)坡體的相對穩(wěn)定，而治山工程最重要的環(huán)節(jié)就是通過各種工程措施實(shí)現(xiàn)局部坡體的穩(wěn)定，治山是治理山地災(zāi)害的最有效手段之一，建議在我國的山地災(zāi)害治理中應(yīng)高度重視治山工程開展，在有條件的地區(qū)盡早開展區(qū)域性的治山示范。

5.3 治山賦予了林業(yè)行業(yè)更重大的責(zé)任

在日本土地上的災(zāi)害治理主要由兩個(gè)部門來完成，一是國土交通省負(fù)責(zé)實(shí)施砂防工程，主要針對江河、道路以及農(nóng)業(yè)區(qū)域內(nèi)的土地災(zāi)害進(jìn)行治理，二是農(nóng)林水產(chǎn)省的林野廳負(fù)責(zé)實(shí)施治山工程，主要針對林區(qū)范圍內(nèi)的山地災(zāi)害及溪流進(jìn)行治理，兩者之間主要是通過地域范圍方式來進(jìn)行劃分，在治理措施上有不少的共同之處，在日本治山是通過國家法律來賦予了林業(yè)部門的一項(xiàng)重要工作，納入了國家林業(yè)發(fā)展規(guī)劃，確保了治山工作長期持續(xù)開展。目前我國的山地災(zāi)害治理是多個(gè)部門都在介入，并沒有明確行業(yè)、部門之間的區(qū)域、范圍及內(nèi)容，建議應(yīng)充分借鑒國內(nèi)外山地災(zāi)害治理的成功管理體系和經(jīng)驗(yàn)，明確治山的責(zé)任。

5.4 治山是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜的科學(xué)工程

治山是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及氣象、地質(zhì)、土壤、林業(yè)以及物理、化學(xué)等許多學(xué)科，是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù)性工作，有許多甚至是比較前沿、尖端的技術(shù)，如近年來日本在治山工程中推廣使用的無人化施工操作傳統(tǒng)、大口徑鋼制集水井、直升飛機(jī)在火山噴發(fā)巖漿等堆積物上的植被恢復(fù)等都是世界先進(jìn)技術(shù)。建議我國的治山工作應(yīng)進(jìn)一步整合多行業(yè)、多專業(yè)、多單位的力量，逐步建立分層次的專業(yè)治山機(jī)構(gòu)和隊(duì)伍，在統(tǒng)一規(guī)劃的前提下有針對性地分期分批開展治山，逐步形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國治山技術(shù)體系。

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