丘1區(qū)水土流失高質(zhì)量綜合治理模式分析

李文華，趙鵬博，李懷有，張西寧

(1.黃河水土保持西峰治理監(jiān)督局，甘肅 慶陽 745000；2.吐魯番市水利科學(xué)研究所，新疆 吐魯番 838000；3.吐魯番市坎兒井研究所，新疆 吐魯番 838000)

高質(zhì)量發(fā)展已經(jīng)成為我國水土保持工作的首要任務(wù)。習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)發(fā)表重要講話以來，為了進(jìn)一步落實(shí)中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》和水利部印發(fā)的《推動(dòng)黃河流域水土保持高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，全面推進(jìn)黃河上中游地區(qū)水土保持高質(zhì)量發(fā)展已經(jīng)成為總基調(diào)。以今年黃委開展“作風(fēng)建設(shè)年”活動(dòng)為契機(jī)，采用“四不兩直”方法，對(duì)以往在黃土高原典型區(qū)域開展的水土保持項(xiàng)目進(jìn)行全面調(diào)研、梳理、總結(jié)，提出符合高質(zhì)量發(fā)展要求的水土流失高質(zhì)量綜合治理模式和治理措施顯得尤為迫切。

1 調(diào)查研究背景

甘肅隴東地區(qū)位于陜、甘、寧交界地帶，是黃土高原、內(nèi)蒙古高原、青藏高原、秦巴山區(qū)的交匯處，是典型的農(nóng)牧交錯(cuò)帶，是我國農(nóng)耕文化發(fā)祥地和中國紅色革命根據(jù)地，同時(shí)也是國家深度貧困和扶貧任務(wù)最艱巨的地區(qū)之一，還是我國乃至世界上自然環(huán)境最脆弱、水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一[1]。推動(dòng)甘肅省黃河流域水土保持工作高質(zhì)量發(fā)展，在保障國家生態(tài)安全中具有舉足輕重的地位[2]。

自21世紀(jì)以來，黃河水利委員會(huì)在黃土高原地區(qū)，尤其是黃土高塬溝壑區(qū)相繼開展了黃河水土保持生態(tài)工程藉河示范區(qū)、齊家川示范區(qū)、韭園溝示范區(qū)、硯瓦川項(xiàng)目區(qū)等工程，這些工程實(shí)施中，黃河水土保持天水治理監(jiān)督局(以下簡稱天水局)、黃河水土保持西峰治理監(jiān)督局(以下簡稱西峰局)、黃河水土保持綏德治理監(jiān)督局(以下簡稱綏德局)作為項(xiàng)目技術(shù)支持單位或項(xiàng)目建設(shè)法人，發(fā)揮了顯著作用；同期，黃河水利委員會(huì)西峰水土保持科學(xué)試驗(yàn)站(以下簡稱西峰站)參與的國家“十一五”科技支撐計(jì)劃專題研究也取得了豐碩成果，加之黃河上中游管理局基金項(xiàng)目的實(shí)施，以及西峰站實(shí)施的地方有關(guān)科技攻關(guān)項(xiàng)目，均取得了一系列應(yīng)用性科研成果。

劉瑞龍等學(xué)者[3]提出來要堅(jiān)持山水林田湖草沙系統(tǒng)治理，穩(wěn)步提升水土保持率，增強(qiáng)水土保持生態(tài)功能，減少土壤流失量，維護(hù)和提升生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。段彤等學(xué)者[4]把生態(tài)治理與鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興、生態(tài)振興、經(jīng)濟(jì)振興結(jié)合起來，進(jìn)一步優(yōu)化市域特色產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色、高質(zhì)量發(fā)展。水土流失依然是黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃區(qū)面臨的主要生態(tài)問題之一，水土流失防治應(yīng)結(jié)合區(qū)域水土流失特點(diǎn)，科學(xué)布局，精細(xì)配置各類措施，推進(jìn)規(guī)劃區(qū)水土流失治理綠色發(fā)展[5]。曹文洪等人[6]提出要統(tǒng)籌山水林田湖草沙系統(tǒng)治理，推進(jìn)黃土高原水土流失區(qū)綠色發(fā)展和鄉(xiāng)村振興。甘肅省水土保持面臨著國家大力實(shí)施經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略等重大戰(zhàn)略部署及重大生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施的新機(jī)遇，結(jié)合已有的水土保持成果[7]，本文在開展了黃土高原典型區(qū)域水土流失高質(zhì)量綜合治理調(diào)查研究基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的總結(jié)了近20年來，西峰站、綏德站、天水站和有關(guān)科研單位在當(dāng)?shù)厮亮魇ЬC合治理中保留下來、具有高效益和強(qiáng)大生命力的高質(zhì)量成果，同時(shí)為水利部開展的整溝治理試點(diǎn)項(xiàng)目提供技術(shù)支撐。

2 水土流失高質(zhì)量綜合治理模式

2.1 丘1區(qū)水土流失高質(zhì)量綜合治理模式

2.1.1“三道防線”綜合治理模式

該治理模式以壩系建設(shè)為重點(diǎn)的韭園溝為基礎(chǔ)，以小流域?yàn)閱卧?，因地制宜，統(tǒng)一規(guī)劃，集中治理，促使溝道壩系達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，且生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，結(jié)合丘1區(qū)小流域地形地貌和土壤侵蝕特征，采取的立體梯層結(jié)構(gòu)、溝坡兼治的治理模式。第一道防線是梁峁坡防線，即分水線與峁邊線之間的地段；第二道防線是溝谷坡防線，即峁邊線與坡腳線之間的地段；第三道防線是溝谷坡防線，即坡腳線與流水線之間的地段。通過各項(xiàng)措施的綜合配置，因地制宜、自上而下、層層設(shè)防、節(jié)節(jié)攔蓄，把工程措施與生物措施、治溝與治坡、攔泥蓄水與發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合起來，形成三道防線的立體梯層工程防護(hù)體系和水土保持措施綜合治理模式。

2.1.2淤地壩水沙資源合理利用模式

經(jīng)過多年的試驗(yàn)研究與實(shí)踐，淤地壩在合理利用水沙資源方面有以下幾種模式：①壩系防洪、攔泥、生產(chǎn)綜合運(yùn)用模式；②淤地壩滯洪、灌溉、治堿利用模式，即淤排結(jié)合、防洪保收、涵洞排水、治堿保收，修池圍井、變壩地為水地；③淤地壩土壤合理利用模式，即種植秋季作物為主、夏秋作物結(jié)合，深翻改土、科學(xué)施肥，合理密植、科學(xué)管理。

2.1.3壩地水利化利用治理模式

壩地水利化利用治理模式是地方群眾在20世紀(jì)70年代初的關(guān)鍵技術(shù)措施，該模式的核心是解決水源問題，主要做法有以下幾種：①壩地末端筑壩修池蓄水，自流灌溉；②壩下蓄水，抽水倒灌；圈井箍窯，提水灌溉。

2.1.4填溝造地治理模式

填溝造地、當(dāng)年興修、當(dāng)年受益，是治山治溝、加速溝壩地建設(shè)的一項(xiàng)措施。在20世紀(jì)70年代受到當(dāng)?shù)厝罕姷钠毡闅g迎。采取爆破松土、水力沖填的辦法、大大加快了施工進(jìn)度，在農(nóng)業(yè)上起到了顯著的增產(chǎn)作用。填溝造地的形式主要有以下幾種：①壩前填溝造地；②箍洞填溝造地；③移河(溝)改道，填溝造田；④未淤成壩地的填溝造地。

2.1.5山澗地區(qū)引洪漫地治理模式

暴雨后，利用從山溝，河流、荒坡、村莊、道路流下來的含沙洪水，漫淤農(nóng)田，改良土壤，就叫引洪漫地。按洪水來源可分為：引溝道洪水漫地。在山川、山澗，山灘交界處，利用溝道洪水漫淤川、澗、灘地；引荒坡洪水漫地。修筑截流土埂或順山渠，截流坡面洪水，漫淤川地、壩地、梯田等；引河道洪水漫地。河道兩岸的鹽堿地或沙灘，在沒有溝道洪水的情況下，可引河道洪水漫淤；引村莊道路洪水漫地。村莊道路人畜活動(dòng)頻緊，來水大，肥分高，根據(jù)地形修筑土埂，引洪入田，進(jìn)行漫淤。

2.2 丘1區(qū)水土流失高質(zhì)量綜合治理技術(shù)措施

2.2.1雨水集蓄高效利用技術(shù)

綏德站在分析對(duì)比當(dāng)?shù)丶衅毡槔玫挠晁罟こ毯?，總結(jié)出了適合本地的大型雨水集蓄工程形式和混凝土小型集水面就地?cái)r蓄形式。大型雨水集蓄工程包括集雨、輸水、蓄水、灌溉或其他用水4個(gè)系統(tǒng)；混凝土小型集水面就地?cái)r蓄工程相對(duì)簡單，先后設(shè)置了混凝土和三合土集雨2類措施。在辛店試驗(yàn)場高梁疙瘩建立集雨工程，配置3個(gè)蓄水池，總?cè)莘e450m3，建設(shè)灌溉紅棗示范園；在小石溝梁峁頂布設(shè)大型雨水集蓄工程，建設(shè)灌溉大扁杏示范園。

2.2.2壩地鹽堿化防治技術(shù)

壩地鹽堿化防治技術(shù)主要包括：抬高地面、防治鹽堿；截留防滲、制止鹽堿蔓延；徹底排水、根治鹽堿危害；種植適宜性作(植)物。抬高地面防治鹽堿技術(shù)采用：修建“悶葫蘆”，與高壩地防堿；引洪漫淤，改土壓堿。截留防滲制止鹽堿蔓延技術(shù)采用：做好渠道防滲，防漏除堿；開挖集水馬槽，截滲防堿；圍田隔滲，治水消堿。徹底排水根治鹽堿危害技術(shù)采用：設(shè)置排水系統(tǒng)，可根治壩地鹽堿化。主要做法是：開挖溝渠，排水除堿；設(shè)置暗管，泄水滅堿；挖泉修井，抽水除堿。種植適宜性作(植)物技術(shù)采用：鹽堿壩地種植耐鹽堿水稻或種植其他耐鹽堿植物，如栽植柳樹、青楊樹等，擴(kuò)大壩地利用率。

2.2.3紅棗集約化生產(chǎn)技術(shù)

綏德站選擇韭園溝示范棗園和辛店溝平溝焉臺(tái)地栽植矮化密植示范園地，引進(jìn)河北滄州優(yōu)勢品種饅頭棗、金絲豐、龍棗、胎里紅、早脆王；辛店試驗(yàn)場引進(jìn)駿棗和贊皇大棗。棗園既可保水保土，也是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民重要的經(jīng)濟(jì)來源，棗園水土保持綜合治理也是坡面治理的主要組成部分。該技術(shù)從建園開始就注重土肥水綜合管理，同時(shí)兼顧病蟲害防治技術(shù)措施，改變過去栽培管理粗放做法，解決了棗樹產(chǎn)量低下、品質(zhì)不佳的問題。該技術(shù)將棗樹栽培成活率從傳統(tǒng)的25%提高至88.3%，產(chǎn)量從原來的畝產(chǎn)200～300kg，提高到平均畝產(chǎn)600kg，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2.2.4紫穗槐造林技術(shù)

紫穗槐造林，可用植樹法、播種法、插條法等。造林后有足夠的勞力進(jìn)行撫育管理，則可進(jìn)行直播造林，否則以育苗造林為佳，造林地為荒山，適宜采用植樹造林。

直播造林：選擇雨后搶墑播種，播22種宜采用定峁法，密度為0.5m×0.5m，每畝用帶皮種籽1.25～1.5kg。播種前先將種皮搓碎(不要將殼揭去，以防止鼠害)。播種后，覆土深1.5～2.5cm。也可帶狀整地造林。

育苗造林：分育苗和造林2個(gè)環(huán)節(jié)。育苗時(shí)選好地塊，翻耕整地，施肥后播種。播種方法可用撒播或條播，為了管理方便，一般都是采用條播。條播時(shí)，溝距約1尺，播后覆土2cm，并輕輕鎮(zhèn)壓，以利保墑；造林時(shí)紫穗槐的株行距不宜大于1m或小于0.5m。造林時(shí)挖坑宜比樹苗根系稍寬，以利其根舒展。覆土先覆表士，并且要填得堅(jiān)實(shí)。如作護(hù)埂灌木帶，可將苗植于地埂外坡的基部。在荒山造林時(shí)，應(yīng)先鏟除周圍的雜草，然后再開穴栽植。

2.2.5山地育苗技術(shù)

綏德站從1957年開始進(jìn)行山地育苗試驗(yàn)，在山地上培育出了刺槐、臭椿、白榆、油松、杜梨、紫穗槐、杜仲、核桃等多種苗木。其中，刺槐、臭椿、紫穗槐、白榆、油松較為成功。進(jìn)行較大面積的山地育苗，采取一般育苗管理措施，為造林提供苗木。試驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行深耕和施基肥、土壤消毒、整地作床、種子處理、播種和苗木撫育管理。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，土壤水分是山地育苗能否成功的關(guān)鍵，根據(jù)測定土壤水份達(dá)10%以上，種子能發(fā)芽出土。在風(fēng)大干旱的春季播種，為保持土壤中的水份，就要進(jìn)行覆蓋。山地育苗距造林地近，環(huán)境變化小，隨起苗隨栽植，苗木抗逆性強(qiáng)，造林成活率高。

2.2.6生態(tài)田埂坎技術(shù)

綏德站根據(jù)梯田埂坎立地條件種植具有明顯生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的作物，采用紫花苜蓿、金銀花、黃花菜、苦水玫瑰、四季玫瑰等植物，對(duì)榆林市趙家峁試驗(yàn)梯田的田埂坎進(jìn)行不同生態(tài)模式的配置形成了黃土丘陵溝壑區(qū)生態(tài)田埂坎技術(shù)。主要選擇黃花菜，全面整地，穴播，寬窄行栽植，寬行120～140cm，窄行20～30cm，穴距9～15cm，每穴栽1株。

2.2.7淤地壩柔性溢洪道新材料技術(shù)模式

綏德站在陳祖煜院士團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)下，提出淤地壩柔性溢洪道的理念，柔性溢洪道主要采用CDASS土工材料和當(dāng)?shù)攸S土修建而成的臺(tái)階式溢洪道。經(jīng)過模型設(shè)計(jì)、材料試驗(yàn)、模型試驗(yàn)、室外試驗(yàn)、野外試驗(yàn)等過程。CDASS土工材料具有抗高速水流沖刷、保土性能強(qiáng)、抗老化性能強(qiáng)的特點(diǎn)。柔性溢洪道與現(xiàn)有溢洪道比較，具有顯著優(yōu)點(diǎn)：修建在壩體上，避免單獨(dú)占地，節(jié)省土地資源；抗沖性能好，降低水流流速及能量，消能效率高；適應(yīng)地基不均勻沉降能力強(qiáng)，不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞；利用黃土作為主要建筑材料，造價(jià)低廉、減少砂石開采，環(huán)境友好；隨著混凝土及石材價(jià)格的不斷上漲，可節(jié)省約一半投資，成本優(yōu)勢突顯[8]。淤地壩柔性溢洪道新材料技術(shù)于2020年被列入成熟適用水利科技成果推廣運(yùn)用清單，予以推廣。

2.2.8陜北丘陵溝壑區(qū)高陡邊坡防治技術(shù)

綏德站在辛店溝開展了高陡邊坡打孔造林種草試驗(yàn)。該技術(shù)主要以打孔造林技術(shù)為主，同時(shí)配合節(jié)水灌溉措施。首先削整坡面的突出物，使整個(gè)坡面相對(duì)平順、整潔。再在邊坡上施工打孔，間距30～50cm，“品字形”布設(shè)，一般孔深15～20cm，將選用的種植土、草種子、長效肥、營養(yǎng)液等混合攪拌均勻裝入營養(yǎng)袋，選用營養(yǎng)袋直徑4.8cm、高20cm，放入備好的鉆孔，草種選用適合本地、耐旱、耐寒、籽粒飽滿的帝王草籽?？屯?、肥、種子、營養(yǎng)液配、水配比采用土：肥為8∶2，土：營養(yǎng)液為1∶10，土：種子為10∶1，土：水為5∶2，種好后利用人工噴灑或噴灌等方式給種植坡面補(bǔ)灌，澆灌方案根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀唤涤昵闆r而定，在出苗前一般7d澆灌1次，出苗后10～15d左右澆灌1次，每次澆灌量為12mm。出苗率達(dá)到95%以上，保存率在85%以上，蓋度達(dá)60%。

3 發(fā)展趨勢

(1)淤地壩壩系高質(zhì)量發(fā)展綜合治理與安全評(píng)價(jià)淤地壩的高質(zhì)量發(fā)展主要工作包括：①壩系安全風(fēng)險(xiǎn)防控與監(jiān)測評(píng)價(jià)：通過多種技術(shù)手段的集成，探索淤地壩風(fēng)險(xiǎn)防控監(jiān)測評(píng)價(jià)體系建設(shè)；運(yùn)用新的發(fā)展理念，在原來淤地壩壩系相對(duì)穩(wěn)定理論的基礎(chǔ)上，探索高質(zhì)量淤地壩及壩系的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)。②淤地壩壩地高效利用。

(2)梯田高質(zhì)量發(fā)展治理體系。傳統(tǒng)老舊梯田進(jìn)行改造，要堅(jiān)持以近自然生態(tài)的理念，切忌大面積土方開挖，破壞生態(tài)環(huán)境。梯田高質(zhì)量發(fā)展的核心是可持續(xù)的高效利用，結(jié)合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成規(guī)?；咝ХN植模式。在考慮谷子、豆類等傳統(tǒng)農(nóng)作物的同時(shí)，還可以考慮黃桃、鮮食杏等新的經(jīng)果林，同時(shí)也可借助于溫室大棚發(fā)展草莓等采摘產(chǎn)業(yè)。

(3)基于鄉(xiāng)村振興的新時(shí)期田園綜合體治理模式探索。緊緊圍繞“山水林田湖草沙”綜合治理體系和理念，丘1區(qū)立足“三道防線”綜合治理模式，按照新思路、新理念進(jìn)行提質(zhì)增效。第一道防線要逐步改造老舊梯田利用模式，更換有經(jīng)濟(jì)效益的林種；第二道防線，可選擇適宜性地段進(jìn)行不同高陡邊坡防治技術(shù)試驗(yàn)探索；第三道防線就是淤地壩的高質(zhì)量發(fā)展，打造部分標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化淤地壩。

4 結(jié)論

近年來，甘肅省辛店溝水土保持科技示范園的建設(shè)運(yùn)行，以新時(shí)期生態(tài)文明建設(shè)、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展綱要為指引，兼顧清潔小流域、鄉(xiāng)村振興等國家戰(zhàn)略，形成集山水林田湖草沙為一體的田園綜合體模式，其內(nèi)涵已超出單純治理的范疇，已實(shí)現(xiàn)小流域的高質(zhì)量發(fā)展。在丘1區(qū)水土流失高質(zhì)量綜合治理模式選擇時(shí)，建議優(yōu)先選擇“三道防線”治理保護(hù)模式、淤地壩水沙資源合理利用模式、近自然坡面整治水土保持關(guān)鍵技術(shù)模式和辛店溝小流域綜合治理模式，持續(xù)推動(dòng)水土流失高質(zhì)量綜合治理模式示范和推廣。