位山引黃灌區沉沙高地的水土流失治理

楊成忠，崔紹峰

(1．聊城市水利勘測設計院，山東聊城252061;2．聊城市水利局，山東聊城252061)

位山灌區是黃河中下游地區最大的引黃灌區，始建于1958年，1962年停灌，1970年復灌。灌區設計灌溉面積36 萬hm2，引水能力為240 m3/s，惠及山東省聊城市東昌府、臨清、茌平、高唐、東阿、冠縣、陽谷及聊城經濟開發區8 個縣(市、區)的85個鄉(鎮)全部或部分耕地，受益耕地占聊城市耕地總面積的55%。與其他引黃灌區一樣，位山灌區也存在著引黃必引沙的問題。灌區復灌40 多年來，大量泥沙堆積在輸水渠道兩側和沉沙池，形成高于地面7～15 m 的沉沙高地14．87 km2，土壤侵蝕模數在3 000 t/(km2·a)左右，以風力侵蝕和水力侵蝕為主。沉沙高地的泥沙逐年增加造成區域生態環境持續惡化，直接威脅到區域內人民群眾的生產生活環境。為了減少區域內水土流失危害，促進區域內群眾生活水平提高，治理、開發引黃沉沙高地已成為灌區亟待解決的問題。

1 治理沉沙高地的意義

位山灌區沉沙高地的治理與開發對其他引黃灌區具有較好的示范與借鑒作用，在防治區域水土流失、增加耕地面積、增加農民收入、縮小區域收入差距、構建和諧社會等方面意義重大。第一，沉沙高地治理有利于區域生態環境的恢復，通過在沉沙高地區域實施工程措施和植物措施，可以改變沉沙高地高低不平、土壤不實、跑水跑肥等狀況，具有顯著的保水保肥、減少水土流失的作用。第二，通過沉沙高地治理可以增加當地可利用土地資源，有利于提高群眾的經濟收入，逐漸縮小池區內外群眾的收入差距，有利于和諧社會的構建。第三，沉沙高地的治理既可滿足灌區自身引黃灌溉的需要又能保證引黃入衛、引黃濟津等跨流域調水的實施，對促進津、冀兩省市的經濟發展具有積極作用。

2 位山沉沙高地水土流失治理模式

根據位山灌區沉沙高地獨特的地形、地貌及當地群眾的生產生活習慣，水利部海河水利委員會牽頭于2009年6月至2010年1月完成了“聊城位山引黃灌區水沙綜合治理模式研究”課題。課題研究期間，項目組成員深入灌區沉沙池及輸水干渠進行實地調查，在總結以往灌區沉沙高地治理經驗的基礎上提出了具體的治理方案，根據研究成果2009年9月水利部海河水利委員會、聊城市水利局及東阿縣水務局等單位在位山灌區東沉沙高地王小樓村附近選取一40 hm2地塊進行了典型治理，經過1年多的運行治理效果已初步顯現，為引黃灌區沉沙高地水土流失治理提供了示范樣板。

2．1 高地邊坡治理

灌區輸沉沙池區經過多年的清淤棄沙，已形成高于地面7～15 m 的高地，這些高地邊界處的棄土邊坡坡比多為1 ∶1～1∶1．5。由于清淤棄土沙粒粗、密實性差、離散性強，在風力和水力作用下高地邊坡易坍塌形成溝壑，對周邊農田及水利設施危害較大。根據高地邊緣邊坡較陡、植被較少、普通植被較難成活的實際，治理中主要選擇根系發達、耐旱耐瘠耐寒的植物品種，并注意喬木和灌木合理搭配。具體治理方法為:①種樹前先開挖魚鱗坑，坑深1 m 左右，內施農家肥。②喬木樹種選擇刺槐、速生楊，灌木選用紫穗槐、檸條等。③刺槐、速生楊種植間距為1．5 m×1．5 m，紫穗槐、檸條等灌木種植間距為1．0 m×1．0 m，見圖1。

圖1 高地邊坡治理模式示意

2．2 高地治理

沉沙高地的治理可分為防護林帶建設和林(果)糧(牧)間作兩種模式。

2．2．1 防護林帶建設模式

防護林對風沙有著明顯的減速作用，具有防風固沙、防治水土流失、維護生態平衡等作用。根據當地主風向及地形等條件，灌區輸沉沙池區防風林主要分布在沉沙池區的南部、北部及輸水渠兩岸高地。防護林建設的具體做法是:①樹種選擇。項目區適宜種植的木本植物達數百種，其中可供造林選用的有幾十種，主要為油松、側柏、刺槐、楊樹、柳樹、泡桐、榆樹、臭椿、香椿、檸條、沙棘、紫穗槐、花椒、桑樹、杏樹等。按照“適地適樹”的原則和當地多年的造林經驗，項目建設選用生長快、適應性強、效益高的速生楊為主要造林樹種。為避免樹種單一發生病蟲害，間種刺槐、泡桐、臭椿等樹種。為達到立體種植、高矮搭配，在高大喬木間種植耐旱、固沙并具有良好飼料和綠肥等價值的灌木品種，如檸條、紫穗槐等。②高地平整后，先挖坑，樹坑規格為0．8 m×0．8 m×1．0 m(長×寬×深)，坑底施農家肥。③喬木種植平均株行距為3．0 m×3．0 m，在行間種植灌木紫穗槐或檸條，株距1．0 m。④后期撫育。造林后撫育管理中不要對樹下地面進行光面整理，要盡量保持原有植被狀況，盡量不擾動原地表。防護林帶建設模式見圖2。

圖2 防護林帶建設模式示意

2．2．2 林(果)糧(牧)間作模式

該模式的特點是在高大喬木和果樹(幼果期)之間種植經濟作物(如苜蓿、枸杞等)、無公害蔬菜、瓜果及糧食作物。喬木、果樹可提供薪材、木材及各種水果，為造紙、木材加工、人造板材及果品加工儲存等產業提供原料，能收到可觀的經濟效益，同時具有防風固沙、涵養水源、抗御自然災害等生態效益。喬木、果樹間種植的苜蓿、枸杞、黃花菜及其他糧食作物，可以增加群眾收入，促進區內經濟發展。具體治理做法為:①樹種選擇。高大喬木樹種選用速生毛白楊、香椿、泡桐等，果樹選黃金梨、紅富士蘋果等，樹木郁閉前間種苜蓿、枸杞、糧食等作物。②樹坑規格為0．8 m×0．8 m×1．0 m(長×寬×深)，坑底施農家肥。③種植間距。喬木平均株行距為3．0 m×5．0 m，果樹為4．0 m×4．0 m，郁閉前在行間種植苜蓿、枸杞和其他糧食作物。

本模式屬于間作立體種植，要想取得較好的經濟效益必須加強撫育管理，具體管理中要掌握好以下幾點:一是及時松土除草;二是修枝抹芽定干;三是適時增施水肥;四是及時防治病蟲害;五是對中老齡樹木進行更新復壯。該治理模式見圖3。

圖3 林(果)糧(牧)間作模式示意

3 效益分析

3．1 生態效益

位山灌區輸沉沙區通過綜合治理，有效地遏制了土地沙化、環境惡化趨勢，減輕了風沙危害，改善了生態環境，提高了抵御自然災害的能力。沉沙高地經過土地平整、土壤改良、完善田間工程配套和林網林帶建設、栽培林木、種植林果，植被覆蓋率大大提高，防風固沙能力顯著增強，土壤侵蝕大為減少。

3．2 社會效益

位山灌區輸沉沙區通過綜合治理，生產生活條件顯著改善，增加了群眾收入，使群眾得以安居樂業。同時，輸沉沙區沉沙條件得到改善，緩解了灌區泥沙處理的矛盾，有利于區內經濟的發展和跨省調水的順利實施。

3．3 經濟效益

隨著治理區土壤、耕作條件的改善和水利設施的配套，通過發展高效農業，大幅度提高了作物產量。同時，隨著農村產業結構調整，可在高地上培育特色農業和優質高效經濟作物，從而促進畜牧養殖、果品儲藏加工、旅游觀光等行業發展。

3．3．1 投資估算

根據位山灌區沉沙高地實際情況，高地開發治理的內容主要包括防風林帶建設、高地邊坡治理、高地平整、土質改良、配套水利工程建設及生產道路建設。據估算，灌區沉沙高地治理共投資12 594 萬元，其中防風林帶建設及高地邊坡治理819 萬元、高地平整及土壤改良7 656 萬元(未包括間作中果樹、經濟林及農作物投資)、配套水利工程建設2 843 萬元、生產道路建設1 276 萬元，工程建設投資密度為846．94 萬元/km2，計劃分5年完成治理，年均投資2 518．8 萬元。

3．3．2 效益預測

計劃到2015年底項目建設完成，使高低不平的沉沙高地得到治理，為農作物、經濟作物等生長提供基本條件，水利等基礎設施的配套完善，為高地作物豐產豐收奠定了基礎。根據以往高地治理成果分析，高地土壤經過2～3年的改良熟化，單位面積收入可達池區外農田的85%左右，治理后高地單位面積年收益約為277．54 萬元/km2。根據規劃，治理后灌區沉沙池區可形成防風林帶4．58 km2，林(果)糧(牧)間作土地10．29 km2，每年可產生經濟效益2 855．85 萬元。據計算，該項目建設靜態投資回收期約為9年，效益費用比為1．2 左右。

4 結 語

通過實施上述治理再加上配套水利、農業等基礎設施建設，不僅使位山灌區沉沙高地生態環境惡化的趨勢得到有效遏制，生態環境逐漸得以恢復與改善，而且有助于促進灌區的可持續發展，為當地經濟結構調整和逐步實現人口、資源、環境與社會經濟的可持續發展打下良好的基礎。