生產建設項目生物防治措施水土保持效益分析

國 銘，路炳軍，柳立兵

（1.延慶縣水土保持工作站，北京 102100；2.北京市水土保持工作總站，北京 100038）

隨著經濟社會的發展，各類生產建設項目造成的人為水土流失現象日益突出。生產建設項目水土保持監測是水土保持預防和監督的工作基礎，是項目實施和驗收的重要依據，也是水土保持監測工作的一個重要方面。

從2008年開始，對北京市延慶縣上辛莊生產建設項目水土保持邊坡防護措施36個小區進行觀測，為生產建設項目水土保持的規范管理和決策提供幫助，解決生產建設項目水土流失防治的技術問題，提供更深層次的技術支持，同時為北京市水土流失數據庫提供數據支持。

1 基本情況

水土保持科技示范園位于北京市延慶縣城東南5 km，占地面積 158.5 hm2，中心區面積 88.4 hm2，園區南北長1.7 km、東西寬1.6 km。園內分布有黃土，部分地段巖石出露，多年平均氣溫8.5℃，多年平均降雨量為474.5 mm，降雨主要集中在6—9月。坡面、氣候、植被等在華北地區具有代表性。園區內建設有氣象站、坡地徑流觀測小區、生產建設項目邊坡防護措施小區、實驗室及其他配套設施。其中，生產建設項目9個生物邊坡防護措施小區基本情況見表1。

2 資料與方法

采用北京延慶上辛莊生產建設項目水土流失邊坡防護措施小區2008—2010年35次有效降雨的徑流泥沙觀測結果進行研究。該邊坡防護措施小區中的生物措施和工程措施主要用來研究北京地區生產建設項目主要坡面生物措施和工程措施對水土流失的影響，生物措施的設計采用北方鄉土草灌，工程措施的設計規格采用北京地區生產建設項目常用規格。本研究同時選擇空白裸露小區作為對照小區來分析生物防治措施小區保水保土效益。

表1 小區基本情況

2.1 水土保持效益監測

示范園區內降雨數據由氣象站內虹吸式自記雨量計記錄。每15 d利用植被覆蓋度自動計算系統（PCOVER）準確計算小區植被覆蓋度，及時對空白裸露小區進行除草，保證地表植被覆蓋度控制在5%以內。當坡面產生徑流時，對徑流桶內泥水樣采用全深坡面采樣器進行采集，確保樣品的代表性，采用烘干法測量含沙量。根據降雨量監測規范每天檢查自記雨量計，確保儀器正常運行。每天巡視護坡措施小區，清除徑流桶、集流槽內雜物，保證進水暢通。通過實地取證、測量，記錄生物退化和演替數據。完善監測規章制度，對監測人員進行定期培訓，整理資料。

2.2 統計數據

截至2010年，共收集現場觀測數據35組，整編水土流失數據3 888余條、植被覆蓋度數據52組。降雨根據黃錫荃等的暴雨標準，在35次有效降雨中，出現小雨、中雨、大雨和暴雨的次數分別為4、24、6 和 1 次， 出現 的概率 相應為 11.4%、68.6%、17.1%和2.9%，平均有效降雨為245 mm。由于邊坡土壤條件較差，小區彼此緊鄰，植被發生衰退和生物演替，目前各生物防治小區的生物演替程度已達到30%，原始植被退化率達到15%。

2.3 效益分析

8種生物防治措施都能明顯地減少徑流量，研究表明，水土保持措施小區的徑流深度也明顯低于空白裸露小區，詳見表2。除了栽植等高綠籬埂措施的平均保水效益較低外，直播高羊茅、土工格柵草灌結合、平鋪生態植被毯、椰纖植生毯植草綠化、六棱磚骨架植草5種護坡措施的多年平均保水效益都高于60%，并且土工格柵草灌結合保水效益最高、達到67.6%。7種護坡措施的保土效益均高于70%，其中土工格柵草灌結合和直播高羊茅草種護坡措施的保土效益高于85%。自然恢復小區的保水保土效益較好，由于生產建設項目護坡措施兼有美化環境等功能，所以不建議采用。

表2 小區2008—2010年平均降雨徑流泥沙觀測結果

35次有效降雨中，暴雨1次，降雨量為80.8 mm，在此次降雨過程中，對收集的觀測數據進行分析，如圖1-2所示。土工格柵草灌結合和六棱磚骨架植草的保水效益分別達到79.8%和77.6%，保土效益分別達到93.7%和93.9%。栽植等高綠籬埂護坡的保土效益為63.4%，由于局部地埂溢流并導致下一級地埂損壞，產生大量徑流，保水保土效益（12.5%/63.4%）不如自然小區（75.5%/81.0%）。

3 結論

圖1 生物防治措施各小區保水效益

圖2 生物防治措施各小區保土效益

（1）除了栽植等高綠籬埂措施的多年平均保水效益（38.2%）較低外，直播高羊茅、平鋪生態植被毯、六棱磚骨架植草和自然恢復等7種護坡措施的多年平均保水效益都高于50%；各生物防治措施的多年平均保土效益都已超過74%，保土效益明顯好于保水效益。

（2）在暴雨過程中，土工格柵草灌結合和六棱磚骨架植草的保水效益分別達到79.8%和77.6%，保土效益分別達到93.7%和93.9%，護坡效果明顯。由于受土埂損壞的影響，栽植等高綠籬埂護坡措施的保水保土效益不如自然恢復小區。

（3）一些工程措施和生物措施可以進行相應改進，重新設計綠籬埂和優化生物措施，進而保證其護坡措施能夠達到更好的保水保土效果；由于坡面所處位置的特殊性，使得坡面植被的維護管理工作具有很大的困難。因此，在選擇生物措施時，要盡量采用鄉土物種，不僅能夠減少生物退化和生物演替，而且能夠真正體現出自然與生態的融合。

[1]周祥，曾昭朝，黃梅，等.建設項目水保監測數據獲取與服務用戶若干問題的探討[J].中國水土保持，2009（6）：22-23.

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