日本治山技術在四川地震災區植被恢復項目中的實踐與啟示

呂富成，馬駿強，楊 博

（四川師范大學地理與資源科學學院，四川成都610101）

1 引言

汶川大地震災區地處龍門山系，地形地貌復雜，山高坡陡谷深，巖體松散破碎。該區域的岷江、嘉陵江和涪江等主要江河流域，是全球25個生物多樣性保護地區之一，是四川省重要的水源涵養區和水土保持區。汶川大地震使該區域植被損失面積達600多萬畝，全省森林覆蓋率下降0.5%。汶川大地震不僅造成了特大地震災害，同時還誘發了大量的次生山地災害，主要包括崩塌（滾石）、滑坡、堰塞湖和泥石流等［1］。

日本是全世界地震頻繁國家，在地震災后生態重建方面具有豐富的經驗和深入的研究，其治山與植被恢復的綜合技術和治山與生物多樣性保護相結合技術方面都處于國際領先水平。國家林業局和科技部有關部門經過多方聯系，決定與日本國際協力機構開展實施地震災區林業技術合作。

2009年11月3日，中日雙方代表在北京正式簽署了“四川地震災后森林植被恢復示范項目”協議。根據協議，在之后5年內，項目共投入11億日元開展四川地震災后植被恢復示范，其中日本政府無償援助6億日元（約合人民幣4560萬元），中方配套3800萬元人民幣（約合5億日元），在四川地震重災區的汶川、北川和綿竹三縣選擇項目區，制定具有代表性的受災森林植被恢復計劃；建立相應技術體系，開展山坡工程治理與生物措施治理相結合的森林植被恢復示范；強化受災森林植被恢復工程所需要的技術培訓內容與機制，實施有效的技術和人才培訓，推廣重建植被恢復技術等。

項目成功實施后，將極大地提升四川省乃至西南山地震災后生態恢復的理念，促進生態重建技術創新，為地震災區生態重建與可持續恢復、遏制長江上游地區山地因地震等引發的次生災害與水土流失危害、維護流域生態平衡等方面發揮重要而積極的作用；項目所取得的技術成果將為我國未來一些重大工程建設的森林植被恢復提供重要技術借鑒和指導；項目的實施也將為西南地區培養大量山地災害治理與生態恢復領域的技術人才；同時項目將有效地推動中日兩國林業同行在災后生態恢復方面的合作研究與交流，促進中日兩國人民的友誼。

2 日本治山事業歷史

日本是一個多山地的國家，同時降雨豐富，加上臺風影響、地震頻發，山地災害時常發生。在治山方面日本上已經有100多年的經驗。在江戶時代，日本的森林資源遠沒有現在豐富，從1900年開始，日本開始了治山事業，后來，日本建立了完善的山地災害防治對策，包括：森林警備、警戒避難、保安林制度和林地開發許可制度，治山對策。特別值得一提的是保安林制度，保安林，依據森林法，以水源涵養、防災、生活環境保全等為目的，對相應的森林進行指定。保安林制度，是進行保安林的指定時，為達成指定的目的，通過規定必要的森林施業上的要求（指定施業要件）、砍伐限制和轉用限制等，力求充分發揮保安功能的制度。被指定為保安林的面積相當于全森林的約48%，為1196萬hm2，保安林制度從法律上為治山事業的進行提供了保障［2］。

3 日本治山技術介紹

3.1 指導方針

針對日本山地災害頻發的現狀，日本政府制定了4條防治山地災害對策的指導方針：①森林整備，即“多樣而健全的造林”，對森林進行有選擇的間伐，將過老的樹木砍伐，有計劃地對森林進行更新換代，同時實施復層林化、針闊混交化等；②治山對策，即通過布局治山堤壩等設施將山體固定，采取硬件上的災害修復及預防措施；③警戒避難，即通過劃定山地災害危險地區，對居民的危險信息進行的通報。④保安林制度，林地開發、許可制度，即通過對森林砍伐、森林開發行為的限制來保證林地的植被覆蓋率。

以上4種方針，森林整備和治山對策屬于硬件對策，警戒避難和保安林制度、林地開發許可制度屬于軟件對策。日本的治山事業正是建立在這4種方針相結合的綜合治理的基礎之上的。

3.2 山坡工程

這是治山工程最核心的內容之一，主要是針對地震、暴雨、臺風等災害導致的山體局部滑坡后的治理。在日本山體滑坡大多具有數量大、分布廣、單體面積小等基本特點［2］，山坡工程通過直接處理崩塌的山地，使之恢復為森林。其細分為山坡基礎工程和山坡綠化工程。

3.2.1 山坡基礎工程

山坡基礎工程主要目的為了穩定固定山坡斜面，其主要種類有：

切坡工程：即將斜坡面上不穩定的沙土除去，形成平滑的坡面，主要是為了防止進行綠化之后，不穩定的沙土再次崩塌，對植被再次造成破壞。

擋土工程：主要通過修建一些系列工程措施對山坡斜面的土石進行阻擋和穩固，主要目的有穩定崩塌土沙、緩和坡度、分散水流（山坡頂部水平時）、分割坡面。主要的種類有漿砌石、鐵絲籠、鋼鐵框、混凝土、混凝土砌石。

渠系工程：主要是通過土袋和鐵絲籠對斜坡進行渠系修筑，通過匯集和排出地表水，防止山坡面的表土侵蝕、土壤粘性下降以及間隙水壓增大。

3.2.2 山坡綠化工程

山坡綠化工程的主要目的是恢復斜坡面的植被，通過植被的覆蓋效果以及根系的扎緊效果，穩定固定山坡斜面。其又分為兩部分：綠化基礎工程和植被工程。

綠化基礎工程是植被工程的基礎，其種類有柵欄和階梯工程以及覆蓋工程。柵欄和階梯工程主要是通過圓木、竹柵欄、土袋、砌石等的修建來達到減輕地表侵蝕力、分散地表水，為植物的生長創造條件的目的。覆蓋工程則是通過在斜坡上覆蓋草席以達到防止雨水或大風將斜坡地表的沙土侵蝕的目的。

植被工程是通過山坡基礎工程和綠化基礎工程的實施得以在穩定的山坡上種樹或播種，促進山體綠化。其種類有栽植工程和點撒播工程，其中點撒播工程主要適用于早期綠化，栽植工程則是在已經較為穩定的山坡上進行植樹造林、建設森林的活動，如圖1所示。

圖1 栽植工程示意（可根據坡度調整樹的間隔距離）

3.3 溪間工程

溪間工程是在已發生或不穩定的山體下游，修建治山擋土墻，將溪流沖擊而下的泥土堆積在擋土墻的上游。其功能一方面是將堆積的泥土保護兩側上坡，防止滑坡；另一方面防止河川和河岸的侵蝕，以達到穩定河流的目的。主要措施如下：在溪流出口的位置修建擋水壩工程，用材主要為鋼筋混凝土，以確保工程的質量和使用的長期性。同時按30～50m水平距離［3］設置擋水壩，這些擋水壩可以選擇多種材料、類型進行設計，主要有鋼筋混凝土結構、鋼架裝石結構、石木混合結構、鐵絲籠結構及漿砌石結構等5種。同時對溪流兩側的堤岸進行人工加固，高度每間隔50～60cm用原木做框格進行穩定，并向兩側的坡內延伸1.0～2.4m，使加固后的堤岸與坡體有效連接，避免堤岸垮塌［3］。

3.4 滑坡防止工程

滑坡防止工程有兩種：抑制工程（排除地下水位降低等發生滑坡的因素）以及抑止工程（直接防止滑坡地塊）。抑制工程主要是通過修建排水渠系，將地下水和土壤水進行導流，使得山體內部受到地下水的侵蝕減少，從而達到抑制滑坡發生的可能。抑止工程則是針對有滑坡潛在可能的林地，采取人工清除松動石塊和土方，再用水泥樁、木樁及擋墻等加固的措施。該項工程由于耗資巨大，因此沒有在國內獲得推廣和引進。

4 日本治山技術在四川地震災區植被恢復項目中的實踐

植被恢復項目的主要內容包括：第一步，在項目區制定災后森林植被恢復總體計劃；第二步，建立災后森林植被恢復工程技術體系包括治山工程和綠化工程，其中，日方負責治山，中方負責植樹；第三步，災后森林植被恢復工程技術培訓，以便進行技術的推廣。

災后森林植被恢復項目主要在汶川、北川、綿竹這三個縣建立示范區，然后再進行進一步的技術推廣。示范區植被恢復及前后對比見表1和圖2、圖3、圖4。示范區主要考慮的是實現災害危害性的降低，同時兼顧當地經濟發展，在治山的同時，鼓勵當地農民參與，有利于在治山的同時，增強當地農民的主體意識，學會一些基本的技術，這才是該項目主要的目的和意義。

表1 災后森林植被恢復項目的示范區情況

5 日本治山技術的啟示

（1）日本治山歷史悠久，慢慢地形成了完備的治山體系，同時制定法律進行強制實行。我國在民間也積累了一定的治理經驗和技術，但是沒有形成完備的體系，這樣我們需要學習的。

（2）兩國國情差異較大，日本國土面積較小，海洋性較強，降水充沛，治山工程對植被的要求不是很嚴格；但是中國幅員遼闊，大陸性較強，各地差異較大，降水量差異較大，所以“因地制宜”方針必須貫徹實行。

（3）治山技術是反映綜合國力的一個表現，只有社會經濟發展，有強大的國力支撐，治山技術才能相應地得到發展和完善。從日本治山的歷史進程看，1960年以前的治山是比較初級的治理，主要采取大規模的人工造林，提高國土綠化水平和增加森林覆被率，通過森林的生態功能發揮實現治山，治理面積大、覆蓋廣、單位面積投資低，是在當時經濟相對滯后情況下的合理選擇。1960年以后日本的經濟得到快速恢復和發展，治山也全面進入了工程化，采取工程措施為主、生物措施結合的方式有針對性地進行專項治理，立足長治久安，其主要特點是針對性強、工程措施多、單位面積投資高等特點，是經濟社會發展后對國家生存發展空間更加重視的必然選擇［4］。

（4）治山工程是一個持久的系統性的工程，工程措施的實施并不意味著治山的結束，更需要當地人民主動積極地去維護，保護維護鐵絲籠和擋土墻等工程，還需要引導當地農民積極參加到植被的恢復中，適當地選種一些果樹，一方面可以為當地農民帶來一定的經濟收入，同時有利于提高農民對山體穩定維護的積極性。

［1］崔 鵬，韋方強，何思明，等.5·12汶川地震誘發的山地災害及減災措施［J］.山地學報，2008，26（3）：280～282.

［2］魯勝力.日本的砂防［J］.中國水土保持，2002（5）：8～10.

［3］鄢武先，桂林華，駱建國，等.日本的山地災害治理考察報告［J］.四川林業科技2012，33（2）：35～41.

［4］王 鑫，劉孝盈，齊 實，等，日本泥石流·滑坡的監測和預報研究［J］.安徽農業科學，2009，37（14）：6503～6505.