固溝保塬綜合治理規劃基礎研究

朱莉莉 ，許林軍 ，張 超

(1.黃河上中游管理局 西安規劃設計研究院，陜西 西安 710021； 2.水利部水利水電規劃設計總院，北京 100011)

黃土塬是黃土高塬溝壑區最為典型的特征地貌，其塬面開闊平坦，土地資源條件優越，是黃土高塬溝壑區最為重要的生產生活基地。長期以來，黃土塬這一獨特的地貌形態，飽受水土流失危害，溝頭不斷前進，溝床不斷下切，塬面逐年被蠶食，土地資源減少、生態環境惡化，水土流失正在剝奪人們世代依存的土地，威脅糧食安全、生態安全和人民生命財產安全，成為黃土塬區經濟社會發展和生態屏障建設的突出制約因素。根據國務院領導對中共中央統戰部向中央辦公廳報送的《關于轉呈九三學社中央〈關于黃土高原“固溝保塬”綜合治理的建議〉的函》的批示精神，以及《全國水土保持規劃(2015—2030年)》和《全國水土保持發展“十三五”規劃》保護黃土塬的要求，水利部會同國家發展改革委、財政部、國土資源部和國家林業局，于2016年7月正式啟動了黃土高塬溝壑區“固溝保塬”綜合治理規劃編制工作。本研究屬該規劃編制的前期基礎工作，基礎數據的詳實可靠直接關系著規劃成果的實用性。

1 研究區概況

黃土高塬溝壑區，即全國水土保持區劃二級區——晉陜甘黃土高塬溝壑保土蓄水區[1]，位于嶗山-白于山一線以南、汾河以西、六盤山以東、關中盆地以北，涉及甘肅省、陜西省和山西省3省的7個市34個縣(區)，總面積5.58萬km2，水土流失面積2.13萬km2(表1)。以黃土塬為主要特征地貌，黃土塬占50.57%，山地占45.05%，其他地貌占4.38%，海拔1 000～2 000 m，平均海拔1 200 m，主要涉及涇河、北洛河、昕水河等流域。屬于中溫帶半濕潤區，根據2015年統計資料，多年平均氣溫8.4 ℃，多年平均風速1.4～4.3 m/s，多年平均降水量460～667 mm。土壤類型以黃綿土、黑壚土和褐土為主，植被類型主要為溫帶落葉闊葉林，林草覆蓋率56.17%?？側丝?15.25萬人，農業人口597.05萬人，年國內生產總值2 085.03億元，年糧食總產量356.52萬t，農民年人均純收入8 433元。

表1 研究區概況 萬km2

本次研究范圍為黃土高塬溝壑區中的黃土塬及其侵蝕溝，總面積2.82萬km2，其中水土流失面積1.30萬km2。

2 黃土塬區現狀分析

2.1 黃土塬現狀分析

本次研究首先對黃土塬的塬面、塬坡、溝坡和溝道進行了范圍界定，以塬中(地面坡度小于3°)為圓心，塬面為地面坡度小于8°的區域范圍，塬坡為8°～15°的區域范圍，溝坡與溝道為大于15°的區域范圍。在此基礎上，對黃土高塬溝壑區內的黃土塬進行調查統計，從調查成果(表2)可以看出，調查范圍內黃土塬共1 221個。塬面面積大于1.0 km2的黃土塬共520個，其中甘肅省98個、陜西省311個、山西省107個、跨省塬為4個；塬面面積小于等于1.0 km2的有701個，占總數量的57.41%；塬面面積為1.0～3.0 km2的有232個，占總數量的19.00%；塬面面積大于10.0 km2的有127個，占總數量的10.40%。從分省情況來看，甘肅省大于10.0 km2的塬所占比例較大，塬面較為完整、連續；山西省小于1.0 km2的塬所占比例高達81.42%，塬面破碎。

表2 研究區黃土塬情況統計

注：跨省塬為南長武塬、巨路邵寨塬、獨店棗園塬、北極永和底廟塬，塬面面積分別為286.77、64.70、72.76和169.78 km2。

2.2 侵蝕溝現狀分析

對長度大于50 m、流域面積不大于5 km2嵌入塬面的侵蝕溝進行的調查結果(表3)顯示，研究區共涉及侵蝕溝85 603條，包括甘肅省24 127條、陜西省43 910條、山西省17 566條，其中長度在0.05～0.5 km之間的Ⅰ級溝道64 540條，占總溝道數量的75.39%；長度在0.5～1 km之間的Ⅱ級溝道13 261條，占總溝道數量的15.49%；長度在1～3 km之間的Ⅲ級溝道6 236條，占總溝道數量的7.28%；長度大于3 km的Ⅳ級溝道1 566條，占總溝道數量的1.83%。

表3 研究區溝道情況統計

按侵蝕溝的侵蝕活躍度和危害程度，將侵蝕溝危害程度劃分為3級(表4)。

表4 研究區溝道危害等級統計

1級指危害嚴重的侵蝕溝，溝沿線位于塬邊，溝頭深入塬中，無消能緩沖排洪設施，在水力侵蝕及重力侵蝕作用下，溝頭逐年坍塌前進，塬面不斷被蠶食，距溝頭及溝沿線50 m之內有農戶或居民點、鄉級以上公路、學校、工礦企業等重要設施。2級指危害較嚴重的侵蝕溝，溝頭活躍，溝岸逐年擴張，危及居民點、道路、農田。3級指危害較輕的侵蝕溝，溝頭不活躍，溝岸相對穩定，對居民點、道路和農田威脅較小。根據調查，研究區危害為1級的侵蝕溝32 371條，危害為2級的侵蝕溝24 999條，近70%的侵蝕溝存在較為嚴重的危害。

2.3 社會經濟及土地利用現狀分析

根據調查結果，研究區總人口555.78萬人，其中農業人口437.34萬人，占總人口的78.69%；平均人口密度197人/km2。調查數據表明，黃土塬面積較大的地區，資源條件較好、城鎮化水平較高、人口密度較大。甘肅、陜西塬面相對完整、連續，人口密度均在200人/km2以上；山西塬面較為破碎，人口密度僅為48人/km2。據2015年國民經濟統計資料(表5、6)，研究區農業占各業總產值比例為53.89%，農村經濟以種植業為主，農業生產科技含量不高，集約化程度低，農業生產抵御自然災害的能力較弱；人均GDP為25 580元，低于同年黃河流域人均GDP 31 121元和全國人均GDP 49 229元水平。研究區土地利用以耕地和林地為主，耕地面積76.74萬hm2，占土地總面積的27.20%，人均耕地面積0.14 hm2；林地面積74.85萬hm2，占土地總面積的26.53%。

表5 研究區社會經濟情況統計

表6 研究區土地利用現狀

根據調查結果(表7)，研究區總耕地面積76.74萬hm2，82.82%的耕地分布在塬面和塬坡，其中28.52%的耕地位于生產力較好的塬面。梯田總面積27.95萬hm2，占總耕地面積的36.42%，主要分布于甘肅省和陜西省。坡耕地總面積26.91萬hm2，占總耕地面積的35.07%，各省坡耕地面積所占比例均較大，其中山西省坡耕地占比最大，達本省耕地總面積的54.24%。坡耕地土地生產力低，經營方式粗放，是水土流失發生發展的主要源地之一。大于25°的陡坡耕地仍有2.64萬hm2，是退耕還林還草的重點區域。

表7 研究區耕地坡度組成 hm2

2.4 水土流失現狀與危害分析

研究區以水力侵蝕為主，徑流主要來源于塬面，泥沙主要來源于溝道。塬面水土流失形式主要有濺蝕、面蝕、細溝侵蝕，局部有沖溝侵蝕；坡面侵蝕主要是面蝕和溝蝕；溝道是侵蝕最為強烈的部位，重力侵蝕嚴重，侵蝕形式自上而下主要有立崖坍塌、滑塌、陷穴、瀉溜、溝床下切。黃土塬區水土流失面積1.30萬km2，占總土地面積的46.10%。按照侵蝕強度統計，輕度、中度、強烈、極強烈和劇烈水土流失面積分別占水土流失總面積的30.27%、30.26%、30.21%、7.56%和1.70%，強烈及以上水土流失面積占水土流失總面積的39.47%。其中山西省塬區地形最為破碎，溝壑密度較大，水土流失程度最為強烈，強烈及以上水土流失面積占本省水土流失總面積的68.13%。詳見表8。

表8 研究區水土流失現狀

長期以來，因自然和人為因素的雙重作用，水土流失十分嚴重，塬面徑流下泄導致溝頭前進、溝岸擴張、塬面逐年萎縮。侵蝕溝的不斷發展造成耕地破碎和面積減少，影響糧食安全，嚴重制約地方經濟社會發展。由于溝道溯源侵蝕嚴重，村莊、道路等基礎設施受到威脅甚至損毀，危及當地居民的生產生活、生命財產安全。該區域塬面是主要的徑流來源區，塬面徑流占總徑流的60%以上[2]，特別是近年來城鎮及新農村建設、道路等基礎設施建設快速發展，致使硬化面積增加，削弱了雨水入滲，導致塬面徑流下泄量增大，加劇了侵蝕溝發育及產沙輸沙，溝道產沙量占產沙總量的80%以上，嚴重影響淤地壩和小型水利工程的運行安全。侵蝕溝的發育進一步誘發一系列如崩塌、滑坡等重力侵蝕的發生發展，致使溝頭前進、溝岸坍塌，危害嚴重。

2.5 水土流失治理現狀分析

從20世紀70年代開始，研究區相繼開展了小流域綜合治理、生態修復、坡耕地治理、退耕還林還草、壩系工程和飲水解困等重點建設項目。截至2015年底，研究區共實施水土保持措施面積109.28萬hm2(詳見表9、10)。

表9 研究區水土保持措施面積統計 萬hm2

表10 研究區水土保持工程建設現狀

研究區經過長期的綜合治理，水土流失得到一定遏制，土壤侵蝕強度有所降低，農業生產條件和生態得到改善。同時黃河水利委員會西峰水土保持科學試驗站等單位開展了一系列的科學試驗研究，水土保持綜合治理模式研究取得了系列化成果，不同治理階段形成了不同特色的治理模式，如“三道防線”綜合治理模式、“四個生態經濟帶”綜合治理模式、基于徑流調控利用的多元綜合治理模式[2]等。但以往實施的措施多集中在坡面和開闊的溝道，針對黃土塬開展的保護性系統治理僅在局部區域開展，嵌入塬面的侵蝕溝系統綜合治理和塬面徑流疏導相對薄弱。

3 綜合治理需求分析

3.1 塬面保護是保護黃土塬地質地貌形態的需要

以甘肅的董志塬、陜西的洛川塬和山西的太德塬為核心的黃土高塬溝壑區，塬面面積大，分布集中，地質地貌形態與景觀獨一無二。該區是地質變遷、黃土高原形成及其侵蝕演變的野外研究大平臺，陜西洛川塬區的洛川縣黑木溝有中國乃至世界上標準的黃土古土壤地層序列連續完整的黃土剖面，是人類進化最完整的“歷史紀年表”，是過去與未來之間的橋梁和紐帶，可謂是全人類之共同財富。然而長期以來，嚴重的水土流失正在蠶食人們世代依存的土地，使這一獨特的地貌形態不斷改變和消退，廣袤平坦的塬面將變成千溝萬壑，迫切需要采取更加有效的措施，控制塬面侵蝕和萎縮，保護這塊世界上現存最大的塬面。

3.2 塬面保護是土地資源保護及降水資源合理利用的需要

近年來，由于塬面加速萎縮，耕地日趨減少，嚴重影響著區域糧食安全。研究區擁有豐富的石油、煤炭、天然氣等礦產資源，隨著城市拓展、基礎設施建設、石油煤炭資源開發等人為活動的擾動，地表徑流增大，水土流失加劇，滑坡、滑塌、崩塌等災害經常發生，給當地的生態環境保護帶來了一項新的課題。與當地經濟社會可持續發展的需求相協調，按照國家“兩型”社會建設要求，做好現階段脆弱生態環境的保護工作，迫切需要從戰略高度開展生態環境治理、固溝保塬。

該區多年平均降水量460～667 mm，60%～90%的降水集中在汛期，且年際分配不均，旱澇災害頻發，使有限的水資源得不到合理利用，加之地高水低、投入不足等，目前川臺地和大部分塬地無灌溉設施，嚴重制約了旱作農業示范區的發展。加強水資源優化配置，在節水的基礎上，通過開發利用過境水、雨洪資源集蓄利用等措施，加大塬區水工程建設力度，提高水資源的可持續利用，支持農業經濟社會的可持續發展；同時，調控塬面徑流，保護塬面。

3.3 塬面保護是農村生產生活條件改善的需要

研究區農業人口占總人口的78.69%，農業、林果業、牧業產值占農業總產值的比例分別為53.89%、3.66%、12.27%，經濟以農業為主，林業發展緩慢，農林牧業比例失調，農副業生產水平低，農業經濟結構極不合理，生產水平落后，在一定程度上導致農村生態環境惡化和群眾貧困。研究區大部分農村依舊存在環境臟亂差、村莊布局零亂、房屋結構陳舊、基礎設施不配套、公共服務水平低等突出問題，農民群眾改變落后生活方式的要求越來越迫切，急需通過固溝保塬綜合治理，加快基本農田建設，大力發展高效農業，加快新農村建設步伐，在優化土地資源的基礎上合理調整產業結構，發展特色產業，改善農村生產生活條件。

3.4 塬面保護是增強蓄水保土及改善生態的需要

研究區水土流失面積占總土地面積的46.10%，水土流失導致大量N、P、K礦質元素隨土壤流失，使土壤肥力和有機質含量降低，土壤理化性狀變差，持水能力下降，生產能力低下，土壤變得更加貧瘠，糧食產量低而不穩。據調查測算，僅董志塬區每年輸入黃河泥沙就達 6 599萬t。泥沙直接淤積河道及農業灌溉渠道，并威脅著黃河下游人民的生命財產安全和經濟社會可持續發展。渭河、涇河、北洛河、昕水河等河流是該區主要生產生活用水來源，每年汛期集中降水造成水體渾濁，泥沙含量大，灌溉、人畜飲水等得不到保障，加上水質日趨惡化，影響著城鎮居民的飲水安全和生活質量，阻礙水資源的開發利用。通過固溝保塬綜合治理，對位配置水土保持措施，保持水土，涵養水源，可改善生態環境，減少入黃泥沙。

3.5 塬面保護是保護我國重要歷史文化遺產和發展紅色旅游的需要

董志塬區是先周歷史文化和中華農耕文化的發祥地，周先祖不窟、鞠陶、公劉在此“教民稼穡”，開啟了華夏農耕文化之先河。洛川塬區鄜城(今富縣)遺址出土的“燕王職劍”，據專家考證是公元前300年左右戰國時期燕昭王時代所鑄造；黃陵縣的“軒轅黃帝陵”號稱“天下第一陵”。洛川塬區的安塞腰鼓、陜北“老秧歌”和甘肅慶陽民俗文化的代表——香包隴繡等民間藝術是“民族瑰寶”“民俗奇葩”。黃土高原地區中華文明和中華農耕文化源遠流長，是構成隴東、陜北高原和山西高原地域特色文化的重要載體，具有較高的歷史價值、文化內涵和學術意義。

該區是陜甘寧邊區重要的組成部分。毛澤東等老一輩無產階段革命家在這里生活戰斗了13個春秋，培育了光照千秋的延安精神，留下了永遠值得學習傳承的偉大精神和永遠值得尋訪緬懷的紅色圣地，延安市的鳳凰山、楊家嶺、棗園、王家坪、瓦窯堡、洛川會議舊址和銅川市的照金革命根據地紀念館等，是全國愛國主義、革命傳統和延安精神教育基地。保護塬面對于發展紅色旅游具有十分重要的意義。

4 綜合治理面臨的形勢與存在的問題

4.1 面臨的形勢

隨著中國特色社會主義進入新時代，黨中央將建設美麗中國作為全面建設社會主義現代化國家的重大目標，從保護典型地貌和歷史文化、生態屏障建設、實施鄉村振興戰略、保護耕地和保障糧食安全、加大生態保護力度、實現扶貧攻堅等方面對黃土高塬溝壑區“固溝保塬”工作提出了新的要求，習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上的講話，為黃土高塬溝壑區“固溝保塬”工作提供了難得的歷史機遇。

4.2 存在的問題

(1)治理任務艱巨。黃土塬區塬面面積大于1.0 km2的黃土塬共520個，涉及侵蝕溝共計85 603條，其中70%的侵蝕溝存在較嚴重的危害，溝沿線位于塬邊，溝頭深入塬中，在水力侵蝕及重力侵蝕作用下，溝頭逐年坍塌前進，塬面不斷被蠶食，嚴重危害人民生產生活和生命財產安全，急需治理。

(2)措施體系不完整。綜合治理工程大多實施于20世紀七八十年代，存在工程標準低、措施單一等問題，仍然存在塬水下溝、溝頭前進、溝岸擴張、溝底下切、山體垮塌等現象，難以適應極端降雨情況，急需建設塬面和坡面、溝頭、溝坡、溝道多層次全方位的綜合防治體系。

(3)支撐體系不健全。對塬面徑流、溝頭溯源侵蝕、坡面沖刷、溝道崩塌侵蝕，以及水土保持效果等，缺乏長期、可靠的監測，監測能力和技術水平有待進一步提高。長期以來，投資分散，力量薄弱，治理成效不明顯，急需建立國土、環保、交通等各部門協調機制，共同推進固溝保塬工作。治理措施后期管護責任不明確，管護不到位，給治理成果鞏固帶來嚴重壓力。