王波雷,閆 飛,翁茂峰,顧嵋杰
(中國電建西北勘測設計研究院有限公司,陜西 西安 710065)
黨的十八屆五中全會以來,提出實施山水林田湖生態保護修復工程,牢筑生態安全屏障。堅持尊重自然、順應自然、保護自然,以“山水林田湖是一個生命共同體”的重要理念指導開展工作[1]。2016 年陜西省編制了《陜西省黃土高原生態保護修復實施方案》,并獲得了財政部、國土部、環保部審批,成為首批四個試點區之一。
銅川耀州區作為第一批實施區域,選擇將沮河上游生態保護修復項目(西川及主河道片區)做為重點項目之一[2]。銅川耀州區地處陜西中部渭北高原南緣,是黃土高原向關中平原的過渡地帶,屬于黃土高原丘陵溝壑區、黃土高原- 川滇生態屏障,對長江、黃河中下游地區生態安全發揮著至關重要的作用。
治理范圍為耀州區桃曲坡水庫庫尾至上游與咸陽旬邑縣接壤處沮河流域河道及其兩岸山體,治理段河道長33.0 km,治理段流域面積674 km2。按片區分為西川與主河道兩大片區。其中西川片區分為玉門段、廟灣至交匯口(香山溝匯入干流處)以及香山溝三段;主河道片區分為交匯口至柳林(不含柳林)、柳林至桃曲坡庫尾兩段。
沮河流域上游屬于國有林場區,山體植被覆蓋較好,是國家一級重點保護野生動物朱鹮、黑鸛的棲息地。沮河水資源豐富,沿線人工魚塘較多,魚塘周邊分布有天然濕地,濕地內灌木、水草生長良好,是朱鹮生態園核心區。兩岸山體植被覆蓋較好,兩岸淺山山坡及及河灘分布有坡耕地約300 畝,以旱地為主,耕地坡面侵蝕較為嚴重,耕作層厚20 cm~30 cm,土壤肥力低,生產效益差。
河床平均比降為10.5‰,縱坡降較大,河床沖刷及下切較為嚴重,局部地方有農田發生沖毀現象;水毀土地同時也加劇水土流失,給沮河下游桃曲坡水庫帶入大量泥沙。在廟灣村支溝匯入主河道段內,形成大片淤積段。香山溝河道由于周邊煤礦、采砂等一系列人工影響,破壞河床原始地下結構,導致河道局部段下滲量加大,河道出現斷流。
水土流失嚴重。項目區地形起伏較大,侵蝕類型主要為水力侵蝕,兼有重力侵蝕。沮河水流流速大,對河床沖刷較為明顯,導致上游河床砂土不斷流失。受常年沖刷影響,岸坡黃土裸露且無固土護坡措施,導致岸坡不斷塌陷,水土流失較為嚴重。
植被分布不均,林分質量低。區內廟灣鎮上游段植被覆蓋率高,且多為天然林木,人工干擾較少,郁閉度較高。下游段特別是近庫尾段區域,林地權屬均為集體,撫育管護次數少,郁閉度小于0.2,植被生長較差,且多為灌木,少喬木。田間配套設施落后,農田功能退化。項目區田間道路基本無法通達,農橋沖毀,機械化耕種困難。農田基本以旱田為主,未能打通水流進田的“最后一公里”,土地產出值較低。
濕地退化,生態功能下降。濕地面積銳減,多發展為人工魚塘養殖,魚塘的污水未進行任何處理直接排入沮河河道,成為水源地的污染源,濕地功能退化,生態能力下降。
按照“一帶、兩廊、五區、多點”進行工程布置:以沮河河流為條帶,打造沮河沿線生態廊道與旅游廊道,劃分為玉門- 廟灣段千畝濕地修復區、廟灣- 蔡河村段生態保育區、香山佛教旅游生態區、蔡河- 柳林天然濕地保護區以及朱鹮生態園區。
治理重點包括水系連通和道路體系連通工程。水系連通工程包括防洪保障(生態護岸)、水資源(調蓄塘、濕地、農業灌溉)、水環境(濕地污水處理)、水生態(深潭淺灘、濕地、塘壩、岸坡和過渡帶綠化)等;道路連通包括防汛路、田間道、生產路、濕地步道及路邊排水、綠化。
項目于2017 年3 月啟動前期勘察設計工作,2017 年8 月動工建設,2018 年底基本完成建設工作。
將照金革命舊址—香山佛教旅游區—玉門濕地公園—朱鹮生態園—桃曲坡水庫濕地有機串聯。在改善桃曲坡水庫水質的同時,將沮河打造成一條安瀾河、生態河,為打造紅色照金、香山省級風景名勝區和濕地公園自然風景區奠定基礎。
按總體思路,建設分為水土流失綜合治理、農田生態系統提升、水資源保護與綜合利用三部分。效果圖見圖1。
4.1.1 營造水源涵養林和水保經(果)林
在桃曲坡水庫壩尾主河道片區的支前河村、柏樹塬村和西川片區的部分灌木林地和宜林荒山,開展新造林來恢復植被。區劃新造水源涵養林和水保經果林131 個小斑,面積23981畝,設計7 種造林模式:
(1)油松與連翹混交型(適用于陰坡),喬灌混交林類型,造林樹種油松+連翹。(2)側柏與迎春花混交型(適用于陽坡),喬灌混交林類型,造林樹種側柏+迎春花。(3)刺槐與連翹、迎春花混交型(適用于離蘋果、櫻桃等經濟林較近的灌叢地、宜林荒山等),喬灌混交林類型,造林樹種:刺槐+連翹、刺槐+迎春花。(4)蘋果、花椒、連翹水保經(果)林,造林樹種:蘋果、花椒、連翹[3]。

圖1 項目實施效果圖
4.1.2 林分改良
主要分布在廟灣史家灣至前河的西坡、香山溝南岸、柳林蔡河溝兩岸,共設計小斑38 個,面積14555 畝。采用林分補植形式,以油松為主,采用魚鱗坑整地進行配置,平均補植率0.31~0.33。
4.1.3 封山育林
主要分布在廟灣玉門、香山、柳林林場蔡莊工區范圍,面積117154 畝。采用半封的封育方式,封育年限為8 a。封育措施為在溝口及道路兩旁安裝鐵絲圍欄,設置封育牌,禁止人及生畜進入。
根據自然地形坡度、陡坎,道路,按“大彎就勢,小彎取直”原則布設梯田。項目區梯田改造區位于主河道片區的支前河村,梯田改造約260 畝,田間土坎整治10743 m,配套道路4955 m。
梯田田面長度宜為80 m~150 m、寬宜為4 m~15 m,田坎高度不宜大于3.0 m。外側和內側坡比都有一定控制。田間耕作層厚度應達到30 cm 以上,有效土層厚度應達到60 cm 以上,土壤理化指標應滿足作物高產穩產要求。
梯田區植被護坡工程田坎采用人工種植連翹和紫花苜蓿的方式,保護田坎穩固性。連翹栽植間距為3 m×3 m,紫花苜蓿為撒播草籽播種,撒播規格為5 kg/畝。梯田道路工程方面。配套相應的田間道路,采用砂礫石路面,路面寬2.5 m。
西川片區進行排洪溝治理300 m,主河道片區進行排洪溝治理140 m。河濱帶生態方面,對玉門生態苑以及廟灣村段河岸荒地進行河濱帶生態修復,恢復改造面積68 畝。
農田提升主要包括沿線的農田保護、道路修復及土地平整等工程。對沿線水毀農田和無堤防段進行砌護,對道路進行完善,部分田面進行平整及引水渠道設計,共計農田保護提升5620 畝。
土地平整方面。根據原自然地形坡度、陡坎,地勢平坦的地區可適當加大田塊設計長度和寬度,田面采用客土回填至設計標高,土地整治332 畝。并根據需要設置田間道路和生產路。
農田灌溉方面。對具備自流灌溉的地塊,在與當地村民溝通后,將其中的3 塊370 畝旱地改造成水澆地。在上游采用低壩滲管取水,沿河道修建引水渠道至農田,并在農田下游設退水措施[4]。
岸坡護岸林方面。通過合理的林草系統配置和設計,增加水土截留量,同時利用緩沖帶中土壤吸附、植被根系吸收及微生物降解等作用,減少氮、磷等污染物進入河流水體[5]。
濕地修復方面。位于玉門段、廟灣至交匯口、香山溝以及柳林至庫尾段三段。現狀多為魚塘,計劃改造577.55 畝,香山溝段新建濕地面積14.55 畝,西川片區總計濕地面積592.05 畝,主河道在下游東石坡村段結合朱鹮生態園新建濕地131.05 畝。
護岸工程。位于沮河干流及香山溝。起點西川煤礦污水處理廠處,終點位于桃曲坡水庫庫尾處,治理河道長度34.50 km,護岸總長度5.90 km,設計防洪標準為10 a 一遇。護岸采用生態護岸與格賓擋墻,形成環境友好型的生態防護系統。
清淤疏浚方面。以水環境治理為目的,對河道進行清淤疏浚,在灘面栽植適生的植被,恢復生態灘涂。清淤疏浚時,必須要妥善處置好底泥,防止污染的二次轉移,必要時進行填埋和覆土耕植。
雨蓄調節。按照新時期“河湖庫渠塘”調蓄滯洪的治理要求,在相對開闊河灘地新建調蓄塘,通過利用填挖方形成的地面高差,擴大區域水體庫容,調蓄周邊雨水,從而打造成為香山溝綠色海綿區域。
擬在香山溝中下游開闊地段修建兩處雨蓄調節塘,汛期作為河道滯洪區,蓄滯部分洪水,減輕下游防洪壓力。非汛期內,可為斷流的香山溝營造水面,提升沿線溝道親水性。調節塘總面積33677 m2,水深0.5 m~1.0 m,采用黏土防滲形式。調蓄塘邊坡開挖坡比為1∶3,邊坡采用堆置自然石護岸,自然石之間的空隙可覆土栽植濕生和水生植物。
溢流堰主要布置在河道中間,主要作用是穩固河床,防止河道下切;抬升河道水位,增大含水層厚度,便于灌溉、濕地取水;形成水面,結合沿線玉門生態苑、廟灣鎮等穿村鎮段親水性需求。共布置溢流堰13 座,分別有4 處用于取水,有9 處用于穩固和親水。
本工程建設可有效的減少因洪水沖刷造成的河灘內生態林草地損失,減少洪水沖刷帶來的水土流失,有效抑制河流的含沙量。降低洪水對農業生產影響,促進旅游及觀光農業的發展,帶動當地居民增收;對加快當地小康社會建設的步伐,促進當地社會、經濟、生態可持續發展,具有十分重要的意義。