丘1區水土流失高質量綜合治理模式分析

李文華，趙鵬博，李懷有，張西寧

(1.黃河水土保持西峰治理監督局，甘肅 慶陽 745000；2.吐魯番市水利科學研究所，新疆 吐魯番 838000；3.吐魯番市坎兒井研究所，新疆 吐魯番 838000)

高質量發展已經成為我國水土保持工作的首要任務。習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會發表重要講話以來，為了進一步落實中共中央、國務院印發的《黃河流域生態保護和高質量發展規劃綱要》和水利部印發的《推動黃河流域水土保持高質量發展的指導意見》，全面推進黃河上中游地區水土保持高質量發展已經成為總基調。以今年黃委開展“作風建設年”活動為契機，采用“四不兩直”方法，對以往在黃土高原典型區域開展的水土保持項目進行全面調研、梳理、總結，提出符合高質量發展要求的水土流失高質量綜合治理模式和治理措施顯得尤為迫切。

1 調查研究背景

甘肅隴東地區位于陜、甘、寧交界地帶，是黃土高原、內蒙古高原、青藏高原、秦巴山區的交匯處，是典型的農牧交錯帶，是我國農耕文化發祥地和中國紅色革命根據地，同時也是國家深度貧困和扶貧任務最艱巨的地區之一，還是我國乃至世界上自然環境最脆弱、水土流失最嚴重的地區之一[1]。推動甘肅省黃河流域水土保持工作高質量發展，在保障國家生態安全中具有舉足輕重的地位[2]。

自21世紀以來，黃河水利委員會在黃土高原地區，尤其是黃土高塬溝壑區相繼開展了黃河水土保持生態工程藉河示范區、齊家川示范區、韭園溝示范區、硯瓦川項目區等工程，這些工程實施中，黃河水土保持天水治理監督局(以下簡稱天水局)、黃河水土保持西峰治理監督局(以下簡稱西峰局)、黃河水土保持綏德治理監督局(以下簡稱綏德局)作為項目技術支持單位或項目建設法人，發揮了顯著作用；同期，黃河水利委員會西峰水土保持科學試驗站(以下簡稱西峰站)參與的國家“十一五”科技支撐計劃專題研究也取得了豐碩成果，加之黃河上中游管理局基金項目的實施，以及西峰站實施的地方有關科技攻關項目，均取得了一系列應用性科研成果。

劉瑞龍等學者[3]提出來要堅持山水林田湖草沙系統治理，穩步提升水土保持率，增強水土保持生態功能，減少土壤流失量，維護和提升生態系統的質量和穩定性。段彤等學者[4]把生態治理與鄉村產業振興、生態振興、經濟振興結合起來，進一步優化市域特色產業結構布局，推進經濟綠色、高質量發展。水土流失依然是黃河流域生態保護和高質量發展規劃區面臨的主要生態問題之一，水土流失防治應結合區域水土流失特點，科學布局，精細配置各類措施，推進規劃區水土流失治理綠色發展[5]。曹文洪等人[6]提出要統籌山水林田湖草沙系統治理，推進黃土高原水土流失區綠色發展和鄉村振興。甘肅省水土保持面臨著國家大力實施經濟轉型發展、鄉村振興戰略、區域協調發展戰略等重大戰略部署及重大生態修復工程實施的新機遇，結合已有的水土保持成果[7]，本文在開展了黃土高原典型區域水土流失高質量綜合治理調查研究基礎上，系統的總結了近20年來，西峰站、綏德站、天水站和有關科研單位在當地水土流失綜合治理中保留下來、具有高效益和強大生命力的高質量成果，同時為水利部開展的整溝治理試點項目提供技術支撐。

2 水土流失高質量綜合治理模式

2.1 丘1區水土流失高質量綜合治理模式

2.1.1“三道防線”綜合治理模式

該治理模式以壩系建設為重點的韭園溝為基礎，以小流域為單元，因地制宜，統一規劃，集中治理，促使溝道壩系達到相對穩定狀態，且生產經濟可持續發展。同時，結合丘1區小流域地形地貌和土壤侵蝕特征，采取的立體梯層結構、溝坡兼治的治理模式。第一道防線是梁峁坡防線，即分水線與峁邊線之間的地段；第二道防線是溝谷坡防線，即峁邊線與坡腳線之間的地段；第三道防線是溝谷坡防線，即坡腳線與流水線之間的地段。通過各項措施的綜合配置，因地制宜、自上而下、層層設防、節節攔蓄，把工程措施與生物措施、治溝與治坡、攔泥蓄水與發展農業生產有機結合起來，形成三道防線的立體梯層工程防護體系和水土保持措施綜合治理模式。

2.1.2淤地壩水沙資源合理利用模式

經過多年的試驗研究與實踐，淤地壩在合理利用水沙資源方面有以下幾種模式：①壩系防洪、攔泥、生產綜合運用模式；②淤地壩滯洪、灌溉、治堿利用模式，即淤排結合、防洪保收、涵洞排水、治堿保收，修池圍井、變壩地為水地；③淤地壩土壤合理利用模式，即種植秋季作物為主、夏秋作物結合，深翻改土、科學施肥，合理密植、科學管理。

2.1.3壩地水利化利用治理模式

壩地水利化利用治理模式是地方群眾在20世紀70年代初的關鍵技術措施，該模式的核心是解決水源問題，主要做法有以下幾種：①壩地末端筑壩修池蓄水，自流灌溉；②壩下蓄水，抽水倒灌；圈井箍窯，提水灌溉。

2.1.4填溝造地治理模式

填溝造地、當年興修、當年受益，是治山治溝、加速溝壩地建設的一項措施。在20世紀70年代受到當地群眾的普遍歡迎。采取爆破松土、水力沖填的辦法、大大加快了施工進度，在農業上起到了顯著的增產作用。填溝造地的形式主要有以下幾種：①壩前填溝造地；②箍洞填溝造地；③移河(溝)改道，填溝造田；④未淤成壩地的填溝造地。

2.1.5山澗地區引洪漫地治理模式

暴雨后，利用從山溝，河流、荒坡、村莊、道路流下來的含沙洪水，漫淤農田，改良土壤，就叫引洪漫地。按洪水來源可分為：引溝道洪水漫地。在山川、山澗，山灘交界處，利用溝道洪水漫淤川、澗、灘地；引荒坡洪水漫地。修筑截流土埂或順山渠，截流坡面洪水，漫淤川地、壩地、梯田等；引河道洪水漫地。河道兩岸的鹽堿地或沙灘，在沒有溝道洪水的情況下，可引河道洪水漫淤；引村莊道路洪水漫地。村莊道路人畜活動頻緊，來水大，肥分高，根據地形修筑土埂，引洪入田，進行漫淤。

2.2 丘1區水土流失高質量綜合治理技術措施

2.2.1雨水集蓄高效利用技術

綏德站在分析對比當地集中普遍利用的雨水集蓄工程后，總結出了適合本地的大型雨水集蓄工程形式和混凝土小型集水面就地攔蓄形式。大型雨水集蓄工程包括集雨、輸水、蓄水、灌溉或其他用水4個系統；混凝土小型集水面就地攔蓄工程相對簡單，先后設置了混凝土和三合土集雨2類措施。在辛店試驗場高梁疙瘩建立集雨工程，配置3個蓄水池，總容積450m3，建設灌溉紅棗示范園；在小石溝梁峁頂布設大型雨水集蓄工程，建設灌溉大扁杏示范園。

2.2.2壩地鹽堿化防治技術

壩地鹽堿化防治技術主要包括：抬高地面、防治鹽堿；截留防滲、制止鹽堿蔓延；徹底排水、根治鹽堿危害；種植適宜性作(植)物。抬高地面防治鹽堿技術采用：修建“悶葫蘆”，與高壩地防堿；引洪漫淤，改土壓堿。截留防滲制止鹽堿蔓延技術采用：做好渠道防滲，防漏除堿；開挖集水馬槽，截滲防堿；圍田隔滲，治水消堿。徹底排水根治鹽堿危害技術采用：設置排水系統，可根治壩地鹽堿化。主要做法是：開挖溝渠，排水除堿；設置暗管，泄水滅堿；挖泉修井，抽水除堿。種植適宜性作(植)物技術采用：鹽堿壩地種植耐鹽堿水稻或種植其他耐鹽堿植物，如栽植柳樹、青楊樹等，擴大壩地利用率。

2.2.3紅棗集約化生產技術

綏德站選擇韭園溝示范棗園和辛店溝平溝焉臺地栽植矮化密植示范園地，引進河北滄州優勢品種饅頭棗、金絲豐、龍棗、胎里紅、早脆王；辛店試驗場引進駿棗和贊皇大棗。棗園既可保水保土，也是當地農民重要的經濟來源，棗園水土保持綜合治理也是坡面治理的主要組成部分。該技術從建園開始就注重土肥水綜合管理，同時兼顧病蟲害防治技術措施，改變過去栽培管理粗放做法，解決了棗樹產量低下、品質不佳的問題。該技術將棗樹栽培成活率從傳統的25%提高至88.3%，產量從原來的畝產200～300kg，提高到平均畝產600kg，經濟效益顯著。

2.2.4紫穗槐造林技術

紫穗槐造林，可用植樹法、播種法、插條法等。造林后有足夠的勞力進行撫育管理，則可進行直播造林，否則以育苗造林為佳，造林地為荒山，適宜采用植樹造林。

直播造林：選擇雨后搶墑播種，播22種宜采用定峁法，密度為0.5m×0.5m，每畝用帶皮種籽1.25～1.5kg。播種前先將種皮搓碎(不要將殼揭去，以防止鼠害)。播種后，覆土深1.5～2.5cm。也可帶狀整地造林。

育苗造林：分育苗和造林2個環節。育苗時選好地塊，翻耕整地，施肥后播種。播種方法可用撒播或條播，為了管理方便，一般都是采用條播。條播時，溝距約1尺，播后覆土2cm，并輕輕鎮壓，以利保墑；造林時紫穗槐的株行距不宜大于1m或小于0.5m。造林時挖坑宜比樹苗根系稍寬，以利其根舒展。覆土先覆表士，并且要填得堅實。如作護埂灌木帶，可將苗植于地埂外坡的基部。在荒山造林時，應先鏟除周圍的雜草，然后再開穴栽植。

2.2.5山地育苗技術

綏德站從1957年開始進行山地育苗試驗，在山地上培育出了刺槐、臭椿、白榆、油松、杜梨、紫穗槐、杜仲、核桃等多種苗木。其中，刺槐、臭椿、紫穗槐、白榆、油松較為成功。進行較大面積的山地育苗，采取一般育苗管理措施，為造林提供苗木。試驗時要進行深耕和施基肥、土壤消毒、整地作床、種子處理、播種和苗木撫育管理。試驗發現，土壤水分是山地育苗能否成功的關鍵，根據測定土壤水份達10%以上，種子能發芽出土。在風大干旱的春季播種，為保持土壤中的水份，就要進行覆蓋。山地育苗距造林地近，環境變化小，隨起苗隨栽植，苗木抗逆性強，造林成活率高。

2.2.6生態田埂坎技術

綏德站根據梯田埂坎立地條件種植具有明顯生態效益和經濟效益的作物，采用紫花苜蓿、金銀花、黃花菜、苦水玫瑰、四季玫瑰等植物，對榆林市趙家峁試驗梯田的田埂坎進行不同生態模式的配置形成了黃土丘陵溝壑區生態田埂坎技術。主要選擇黃花菜，全面整地，穴播，寬窄行栽植，寬行120～140cm，窄行20～30cm，穴距9～15cm，每穴栽1株。

2.2.7淤地壩柔性溢洪道新材料技術模式

綏德站在陳祖煜院士團隊的帶領下，提出淤地壩柔性溢洪道的理念，柔性溢洪道主要采用CDASS土工材料和當地黃土修建而成的臺階式溢洪道。經過模型設計、材料試驗、模型試驗、室外試驗、野外試驗等過程。CDASS土工材料具有抗高速水流沖刷、保土性能強、抗老化性能強的特點。柔性溢洪道與現有溢洪道比較，具有顯著優點：修建在壩體上，避免單獨占地，節省土地資源；抗沖性能好，降低水流流速及能量，消能效率高；適應地基不均勻沉降能力強，不易產生結構性破壞；利用黃土作為主要建筑材料，造價低廉、減少砂石開采，環境友好；隨著混凝土及石材價格的不斷上漲，可節省約一半投資，成本優勢突顯[8]。淤地壩柔性溢洪道新材料技術于2020年被列入成熟適用水利科技成果推廣運用清單，予以推廣。

2.2.8陜北丘陵溝壑區高陡邊坡防治技術

綏德站在辛店溝開展了高陡邊坡打孔造林種草試驗。該技術主要以打孔造林技術為主，同時配合節水灌溉措施。首先削整坡面的突出物，使整個坡面相對平順、整潔。再在邊坡上施工打孔，間距30～50cm，“品字形”布設，一般孔深15～20cm，將選用的種植土、草種子、長效肥、營養液等混合攪拌均勻裝入營養袋，選用營養袋直徑4.8cm、高20cm，放入備好的鉆孔，草種選用適合本地、耐旱、耐寒、籽粒飽滿的帝王草籽?？屯痢⒎?、種子、營養液配、水配比采用土：肥為8∶2，土：營養液為1∶10，土：種子為10∶1，土：水為5∶2，種好后利用人工噴灑或噴灌等方式給種植坡面補灌，澆灌方案根據當地自然降雨情況而定，在出苗前一般7d澆灌1次，出苗后10～15d左右澆灌1次，每次澆灌量為12mm。出苗率達到95%以上，保存率在85%以上，蓋度達60%。

3 發展趨勢

(1)淤地壩壩系高質量發展綜合治理與安全評價淤地壩的高質量發展主要工作包括：①壩系安全風險防控與監測評價：通過多種技術手段的集成，探索淤地壩風險防控監測評價體系建設；運用新的發展理念，在原來淤地壩壩系相對穩定理論的基礎上，探索高質量淤地壩及壩系的標準和指標。②淤地壩壩地高效利用。

(2)梯田高質量發展治理體系。傳統老舊梯田進行改造，要堅持以近自然生態的理念，切忌大面積土方開挖，破壞生態環境。梯田高質量發展的核心是可持續的高效利用，結合當地產業發展，形成規?；咝ХN植模式。在考慮谷子、豆類等傳統農作物的同時，還可以考慮黃桃、鮮食杏等新的經果林，同時也可借助于溫室大棚發展草莓等采摘產業。

(3)基于鄉村振興的新時期田園綜合體治理模式探索。緊緊圍繞“山水林田湖草沙”綜合治理體系和理念，丘1區立足“三道防線”綜合治理模式，按照新思路、新理念進行提質增效。第一道防線要逐步改造老舊梯田利用模式，更換有經濟效益的林種；第二道防線，可選擇適宜性地段進行不同高陡邊坡防治技術試驗探索；第三道防線就是淤地壩的高質量發展，打造部分標準化、規范化淤地壩。

4 結論

近年來，甘肅省辛店溝水土保持科技示范園的建設運行，以新時期生態文明建設、黃河流域生態保護和高質量發展綱要為指引，兼顧清潔小流域、鄉村振興等國家戰略，形成集山水林田湖草沙為一體的田園綜合體模式，其內涵已超出單純治理的范疇，已實現小流域的高質量發展。在丘1區水土流失高質量綜合治理模式選擇時，建議優先選擇“三道防線”治理保護模式、淤地壩水沙資源合理利用模式、近自然坡面整治水土保持關鍵技術模式和辛店溝小流域綜合治理模式，持續推動水土流失高質量綜合治理模式示范和推廣。