
摘要: 昌都市位于金沙江、瀾滄江、怒江上游藏東三江并流區,是青藏高原生態屏障區的重要組成部分。為解決農村飲水安全問題,昌都市開工建設了大量農村飲水安全工程,而工程建設時地表擾動帶來的水土流失問題日趨嚴重。農村飲水安全工程為線性工程,跨越土地利用類型多,占地類型以臨時占地為主,永久占地少,地面硬化少,工期短、表土回覆周期短,在工程建設中存在表土剝離和堆存較為粗放、植被恢復不理想的問題。建設單位、水土保持方案編制單位應結合工程特點及存在的問題,遵循藏東高寒地區自然生態系統演替規律,重視項目區植被、土壤調查,做好項目區表土資源保護和植被恢復方案設計,以充分發揮生態系統的自我修復能力;施工單位應結合藏東高寒地區自然條件,強化施工設計,優化施工工藝,力求將工程建設造成的水土流失、生態破壞降到最低。
關鍵詞: 植被恢復;表土保護;水土保持;農村飲水安全工程;昌都市;藏東高寒地區
中圖分類號: S157文獻標識碼: BDOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2025.04.011
引用格式: 楊賀菲,陳蘭,李強,等.農村飲水安全工程表土保護及植被恢復技術:以昌都市農村飲水安全工程為例[J].中國水土保持,2025(4):37-39,42.
“脫貧攻堅水先行”,通過農村飲水安全工程(以下簡稱“農飲工程”)的實施,我國農村飲水問題在“十二五”末基本解決。“十三五”期間,我國農飲工程進入鞏固提升新階段。水利部印發的《全國“十四五”農村供水保障規劃》對“十四五”農村供水保障工作進行了系統部署和全面安排,提出到2035年,我國將基本實現農村供水現代化。
西藏被譽為“亞洲水塔”,但水資源時空分布不均衡,水利基礎設施薄弱,農牧民取水、飲水困難問題一度非常突出。為實現鄉村振興戰略目標,解決西藏農村飲水安全問題成為重中之重。“十三五”期間,西藏實施了大量的農飲工程,工程的實施不可避免地對當地脆弱的表土資源造成了一定程度的破壞。昌都市為了解決農村飲水安全問題,開工建設了大量農飲工程,而工程建設時地表擾動帶來的水土流失問題日趨嚴重。筆者以昌都市農飲工程為例,探索藏東高寒地區農飲工程表土保護及植被恢復技術,以期為類似工程提供借鑒。
1昌都市自然地理特征及水土流失現狀
昌都市位于金沙江、瀾滄江、怒江上游藏東三江并流區,是西藏自治區對接川滇青三省的重要門戶和樞紐地區,素有“藏東明珠”美稱。地處橫斷山脈南段,總體地勢西北部高、東南部低,以高山峽谷和高山地貌為主,谷地自北向南顯著加深。位于藏東南高原溫帶半干旱季風氣候區,夏季氣候濕潤,冬季干旱,年溫差小,日溫差大;氣候隨地勢高度而異,一般海拔3 800 m以上的高寒地區年均氣溫3 ℃;受印度洋西南季風影響,降水大多集中在5—9月,該時段降水量約占全年降水量的85%。境內小支流眾多,形成密集的羽狀江河網,此外境內分布有較多的湖泊、冰川,水資源、水力資源均較為豐富。
據全國水土流失動態監測數據,2023年昌都市水土流失面積8 323.12 km2(不含凍融侵蝕面積),其中水力侵蝕面積6 601.51 km2、風力侵蝕面積1 721.61 km2,分別占水土流失總面積的79.32%、20.68%。土壤侵蝕強度以輕度為主,占水土流失總面積的95.2%;其次是中度侵蝕,占3.6%;強烈、極強烈和劇烈侵蝕面積少,共占1.2%。作為青藏高原的東部門戶,在《全國重要生態系統保護和修復重大工程總體規劃(2021—2035年)》中昌都市被定位為青藏高原生態屏障區的重要組成部分[1]。根據《全國水土保持規劃(2015—2030年)》,昌都市僅涉及藏東高山峽谷生態維護水源涵養區1個水土保持三級區;根據《西藏自治區水土保持規劃(2019—2030年)》,昌都市涉及金沙江上游生態維護水源涵養區、藏東南高山峽谷農田防護區和藏東南高山峽谷生態維護水源涵養區3個四級區。
2農飲工程特點
2.1線性工程,跨越多種土地利用類型
農飲工程為線性工程,工程水源地相對固定,一般起點位于水源充足、生態環境較好的區域,線路一般具有唯一性且不可避讓,沿線跨越多種用地類型。據統計,昌都市農飲工程占地類型(二級分類)包括天然牧草地、灌木林地、裸土地、裸巖石礫地、旱地、農村道路、內陸灘涂用地等,以天然牧草地(包括高寒草甸)、灌木林地、旱地為主。工程占地類型多,地表覆蓋情況復雜,又涉及青藏高原特殊的高寒草甸區,水土保持工作要求較高。
2.2以臨時占地為主,永久占地少,地面硬化少
根據2020年5月至2022年8月昌都市水利局批復的水土保持方案,農村供水類項目占地面積以臨時占地為主,占比達96%,部分可達99%,永久占地少;開挖區以埋管區為主,管道作業帶(一般為臨時占地)面積占項目區面積的80%以上,部分項目可達95%以上,需硬化的面積少;水土保持措施主要依賴臨時措施和后期的植物措施,對表土的保護和利用是水土保持工程的重點。
2.3工期短,表土回覆周期短
農飲工程建設工期短,一般為3~4個月,管道挖填一般采取隨挖隨填的方式,不需要單獨設置臨時堆土場,可避免臨時占地;從施工工藝來看,管道敷設完成后即可回填土石方;從水土保持角度來看,表土回覆周期短,有利于表土保護工作的開展。
3存在的問題
目前, 楊賀菲等:農村飲水安全工程表土保護及植被恢復技術昌都市農飲工程中普遍存在表土剝離和堆存較為粗放、植被恢復不理想的問題。管線工程一般采用機械施工,部分施工單位對草甸、表土資源保護意識不夠,在進行表土和草甸剝離作業時較為粗放,堆放后不注重養護,回鋪施工工藝又較簡單,加之施工過程中燃料、機油等有害、有毒物質也會對表土造成污染,且管溝開挖時難免會對鄰近草甸根系造成損傷、碾壓等[2],導致施工后植被很難恢復或存活率較低。
4高寒地區農飲工程表土資源保護和植被恢復技術
《水土保持工程設計規范》(GB 51018—2014)明確提到生產建設項目土地整治主要包括“表土剝離及堆存、土地整治及翻松、表土回覆等”。《生產建設項目水土保持技術標準》(GB 50433—2018)將“表土保護措施”單獨列出,作為水土保持措施的第一大措施,“表土保護率”指標也成為最新的6項水土流失防治指標之一,可見表土資源保護非常重要;還進一步要求高寒草甸地區“應對表層草甸進行剝離,采取專門養護措施,施工結束后回鋪利用”。結合青藏高原昌都市的氣候和農飲工程施工特點,提出以下表土資源保護及植被恢復技術要點。
4.1重視項目區植被、土壤調查
項目區表土剝離的必要性、剝離的厚度、表土改良方案的制定、植物措施的選擇等都取決于現場土壤和植被情況,因此建設單位應注重對項目區植被、土壤的調查,對區內的植被覆蓋情況、植被類型、表土厚度、土壤肥力等進行詳細踏勘和評價,為編制表土資源保護方案提供科學依據。《生產建設項目水土保持技術標準》(GB 50433—2018)對項目區調查與勘測提出了明確要求,但是目前水土保持方案編制單位對項目區植被、土壤調查深度不夠,現場踏勘時往往只是拍攝沿線植被的現狀圖片,或全程用無人機航拍,對土壤成分、原生植被類型、地形坡度、植被覆蓋情況、表土厚度等方面缺少深入調查與勘測。針對農飲工程這類線性工程,表土資源調查時應沿線多點位調查現場植被、土壤情況,每種土地利用類型至少布設1個調查點,且在每個調查點挖取表層土樣。昌都市表層土樣挖取深度一般為10~40 cm,每次取樣時至少保留一張現場照片,并以水印或文字注明拍攝時間、拍攝地點。在調查表中詳細填寫調查點所屬行政區、經緯度、表土厚度、占地類型、植被蓋度等信息,作為工程水土保持設計的依據。
4.2表土資源以保護為主、剝離為輔
昌都市位于高海拔地區,生態環境脆弱、敏感,土層薄,土壤質地粗,土壤保水能力弱,植被生長緩慢且周期長[3]。昌都市農飲工程有部分穿越高寒草甸區,而草甸為密叢性草本,大量開挖會損傷臨近草甸根系,回鋪后的草甸存活率降低[2]。因此,對高寒地區的表土或草甸,少剝離或不剝離就是最大程度的保護。另外,在人工成本較高、機械難以到達的中高山區域,采取少剝離、多鋪墊措施,可節省水土保持工程投資,優化財政資金的使用;對確需剝離的表土,采取分層剝離的方式。需要強調的是,對于表土資源的保護,無論是剝離還是不剝離都要因地制宜,方案設計應做到有據可依。以昌都市貢覺縣某農飲工程為例,該工程項目區分為管道工程區、配套建筑物區和施工場地區3個分區,依據分區情況,設計了不同的表土剝離和保護方案。
1)管道工程區。該分區可剝離表土的區域主要分布于管道作業帶沿線。根據現場踏勘信息,結合衛星影像分析,需剝離表土的土地利用類型主要為其他草地,可剝離表土面積1.56 hm2,平均剝離厚度10 cm,剝離表土量1 560 m3。設計的表土剝離和保護方案為:對管溝開挖區占用的其他草地表土采用人工剝離方式,并將剝離的表土就近堆放在管溝開挖線一側(生土外側),同時做好臨時防護措施,以用于后期綠化覆土;對臨時堆土區地表采取防滑草墊遮蓋的方式進行保護,不用剝離。
2)配套建筑物區。該分區可剝離表土的區域主要分布于配套建筑物區的開挖區及臨時堆土占地范圍。根據現場踏勘信息,結合衛星影像分析,需剝離表土的土地利用類型主要為其他草地,可剝離表土面積0.10 hm2,平均剝離厚度10 cm,剝離表土量100 m3。設計的表土剝離和保護方案為:對開挖區占用的其他草地表土采用人工剝離方式,并將剝離的表土裝入編織袋臨時堆存;對場地較平整、施工期僅臨時占壓而不翻擾地表的臨時堆土點,在清除地面植被后,鋪設防滑草墊對地表進行臨時遮蓋,不用剝離;對臨時堆土四周采用土石攔擋,并苫蓋彩條布,以用于后期綠化覆土。
3)施工場地區。該分區可剝離表土的區域主要分布于占用的其他草地區域。根據現場踏勘信息,結合衛星影像分析,可剝離表土面積0.06 hm2,平均剝離厚度10 cm,剝離表土量60 m3。該分區施工進度較快,地表擾動較少,設計的表土剝離和保護方案為:對擾動區地表采用人工剝離方式,并將剝離的表土裝入編織袋臨時堆存,同時苫蓋彩條布,以用于后期綠化覆土;對臨時占用而不翻擾地表的場區地表鋪設防滑草墊臨時遮蓋,不用剝離。
4.3注重剝離方式、堆存時間和表土保護
昌都市5—9月為雨季,降雨集中在7月,在管道開挖鋪設過程中,要盡量避開雨季,同時要采取分段開挖、及時回填的施工方法,以減少開挖面和臨時堆土時間;回覆表土時也要避開雨季,在保持植物和草種活性的同時最大限度減少水土流失。若剝離過程中發生降水,則要停止剝離并采取防護措施,在連續3 d晴朗后的干燥天氣下再剝離表土。對原生草甸,宜將草甸切割為草皮進行剝離,切割規格不小于50 cm×50 cm,厚度不小于20 cm,并將草皮移至堆放點保存;剝離原生草皮時應嚴格按照施工工藝,連同根部土壤一并剝離,并保證切割邊緣的平整,草皮下的薄層腐殖土也應集中堆放,以用于后期綠化覆土。
有研究表明,表土堆存時間超過一定期限后,土壤沉降會使土壤密度增加,孔隙度減小[4],加上長時間的太陽照射使土壤水分減少,損傷土壤中的植物種子,覆土后植物生長和恢復會受到影響,因此對已剝離的表土或草甸,要嚴格控制堆存時間,昌都地區一般控制在1個月內。表土堆存地應選擇排水良好的區域,對堆土體采取覆蓋及布設臨時排水溝等保護措施。
4.4植被恢復以混播為主,避免選擇單一草種
在高寒區采取撒播草籽進行植被恢復時應遵循因地制宜的原則,科學選擇鄉土草種。相關研究表明,在高寒區撒播單一禾本科植物等自然恢復措施雖然可以起到快速建植、覆蓋裸露地表的作用,但恢復后的植物群落和生態系統往往穩定性較差,一旦進行放牧、割草等活動,草地植被狀態往往會迅速回落,甚至劣于恢復前的狀態[5],因此在設計農飲工程植被恢復措施時,應綜合考慮物種及植物功能,合理搭配混合草種的綜合配比。另外,需合理進行土壤改良,建植后進行2 a以上的撫育管理,確保植被恢復效果。
經實地調查,昌都市鄉土草種一般為垂穗披堿草、老芒麥和紫花苜蓿,推薦草種及其生物特性見表1。農飲工程線路長,占地面積小,后期恢復植被時,可采取垂穗披堿草+老芒麥混合草種,以1∶1配比混播,播種量不小于100 kg/hm2,一般采用人工播種,播深1~2 cm,播后稍壓蓋;發芽后進行澆水、施肥、噴藥、清除雜草雜物及垃圾、防治病蟲害等撫育工作。
5結束語
昌都市位于我國生態保護極為重要的區域,為青藏高原生態屏障區的重要組成部分。然而昌都市為了解決農村飲水安全問題,開工建設了大量農飲工程,工程建設時地表擾動帶來的水土流失問題日趨嚴重,因此農飲工程建設單位、水土保持方案編制單位應結合農飲工程特點及存在的問題,遵循藏東高寒地區自然生態系統演替規律,重視項目區植被、土壤調查,做好高寒地區農飲工程表土資源保護和植被恢復方案設計,以充分發揮生態系統的自我修復能力;施工單位應結合藏東高寒地區自然條件,強化施工設計,優化施工工藝,力求將工程建設造成的水土流失、生態破壞降到最低。
參考文獻:
[1] 王思源,趙敏敏,刁玉杰,等.青藏高原東部昌都市生態保護重要性評價方法研究及應用[J].中國地質,2025,52(1):1-14.
[2] 張歆,高曉飛,平原,等.青藏高寒區管道工程建設對生態環境的影響及防治對策[J].湖北農業科學,2021,60(增刊2):160-163,170.
[3] 南維鴿,焦磊,王浩,等.高寒礦區人工建植草地和自然草皮移植生態修復效應[J].草業科學,2023,40(12):3018-3029.
[4] 趙曉娟.輸變電工程表土保護利用與植被恢復技術研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2023:43.
[5] 賀金生,卜海燕,胡小文,等.退化高寒草地的近自然恢復:理論基礎與技術途徑[J].科學通報,2020,65(34):3898-3908.
(責任編輯 張緒蘭)