黃土丘陵溝壑區(qū)安家溝流域水土保持科技示范園建設(shè)思路探討

王小平，董榮萬

(定西市水土保持科學(xué)研究所，甘肅 定西 743000)

1 園區(qū)概況

1.1 基本情況

安家溝流域水土保持科技示范園位于甘肅省定西市安定區(qū)，距定西市城區(qū)2 km左右，交通便利；土地總面積8.54 km2，地理位置介于東經(jīng)104°38′13″～104°40′25″、北緯35°33′02″～35°35′29″之間，海拔1 900～2 250 m，地處黃河流域祖厲河上游，屬黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅴ副區(qū)，由馬家岔(4.96 km2)和小安家溝(3.58 km2)兩條支溝組成，呈現(xiàn)“兩溝、一梁、四面坡”的地貌景觀；屬中溫帶半干旱區(qū)，年溫差大，極端最高、最低氣溫分別為34.3、-27.1 ℃，年均氣溫6.3 ℃，年日照時數(shù)2 408.6 h，無霜期141 d，年均降水量427 mm，降水時空分布極不均勻，其中 60%以上集中在7—9月份，且多暴雨；土壤主要為黃綿土和溝道鹽漬土，植被類型為森林草原帶干草原植被；溝道內(nèi)建有淤地壩5座，其中小安家溝3座、馬家岔溝2座。

1.2 建設(shè)條件

園區(qū)建設(shè)的有利條件有：①交通便利，區(qū)位優(yōu)勢明顯。安家溝流域距定西市城區(qū)較近，隴海鐵路、國道310線從旁經(jīng)過，縣道、鄉(xiāng)道等從中穿過。②治理措施基本完善。經(jīng)過多年的連續(xù)治理，安家溝流域已形成了能代表黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅴ副區(qū)特色的水土流失治理措施和治理體系，形成了完整的坡面、溝道水土流失防治體系和村莊、道路水土流失防治體系。③試驗(yàn)、監(jiān)測設(shè)施設(shè)備完備。自1957年建設(shè)水土保持試驗(yàn)站以來，安家溝已開展了30多年的水土流失試驗(yàn)研究工作。2005年水利部水土保持監(jiān)測中心在安家溝流域設(shè)立綜合典型監(jiān)測站，進(jìn)行了兩期建設(shè)，已連續(xù)13年進(jìn)行水土保持監(jiān)測。流域中心地帶現(xiàn)有中心試驗(yàn)基地一處(面積23.13 hm2)，布設(shè)氣象園1處、常規(guī)徑流小區(qū)47個、微型徑流小區(qū)22個、耕作小區(qū)24個，流域出口布設(shè)徑流泥沙控制站1處、全流域土壤水分觀測點(diǎn)31處。流域內(nèi)還配套有自動氣象觀測站、產(chǎn)流過程觀測儀、土壤水分測定儀等研究、監(jiān)測設(shè)施若干。

園區(qū)建設(shè)不利條件有：①地處城郊，人為活動干擾大。安家溝支溝有人工堆棄建筑垃圾的現(xiàn)象，堵塞溝道，影響行洪，急需進(jìn)行環(huán)境整治，建排洪渠排洪導(dǎo)流。②溝道治理措施不完善。有幾條支溝侵蝕劇烈，溝頭發(fā)育，但治理措施不到位。③村莊道路建設(shè)滯后。部分路段行路難問題依然存在，且沒有配套集流設(shè)施。④基礎(chǔ)設(shè)施不健全。缺少全面展示水土保持優(yōu)良樹草種的基地和區(qū)域水土保持科技成果的平臺等。

2 園區(qū)規(guī)劃的原則與目標(biāo)

2.1 規(guī)劃的原則

園區(qū)規(guī)劃遵循的原則：①生態(tài)性。園區(qū)規(guī)劃保持了安家溝流域原有的生態(tài)格局，充分保護(hù)和利用原有林地、草地、耕地景觀，最大限度地減少人為活動對自然資源的干擾，維持原有的生態(tài)平衡，建設(shè)集中展示當(dāng)?shù)厮帘３謨?yōu)良樹草種的植物園，提高人們對水土保持樹草種的認(rèn)知。②特色性。安家溝流域水土保持試驗(yàn)站是黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅴ副區(qū)唯一的科研基地，是全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項(xiàng)目甘肅省內(nèi)唯一的水蝕監(jiān)測點(diǎn)。因此，園區(qū)規(guī)劃不僅要展示黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅴ副區(qū)常規(guī)的水土流失特征和綜合治理措施，而且要充分展示安家溝流域特有的水土保持試驗(yàn)監(jiān)測設(shè)施設(shè)備、科研的歷史和成果、溝道治理工程、治理鹽堿化溝道形成的成片紅柳溝道防沖林和面向城區(qū)的面山城市防護(hù)林。③綜合性。園區(qū)建成后，將展示本區(qū)域的自然地理特征、水土流失規(guī)律和水土保持治理措施、水土保持優(yōu)良樹草種、水土保持試驗(yàn)和監(jiān)測等，為人才培養(yǎng)、技術(shù)推廣及與高校、科研院所協(xié)作提供平臺，建成青少年科普教育示范基地和城郊型水土保持旅游觀光景點(diǎn)。

2.2 規(guī)劃的目標(biāo)

園區(qū)規(guī)劃的目標(biāo)是立足安家溝流域的自然現(xiàn)狀，在充分整合流域現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢和園區(qū)特色，初步建成具有試驗(yàn)研究與監(jiān)測、治理技術(shù)示范、科普教育、休閑觀光等功能的水土保持科技示范園區(qū)。

3 園區(qū)功能定位

(1)科研試驗(yàn)與監(jiān)測。立足黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅴ副區(qū)這個獨(dú)特的地貌單元，緊扣水土保持生產(chǎn)實(shí)踐中亟待解決的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題，以定西市水土保持科學(xué)研究所安家溝流域現(xiàn)有的設(shè)施設(shè)備為依托，進(jìn)行各類水土保持方面的試驗(yàn)研究和監(jiān)測，為水土保持科學(xué)研究提供試驗(yàn)平臺，為全國水土流失動態(tài)監(jiān)測提供數(shù)據(jù)支撐。

(2)治理技術(shù)示范。通過完善流域支溝和村莊道路水土流失治理措施，展示水土保持各單項(xiàng)工程及“工程+植物的坡面水土流失防治措施體系，溝道水土流失防治措施體系和村莊道路水土流失防治措施體系”，以及最新的水土保持科研成果和水土保持措施，同時接納技術(shù)人員參觀學(xué)習(xí)和大專院校學(xué)生野外實(shí)習(xí)，為培育區(qū)域水土保持科技人才服務(wù)。

(3)科普教育。利用流域已有科研試驗(yàn)基地、技術(shù)示范區(qū)和準(zhǔn)備建設(shè)的植物園、科技展館等設(shè)施，深入開展宣傳教育活動，把水土保持教育與中小學(xué)生素質(zhì)教育、鄉(xiāng)土教育有機(jī)結(jié)合起來，推動水土保持科普教育進(jìn)課堂活動，推進(jìn)水土保持知識的普及，提高全民的生態(tài)環(huán)保意識，把流域打造成水土保持科普教育的重要基地和窗口。

(4)休閑觀光。園區(qū)緊鄰定西市城區(qū)，交通便利，大規(guī)模山坡綠化、溝道紅柳防沖林、徐公廟、照石坡山頂觀景臺已經(jīng)成為定西市城區(qū)人們休閑娛樂和旅游觀光場所。通過建設(shè)，將園區(qū)的科研試驗(yàn)與監(jiān)測、治理技術(shù)示范、科普教育設(shè)施納入休閑觀光的內(nèi)容，組織以水土保持、自然生態(tài)為主題的文化休閑活動，大大豐富了園區(qū)休閑觀光項(xiàng)目。

4 規(guī)劃與設(shè)計(jì)

4.1 總體布局

以水土保持生態(tài)景觀為主，把水土保持展示和休閑觀光理念引入園區(qū)規(guī)劃中，因地制宜，按照各區(qū)域主要的功能進(jìn)行合理規(guī)劃，遵循景觀生態(tài)學(xué)的理論和方法，以流域中心試驗(yàn)基地為核心，進(jìn)行廊道和斑塊設(shè)計(jì)，采取點(diǎn)、線、面結(jié)合的方式，形成園區(qū)景觀結(jié)構(gòu)?？傮w規(guī)劃為“一心”“兩軸”“三片”“一坡”，簡稱“1231工程”，其中“一心”是以氣象園、徑流小區(qū)、水土保持植物園、水土保持科技展館組成的水土保持科技中心區(qū)；“兩軸”是以溝道壩系工程及溝道紅柳防沖林展示為一軸，以氣象園一側(cè)縣鄉(xiāng)道路、庭院雨水利用展示為另一軸；“三片”是“水平階+檸條片”“城市生態(tài)防護(hù)林片”“梯田片”；“一坡”即水土保持科技中心區(qū)對面照石坡從峁頂至溝底的整個坡面。

4.2 分區(qū)設(shè)計(jì)

以流域現(xiàn)有的資源和設(shè)施設(shè)備為基礎(chǔ)，合理規(guī)劃、因地制宜、查漏補(bǔ)缺、完善提高，建設(shè)各功能區(qū)。

(1)“一心”區(qū)?！耙恍摹眳^(qū)包括2處試驗(yàn)研究區(qū)、1個水土保持植物園及1處科技展館，是園區(qū)的中心區(qū)，集中分布在安家溝水土保持試驗(yàn)站老站區(qū)，采用“點(diǎn)、線、面”布局。采用園林化設(shè)計(jì)的理念，以水土保持科技中心區(qū)各區(qū)域的觀景臺、休閑設(shè)施、試驗(yàn)遺跡為“點(diǎn)”，點(diǎn)綴和提升中心區(qū)的人文景觀。“線”是以擬建的縣鄉(xiāng)公路通向山頂?shù)?00 m道路為主干道，以氣象園、徑流小區(qū)、植物園內(nèi)部各200 m左右的道路為支道對園區(qū)進(jìn)行分區(qū)。主干道采用混凝土路面，支道鋪設(shè)防滲磚、碎石路面，路旁進(jìn)行綠化美化，同時配套排水溝、沉沙池，構(gòu)建“三縱兩橫”的中心區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)，以方便試驗(yàn)研究、監(jiān)測和科普宣傳。以中心區(qū)整塊的徑流觀測場和規(guī)劃建設(shè)的水土保持植物園區(qū)、科技展館區(qū)為“面”。維護(hù)現(xiàn)有氣象園、徑流小區(qū)設(shè)施及設(shè)備，強(qiáng)化水土保持科學(xué)試驗(yàn)和監(jiān)測。規(guī)劃了2.34 hm2水土保持植物園，包括植物栽植區(qū)20 650 m2、水景區(qū)450 m2、觀景平臺6處，以展示水土保持植物為主。篩選根系發(fā)達(dá)、萌芽力強(qiáng)、生長迅速、繁殖容易、生命力強(qiáng)、適應(yīng)干旱、耐鹽堿、耐瘠薄的樹草種建園，運(yùn)用植物分類學(xué)的理論和被子植物原始類群漸次向進(jìn)化類群的順序進(jìn)行布局，展示水土保持優(yōu)良樹草種。拆除老站區(qū)的破舊房屋及部分生活設(shè)施，建設(shè)400 m2的科技展館，并配套室內(nèi)設(shè)施設(shè)備，展示水土保持歷史、人物、成果、儀器設(shè)備，流域地理沙盤模型及降雨洪水模型，以及水土流失治理模式、效果，普及水保知識，提高全民水保意識。

(2)三片區(qū)?！叭笔且噪姉U梁西側(cè)整山系坡面“水平階+檸條”為一片，以面向城區(qū)的城市生態(tài)防護(hù)林為一片，以安家坡六、七、八村坡面中部梯田為一片?！八诫A+檸條片”是以梁峁坡水土保持灌木林為基礎(chǔ)，在坡面上布設(shè)邊界標(biāo)志，對小范圍的檸條進(jìn)行林分改造，栽植常綠植物，并進(jìn)行宣傳造字，如“保持水土，利國利民”等字樣，目的是讓游客感受老一代水保人整坡面、修水平階、營造檸條林的壯觀場景。“城市生態(tài)防護(hù)林片”是以面向城區(qū)、整個坡面的常綠樹種生態(tài)防護(hù)林為主體，配合趙石坡通往大坪的縣鄉(xiāng)公路沿途景觀，讓人們欣賞景觀、了解布局、觀看栽種，通過行人體驗(yàn)林間小道、小片密林，了解坡面治理的造林整地工程，形成了慢游生活體驗(yàn)區(qū)?！疤萏锲笔且罁?jù)不同村社界線，重新劃分梯田種植區(qū)域，按照當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣，以保持現(xiàn)有(種植)習(xí)慣、適度開發(fā)原有(種植)品種為原則，即保持現(xiàn)有小麥、玉米、馬鈴薯三大優(yōu)勢品種，擴(kuò)展和適度開發(fā)豌扁豆、蠶豆、蕎麥、胡麻、蔬菜等種植類型。以治理形成的連片規(guī)模化梯田為基礎(chǔ)，全力打造農(nóng)業(yè)觀光區(qū)，形成不同季節(jié)不同觀光產(chǎn)品，展示園區(qū)坡耕地治理后梯田的水土保持效應(yīng)。

(3)兩軸區(qū)(二廊道區(qū))。①“廊道1”(壩系工程軸)。由安家溝1#、2#壩，和平村過路壩，馬家岔1#、2#壩5座單壩所在的溝道組成“廊道1”。規(guī)劃維修安家溝2#壩三級跌水溢洪道150 m；清除安家溝2#壩附近多處建筑垃圾和生活垃級，進(jìn)行土地整治和綠化，恢復(fù)和保護(hù)溝道生態(tài)環(huán)境；建設(shè)馬家岔1#壩庫水面游樂設(shè)施1處；利用好安家溝流域1#壩背水坡檸條護(hù)坡林，1#、2#壩庫區(qū)淤積泥面和溝道紅柳防沖林片。以這些設(shè)施為參觀重點(diǎn)，配套建設(shè)安家溝2#壩3條支毛溝的30座谷坊，形成谷坊群，連接各結(jié)點(diǎn)各參觀區(qū)，以“溝道水沙利用”為主題，展示溝道治理的單項(xiàng)工程、防治體系及效果，提供溝口1#壩卡口站徑流泥沙測驗(yàn)體驗(yàn)。②“廊道2”(雨水利用軸)。以穿越園區(qū)的安定區(qū)和平村至?xí)幙h縣鄉(xiāng)公路及六、八村村路附近的農(nóng)路和部分農(nóng)戶庭院為軸線，形成“廊道2”。具體設(shè)計(jì)為：一是以正在準(zhǔn)備建設(shè)的和平村至?xí)幙h縣鄉(xiāng)公路為契機(jī)，在穿越流域段公路兩側(cè)布設(shè)蓄水坑，種植用材林，展示雨水徑流的就地轉(zhuǎn)化利用成果；二是在公路集中匯流區(qū)段，規(guī)劃公路雨水利用工程1處，利用公路排水渠出口，配套路面徑流的引水渠、沉沙池等設(shè)施，將匯集的雨水徑流引入附近農(nóng)田旁的水窖中存貯，補(bǔ)灌附近大田經(jīng)濟(jì)作物，展示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)雨水利用；三是規(guī)劃村道雨水利用工程1處，硬化道路800 m，在村道大面積徑流匯集處，配套修建1個蓄水澇池或水窖群，集存暴雨徑流作為調(diào)節(jié)水，展示備用水源工程；四是在村道附近庭院集中布設(shè)5處展示庭院雨水利用的“121”工程，即一家一戶修建一處混凝土硬化地面，建兩眼水窖，發(fā)展一畝(667 m2)村戶庭院經(jīng)濟(jì)。

(4)一坡區(qū)?！耙黄隆奔窗布覝狭饔蛐“布覝馅w石坡從山頂至溝底的整個坡面。經(jīng)過60多年的水土流失綜合治理，研究人員綜合運(yùn)用了線性規(guī)劃、梯田優(yōu)化設(shè)計(jì)、徑流調(diào)控理論和對位配置等科技成果，計(jì)劃在補(bǔ)充支溝谷坊群、完善小安家溝2#支毛溝淤地壩設(shè)施的基礎(chǔ)上，完整地展示黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅴ副區(qū)坡溝水土流失防治體系，全面系統(tǒng)地展示“山頂造林戴帽子、山坡種草護(hù)褂子、山腰修梯田系帶子、溝坡造林穿裙子、溝道打壩蓄水穿靴子”、符合當(dāng)?shù)刈匀惶攸c(diǎn)的水土流失綜合治理模式。

5 結(jié) 語

以定西市安家溝流域水土保持科技示范園區(qū)的規(guī)劃為例，得出了黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅴ副區(qū)水土保持科技示范園建設(shè)的一些體會：一是選址要具有區(qū)位優(yōu)勢，便于進(jìn)行科技示范與推廣工作，開展以水土保持為主題的休閑娛樂和旅游觀光活動；二是要具有當(dāng)?shù)靥厣荏w現(xiàn)出區(qū)別于其他地方園區(qū)的特色，同時體現(xiàn)本類型區(qū)的典型性，具有廣泛的區(qū)域代表性；三是要因地制宜、合理布局，以生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，把水土保持設(shè)施布設(shè)與景觀設(shè)計(jì)結(jié)合起來，發(fā)揮水土保持科技示范園區(qū)的綜合功能。