遼寧土石山區(qū)侵蝕溝道綜合治理技術(shù)模式研究

朱淼淼

(遼寧江河水利水電新技術(shù)設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽 110003)

黨的十九大提出“加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國”“必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念”，并將“推進(jìn)荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理”[1]作為生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容寫入了十九大報(bào)告。侵蝕溝引起的水土流失不同于一般的坡面水土流失，具有發(fā)展快、侵蝕量大等特點(diǎn)，對土地資源、河道水庫、農(nóng)村生產(chǎn)生活等都會(huì)造成嚴(yán)重危害[2]。遼寧省以土石山區(qū)為主，其傳統(tǒng)的侵蝕溝治理多以經(jīng)驗(yàn)性方案為主，生態(tài)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈耦合度較低，治理技術(shù)、治理方法等難以達(dá)到集成優(yōu)化的理想效果[3]，侵蝕溝治理后再次崩塌的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，并造成次生危害，因此研究土石山區(qū)侵蝕溝道治理技術(shù)模式十分必要。

1 遼寧土石山區(qū)侵蝕溝區(qū)域劃分

遼寧土石山區(qū)位于遼寧省中西部，涉及沈陽、大連、鞍山、丹東、錦州、營口、阜新、遼陽、盤錦、朝陽和葫蘆島等11個(gè)地級市 72個(gè)縣(市、區(qū))， 總面積938.69萬hm2，其中土壤侵蝕面積32 129.96 km2，占土地總面積的34.23%。依據(jù)松遼水?！?016〕92號文確定的侵蝕溝分級標(biāo)準(zhǔn)，遼寧土石山區(qū)共有侵蝕溝道74 124條，其中穩(wěn)定溝1 1305條、發(fā)展溝62 819條。不同區(qū)域侵蝕溝有不同的特點(diǎn)。

遼陽市、營口市等以千山山脈為骨干的東部地區(qū)，走向與半島方向一致，北寬南窄，北高南低。多年平均降水量644 mm，汛期為6—9月份。區(qū)內(nèi)土壤主要有棕壤、草甸土、褐土、濱海鹽土、粗骨土、水稻土等。侵蝕溝以林地溝為主，林地溝與耕地溝相互交叉分布，多以中、小型侵蝕溝為主。小型侵蝕溝(<0.3 hm2)[4]一般為橫截面呈淺“V”形、溝沿不明顯的淺溝[5]，多發(fā)生在 3°以下、地勢開闊的坡耕地上。中型侵蝕溝(0.3～1.4 hm2)一般為溝沿明顯的切溝，邊坡呈現(xiàn)不明顯或少量崩塌。

朝陽市、阜新市、葫蘆島市等遼寧西部區(qū)域?qū)賰?nèi)蒙古高原與遼河平原的過渡地帶，地勢自西北向東南呈階梯式降落，山地河谷相間分布。多年平均降水量515 mm。區(qū)內(nèi)土壤主要有褐土、棕壤土、草甸土、風(fēng)沙土等。該區(qū)屬典型的石質(zhì)山區(qū)，具有石質(zhì)山區(qū)石多、水少、易旱、植被稀少、水土流失嚴(yán)重、溝壑密度大等特點(diǎn)。侵蝕溝主要為大、中型侵蝕溝，并以耕地侵蝕溝為主，林地侵蝕溝次之。大型侵蝕溝(>1.4 hm2)完全阻止人畜通過，溝沿明顯，有些溝底已出現(xiàn)常年流水，必須通過各種水土保持措施進(jìn)行治理。

根據(jù)侵蝕溝地理位置、水土流失特點(diǎn)及侵蝕溝治理情況，結(jié)合遼寧省水土保持四級區(qū)劃，可將土石山區(qū)侵蝕溝劃分為土石山區(qū)-東部區(qū)域、土石山區(qū)-西部區(qū)域兩個(gè)區(qū)域。土石山區(qū)-東部區(qū)域涉及遼東丘陵生態(tài)維護(hù)區(qū)、遼東半島丘陵人居環(huán)境維護(hù)減災(zāi)區(qū)兩個(gè)水土保持區(qū)劃四級區(qū)，土石山區(qū)-西部區(qū)域涉及遼西低山丘陵保土蓄水區(qū)、遼西丘陵保土固沙區(qū)、遼西山地丘陵保土蓄水區(qū)三個(gè)水土保持區(qū)劃四級區(qū)(遼寧省水土保持四級區(qū)中的遼中平原人居環(huán)境農(nóng)田防護(hù)區(qū)和遼中平原農(nóng)田保土防風(fēng)區(qū)侵蝕溝分布極少，本次分區(qū)不涉及這兩個(gè)四級區(qū))。

2 遼寧土石山區(qū)侵蝕溝治理模式

侵蝕溝治理不同于坡面治理，在技術(shù)、方法上有其獨(dú)特性，同時(shí)不同的侵蝕溝類型，采取的治理措施也不相同。本研究根據(jù)遼寧省2001—2011年侵蝕溝治理情況，對典型治理區(qū)域進(jìn)行了現(xiàn)場勘查、調(diào)研，并通過與當(dāng)?shù)厮２块T、農(nóng)戶訪談的形式獲取有效信息，最后綜合多方材料分區(qū)研究了侵蝕溝治理模式。

2.1 土石山區(qū)-東部區(qū)域侵蝕溝治理模式

2.1.1 小型侵蝕溝治理模式

對土石山區(qū)-東部區(qū)域小型侵蝕溝的治理宜采用“耕作帶平溝”模式。本著“治小、治早”的原則[6]，采取“耕作帶平溝”的模式，即結(jié)合每年農(nóng)事耕作，采用溝壟種植、深耕、間作、套種等措施，通過改變微地形、增加土壤入滲、增加地面覆蓋程度、延長地面覆蓋時(shí)間等，提高土壤抗蝕性能，減少徑流量的產(chǎn)生。對于這類侵蝕溝，一般單項(xiàng)保水保土耕作措施即可達(dá)到防治侵蝕溝的目的。

2.1.2 中型侵蝕溝治理模式

(1)“封育+土/石谷坊+削坡造林+石籠護(hù)岸”治理模式。該模式又可以“頭戴圍巾和項(xiàng)鏈，身穿鎧甲鑲金邊，腳踏祥云穿民間”形容。頭戴圍巾和項(xiàng)鏈——對于溝頭上部區(qū)域的疏幼林地、荒地采取封育治理措施，以提高林草覆蓋率；同時(shí)就地取材，在溝道外沿適宜路段修建作業(yè)路，以便于侵蝕溝附近經(jīng)果林地的經(jīng)營管理和農(nóng)田的耕作、運(yùn)輸、管理等，減少人為因素造成的淺溝。身穿鎧甲鑲金邊——該地區(qū)降水較為充足，應(yīng)在溝道中修建易于泄洪的干砌石谷坊、石籠谷坊、土谷坊、生物谷坊等，具體工作中應(yīng)依據(jù)項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)的材料資源和材料狀況決定。生物谷坊可采用棹木，因其防腐力強(qiáng)且攔蓄效果好；在溝坡則采取削坡造林以固坡面，控制溝岸滑塌擴(kuò)張，因東部區(qū)域降水量較西部區(qū)域大，故對近路基的侵蝕溝可修建臺(tái)階式石籠護(hù)岸，以達(dá)到排水引流的作用；在溝底植灌木以增加地表植被，攔泥掛淤，穩(wěn)定溝底，樹種多選用鄉(xiāng)土樹種如刺槐、榛子、落葉松等。腳踏祥云穿民間——坡腳的排洪溝所經(jīng)區(qū)域人口密集、土地肥沃，但防洪能力較差，原有土堤遭遇暴雨時(shí)很容易被沖毀，威脅當(dāng)?shù)厝罕娚?cái)產(chǎn)安全，破壞大量耕地，因此采取溝道護(hù)岸措施，即先將淤積溝道進(jìn)行清淤，隨后進(jìn)行護(hù)岸。近村屯區(qū)域?yàn)榱司坝^需要多采用漿砌石擋土墻護(hù)岸，岸邊可栽隔離樁，為村民提供休憩場所；近耕地區(qū)域則采用石籠護(hù)腳(也稱護(hù)地堤)護(hù)砌，以起到泄水消力、保護(hù)耕地的作用。侵蝕溝防治任務(wù)艱巨，在短期內(nèi)只依靠人工治理是不現(xiàn)實(shí)的，必須樹立人與自然和諧共處的理念，各項(xiàng)措施相互補(bǔ)充，通過工程養(yǎng)植物、植物保工程，逐步形成工程措施、植物措施和封育治理措施相結(jié)合的立體防護(hù)結(jié)構(gòu)。

(2)“經(jīng)濟(jì)林為主+谷坊/泄洪槽/果樹臺(tái)田/作業(yè)路配套工程”多功能治理模式。將溝道治理與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)、個(gè)體大戶產(chǎn)業(yè)開發(fā)相結(jié)合，在打造經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，防治溝道侵蝕，營造“企業(yè)大戶齊協(xié)力，建生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系”的多功能治理產(chǎn)業(yè)鏈。在產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)，業(yè)主負(fù)責(zé)打造經(jīng)濟(jì)林(南國梨、杏、榛子、蘋果、葡萄、藍(lán)莓等)、經(jīng)濟(jì)作物(野菜)、觀賞植物(櫻花)等多元化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)厮２块T則對園區(qū)內(nèi)的侵蝕溝采取谷坊、泄洪槽、果樹臺(tái)田、作業(yè)路等配套措施。通過通力合作，能夠使有限的治理資金所修工程起到減輕土壤侵蝕、保持水土的作用，業(yè)主在經(jīng)營園區(qū)的同時(shí)也可做好各項(xiàng)措施的管護(hù)工作，提高水土保持工程保存率，而專業(yè)部門的蓄水保土措施又能提高土壤質(zhì)量、提高作物產(chǎn)量，進(jìn)而使當(dāng)?shù)厝罕姳Ｗo(hù)水土的思想意識(shí)自然而然地提高，最終實(shí)現(xiàn)互利雙贏。

2.2 土石山區(qū)-西部區(qū)域侵蝕溝治理模式

2.2.1 中、小型侵蝕溝治理模式

對土石山區(qū)西部區(qū)域的中、小型侵蝕溝的治理宜采用“生態(tài)修復(fù)+植物護(hù)岸+溝頭防護(hù)+谷坊”的“軟硬兼施”治理模式。軟——發(fā)展溝溝岸大多植被稀疏，遇強(qiáng)降雨，溝岸常產(chǎn)生坍塌、崩落，是侵蝕程度最強(qiáng)的部位，通過生態(tài)修復(fù)措施促進(jìn)植被自然生長，可起到截持降雨、增加降雨入滲、消減降雨動(dòng)能、分散阻滯地表徑流、固持土體等作用，因此對坡度較陡、不便采取人為措施進(jìn)行防治的侵蝕溝，以預(yù)防、自然修復(fù)的“軟”措施為主。也就是說應(yīng)通過系列“軟”措施遏制侵蝕溝發(fā)展勢頭，即在保護(hù)原有灌草植被的同時(shí)，配以紫穗槐等灌木，快速提高植被蓋度，攔截徑流，穩(wěn)固溝岸。硬——對正在發(fā)育的眾多小型毛溝、支溝實(shí)行重點(diǎn)治理，采取蓄排結(jié)合的溝頭防護(hù)工程及干砌石、漿砌石、石籠谷坊等“硬”措施進(jìn)行溝道治理，減少出溝泥沙。

2.2.2 大型侵蝕溝治理模式

(1)“植物護(hù)溝+景觀小品+小型蓄水工程”的生態(tài)景觀治理模式。采用該模式旨在打造“溝頭護(hù)岸植物帶，景觀小品綴其間，梯級攔蓄促生態(tài)”的生態(tài)環(huán)境。溝頭是溝道侵蝕的最前沿，做好溝頭防護(hù)是阻止溝頭前進(jìn)的重要措施。溝頭護(hù)岸植物帶——對常流水型或林地型的大型溝道，其溝頭和護(hù)岸采取植物帶形式，即通過灌草結(jié)合、喜光樹種與耐陰樹種結(jié)合、深根樹種與淺根樹種結(jié)合，最大限度地發(fā)揮地上植被的防護(hù)作用和地下根系固持土體的作用，增加生物產(chǎn)出總量，提高生物多樣性。景觀小品綴其間——與周邊自然景觀相協(xié)調(diào)，兼顧生態(tài)和景觀，合理塑造景觀小品，使溝道治理融入周邊環(huán)境、人文環(huán)境之中。梯級攔蓄促生態(tài)——根據(jù)西部區(qū)域石質(zhì)山區(qū)溝壑侵蝕的現(xiàn)狀和石多、水少、干旱等特點(diǎn)，運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，以可持續(xù)發(fā)展治水思路為指導(dǎo)，突破傳統(tǒng)治理開發(fā)功能單一的模式，將溝壑治理和雨水資源開發(fā)利用、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民脫貧致富有機(jī)結(jié)合起來。具體而言，就是在溝道上游治理的基礎(chǔ)上，在下游適當(dāng)位置修建小型蓄水工程，達(dá)到層層攔蓄的作用，最大限度地挖掘利用溝壑潛在的自然資源；在適宜種果樹的溝坡優(yōu)先發(fā)展果樹，利用林下養(yǎng)雞、養(yǎng)鴨、養(yǎng)鵝，發(fā)展多種經(jīng)營，提高土地利用率和治理效益，充分利用水土資源發(fā)展溝壑經(jīng)濟(jì)，使石質(zhì)山區(qū)溝壑自然資源最大限度地得到科學(xué)高效利用。

(2)“灌草固坡+淤地造田+作業(yè)路”的增產(chǎn)治理模式。這種治理模式適用于耕地類型的大型侵蝕溝，也可用“保土耕作增產(chǎn)量，灌草結(jié)合固邊坡，溝路兼治促生產(chǎn)，淤地造田護(hù)一方”概括。保土耕作增產(chǎn)量——通過地埂植物帶、改壟、深松、保護(hù)性耕作措施，保水保土，將“三跑田”轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭Ｌ铩?，提高作物產(chǎn)量。灌草結(jié)合固邊坡——栽植灌木或撒播草籽固坡，對陡峭的溝坡進(jìn)行削坡整地以求邊坡穩(wěn)定，對局部溝道修建溝岸防護(hù)工程，避免溝岸坍塌。溝路兼治促生產(chǎn)——緊鄰田間道路的溝段，在治理溝坡的同時(shí)修繕田間作業(yè)路，實(shí)行溝路兼治，方便生產(chǎn)。必要的地段可修建護(hù)地堤等輔助工程，加強(qiáng)對溝道的防護(hù)。淤地造田護(hù)一方——利用大型侵蝕溝道淤地造田，在制止溝底下切的同時(shí)穩(wěn)定溝頭，防止溝岸擴(kuò)張，提高土地利用率，將廢地、荒地轉(zhuǎn)化成寶地、良田。

3 結(jié) 語

近年來遼寧省加大了水土保持工作力度，先后開展了國家水土保持重點(diǎn)建設(shè)工程、國家坡耕地水土流失綜合治理工程、國家水土流失重點(diǎn)治理工程、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)水土保持項(xiàng)目等，取得了良好的效果，但在有關(guān)侵蝕溝治理的技術(shù)方法和利用方式等方面還存在不少難題。本研究提出的系列技術(shù)模式，已于2011—2017年在遼陽市、營口市、朝陽市、葫蘆島市等多個(gè)區(qū)域得到了推廣并取得了顯著效果，可為遼寧土石山區(qū)的侵蝕溝治理提供重要的技術(shù)支撐。