延安市安塞區(qū)黃土高原山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程南溝～魏塔片區(qū)綜合治理項(xiàng)目設(shè)計(jì)

白 超，王 剛，劉 彤

（西安景天水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)咨詢有限公司,陜西 西安 710014）

1 前言

延安市安塞區(qū)黃土高原山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程是“兩帶五區(qū)一輻射”規(guī)劃范圍的“南溝～魏塔片區(qū)綜合治理項(xiàng)目”。南溝～魏塔片區(qū)位于安塞區(qū)高橋鎮(zhèn)南溝村和魏塔村,現(xiàn)狀地方水土流失嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境較差,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一,片區(qū)內(nèi)水土流失情況較為嚴(yán)重,黃土裸露,與已形成的南溝現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)示范園的景色格格不入。第二,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)南溝萬(wàn)畝蘋果示范區(qū),道路設(shè)施配套不健全。第三,項(xiàng)目區(qū)部分地方植被稀疏,林草覆蓋率低,部分林草質(zhì)量較差。本工程是通過(guò)南溝～魏塔片區(qū)水土流失綜合治理,使項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境得到顯著改善,城鄉(xiāng)居民收入和生活品質(zhì)大幅提升,對(duì)高橋鎮(zhèn)南溝村生態(tài)旅游和萬(wàn)畝蘋果產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用,對(duì)落實(shí)“青山綠水就是金山銀山”具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

2 工程概況

陜西省黃土高原山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程安塞區(qū)南溝～魏塔片區(qū)水土流失綜合治理項(xiàng)目工程位于高橋鎮(zhèn)南溝村和魏塔村,共計(jì)面積31.81 km2,本次南溝～魏塔片區(qū)的1.6 萬(wàn)畝蘋果產(chǎn)業(yè)園的梯田配套工程和林草地改良等工程,以南溝～魏塔蘋果產(chǎn)業(yè)片區(qū)中田間路為支撐,以治理流域水土流失及區(qū)域生態(tài)修復(fù)為主要任務(wù),新增水土流失治理面積21.35 km2,主要任務(wù)為梯田配套工程與區(qū)域生態(tài)修復(fù)、林草地改良。

3 工程設(shè)計(jì)

安塞區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程南溝～魏塔片區(qū)建設(shè)規(guī)模為：增加水土流失治理面積21.35 km2,梯田配套工程1.6 萬(wàn)畝,林草植被恢復(fù)與林草地改良共計(jì)69.45 hm2,封禁共計(jì)586.63 hm2。

（1）梯田配套工程

項(xiàng)目區(qū)共計(jì)梯田1.6 萬(wàn)畝,其中梯田改造已基本完成,本次主要對(duì)改造完的梯田進(jìn)行配套工程。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況結(jié)合群眾意見(jiàn),對(duì)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的主要通行和生產(chǎn)田間道路進(jìn)行整修或配套,提高項(xiàng)目區(qū)道路通行度,并在改建田間道路兩側(cè)種植林帶,構(gòu)建生態(tài)林網(wǎng)。

1）梯田配套道路設(shè)計(jì)

根據(jù)《高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)通則》的技術(shù)規(guī)范要求：田間道路面寬度以3 m～6 m 為宜,梯田配套道路路面宜高出地面30 cm～50 cm 為宜,生產(chǎn)路路面寬度宜為3 m 以下。本次設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)狀道路整修,寬度與現(xiàn)狀道路一致。新修連接南溝與魏塔片區(qū)田間路路寬4.5 m,其他生產(chǎn)道路路寬4 m。

2）田間路設(shè)計(jì)

對(duì)項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有可利用的田間路（土路）共計(jì)17215 m 進(jìn)行道路提升,按田間道路規(guī)劃設(shè)計(jì),并配套單側(cè)底寬×深為0.4 m×0.4 m 矩形C20 混凝土排水溝,田間道路間隔200 m～300 m 范圍內(nèi),在地勢(shì)較為平坦開(kāi)闊的地方,設(shè)置錯(cuò)車道,錯(cuò)車道處路基寬度為5.5 m,有效長(zhǎng)度為10 m。

本次設(shè)計(jì)采用鴻業(yè)市政道路軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),修復(fù)田間道利用原有道路,對(duì)其進(jìn)行維修和硬化。本次規(guī)劃田間道按照二級(jí)田間道路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),在原土夯實(shí)的基礎(chǔ)上,路基材料選用3∶7 灰土和級(jí)配碎石墊層（粒徑300 mm～500 mm）,灰土壓實(shí)度≥94%,路基邊坡挖方段取1∶0.5～1∶0.75,填方段外坡選用1∶1.0～1∶1.5。路面采用C25 混凝土路面,厚0.2 m,路面寬4.5 m,道路橫向坡度為5.0%,縱向坡度為9%～11%。

修復(fù)4.5 m 水泥田間道路基寬為6 m,路床經(jīng)整平碾壓后,設(shè)置150 mm 厚的3∶7 灰土,為滿足排水需求改建道路靠近崖坡一側(cè)設(shè)計(jì)路邊排水溝,道路另一側(cè)種植行道樹(shù)。路邊排水溝采用C20 混凝土砌筑,邊溝規(guī)格為0.4 m×0.4 m。

南溝～魏塔片區(qū)田間路樁號(hào)ZK0+000～ZK16+918,道路總長(zhǎng)17215 m,寬4.5 m；道路采用C25 混凝土結(jié)構(gòu),厚0.2 m；道路一側(cè)配套排水渠,共計(jì)14813 m,采用C20 混凝土結(jié)構(gòu),斷面尺寸為0.4 m×0.4 m,邊墻厚度為0.15 m,底板厚度為0.2 m；行道樹(shù)共計(jì)2955 棵,采用海棠樹(shù)（胸徑5 cm）。

圖1 田間路橫斷面圖

3）生產(chǎn)路設(shè)計(jì)

生產(chǎn)路是連接田間道和田塊內(nèi)部的道路,主要沿溝道順勢(shì)修建,原則上與排洪溝渠分開(kāi)布置,避免道路兼排水,影響農(nóng)民下田耕作。本次設(shè)計(jì)生產(chǎn)路采用0.3 m 厚的素土夯實(shí),路面寬3.00 m,高出田面0.30 m,邊坡1∶1,路基、路面壓實(shí)度均≥90%,設(shè)置道路橫向坡度為4.0%,縱坡≤1.9%。

南溝～魏塔片區(qū)生產(chǎn)路共計(jì)四條,總長(zhǎng)度8810 m,采用C25 混凝土結(jié)構(gòu),厚0.2 m；道路一側(cè)配套排水渠,共計(jì)4473 m,采用M7.5 漿砌石,斷面尺寸為0.4 m×0.4 m,厚度為0.3 m；行道樹(shù)共計(jì)2287 棵,海棠樹(shù)（胸徑5 cm）695 棵、國(guó)槐1592 棵。

圖2 生產(chǎn)路橫斷面圖

（2）林草植被恢復(fù)與林草地改良工程

本項(xiàng)目主要采用林草改良,充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自然修復(fù)功能植被恢復(fù),改善林分情況。在項(xiàng)目區(qū)各山峁道路兩旁及溝道兩岸坡郁閉度低和其他林地、草地進(jìn)行補(bǔ)植,設(shè)計(jì)林草改良面積69.45 hm2。

1）立地條件

項(xiàng)目作業(yè)區(qū)屬于黃土丘陵溝壑區(qū)域,自安塞區(qū)實(shí)施退耕還林工作以來(lái),總體植被覆蓋率較高,但項(xiàng)目區(qū)內(nèi)仍存在植被稀少,水土流失嚴(yán)重,影響項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境。項(xiàng)目作業(yè)區(qū)土地類型多樣,對(duì)于部分少量侵蝕溝坡立地條件相對(duì)較差外,其余適宜人工造林,同時(shí),當(dāng)?shù)貧夂蚣敖涤炅繉?duì)苗木的成活率影響較大。

依據(jù)地塊所處的部位、海拔、坡度、坡向、地貌類型、土壤類型、土層厚度及水土流失情況等因子,造林地共劃分為3 個(gè)立地類型組,包括梁峁地、陽(yáng)坡地、陰坡地類型組,涉及7 個(gè)立地類型,分別為土質(zhì)梁峁立地類型、陽(yáng)坡緩斜坡立地類型、陽(yáng)向陡急坡立地類型、陽(yáng)向侵蝕溝坡立地類型、陰向緩斜坡立地類型、陰向陡急坡立地類型、陰向侵蝕溝坡立地類型。

2）地類選擇

所選植被恢復(fù)地類：天然牧草地、其他草地、灌木林地。

3）植被樹(shù)種選擇

根據(jù)工程區(qū)立地條件和造林要求,本著“因地制宜,適地適樹(shù),以鄉(xiāng)土樹(shù)種為主”的原則選擇造林樹(shù)種和設(shè)計(jì)造林模式。

安塞區(qū)位于陜北黃土去高原梁狀丘林溝壑區(qū),氣候干旱,降水較少,生態(tài)環(huán)境脆弱,水土流失嚴(yán)重,立地條件差,造林難度大。此外,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有南溝村國(guó)家水土保持示范園,具有重要的水保示范作用,因此,在樹(shù)種選擇上不僅要注重生態(tài)功能,選擇抗逆性強(qiáng)、抗旱性強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速的鄉(xiāng)土樹(shù)種為主。綜合以上情況,本次綠化設(shè)計(jì)選擇的造林樹(shù)種主要有刺槐、小葉楊、紫穗槐、沙棘和紫丁香。

4）林分改良設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目主要采用林草改良,充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自然修復(fù)功能恢復(fù)植被,改善林分情況。在項(xiàng)目區(qū)各山峁道路兩旁及溝道兩岸坡郁閉度低和其他林地、草地進(jìn)行補(bǔ)植,設(shè)計(jì)林草改良面積69.45 hm2。

為了提高項(xiàng)目建設(shè)區(qū)植被建設(shè)質(zhì)量,提高造林成活率,避免病蟲(chóng)害,有效地控制水土流失,發(fā)揮森林的生態(tài)服務(wù)功能,根據(jù)立地類型的特點(diǎn)與質(zhì)量,按照因地制宜,因害設(shè)防、適地適樹(shù)的原則,本片區(qū)林草改良樹(shù)種為刺槐、小葉楊、紫穗槐、沙棘、紫丁香,詳細(xì)設(shè)計(jì)如下。

①類型劃分：新栽。

②造林樹(shù)種：刺槐、小葉楊、紫穗槐、沙棘、紫丁香。

③造林密度：經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)100 m×100 m 樣方測(cè)量取樣,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)其他林地每100 m2內(nèi)有喬木樹(shù)種2～5 棵,按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況最終確定在其他林地的補(bǔ)植面積、有林地為1112 株/hm2,其他草地、天然草地、灌木林地為1667 株/hm2。

④整地方式、規(guī)格：本項(xiàng)目全部采用魚(yú)鱗坑整地,側(cè)柏采用大魚(yú)鱗坑整地規(guī)格為100 cm×60 cm×60 cm,其余樹(shù)種采用小魚(yú)鱗坑整地,規(guī)格為80 cm×80 cm×80 cm。

⑤配置方式：品字型配置。

⑥撫育措施：對(duì)栽植喬木進(jìn)行撫育,兩年三次。

5）封禁措施設(shè)計(jì)

根據(jù)封禁區(qū)周邊人為活動(dòng)頻繁程度,立地條件、海拔、森林植被恢復(fù)的難易程度,根據(jù)《封山（沙）育林技術(shù)規(guī)程》（GB/T 15163-2004）及封禁區(qū)封禁條件和封禁目的,確定封禁方式為全封。主要選擇現(xiàn)在有林草植被生長(zhǎng)較好、林分種類多樣的連片地塊,主要人工輔助措施為有人工巡護(hù)、標(biāo)志設(shè)置以及撫育措施。

①人工巡護(hù)

根據(jù)封育區(qū)所處地的地理位置和周邊人畜活動(dòng)情況,并考慮到管護(hù)的難易程度及封育區(qū)面積的大小,設(shè)專職管護(hù)人員巡護(hù)。

②標(biāo)志設(shè)置

為了使當(dāng)?shù)剞r(nóng)民、職工和行人等明確封山育林的重要性以及封山育林的地點(diǎn)以及范圍等,本著標(biāo)志醒目,宣傳到位的原則,在封育區(qū)設(shè)置封山育林碑一塊。

封山育林碑為長(zhǎng)方形磚混結(jié)構(gòu),高2.75 m,寬2.5 m,厚0.28 m,兩側(cè)用水泥砂漿抹面,外部粉成白色。封育碑基礎(chǔ)開(kāi)挖深度＞50 cm,混凝土或者漿砌石毛石底座。封育碑應(yīng)用紅色油漆書(shū)寫封育區(qū)項(xiàng)目簡(jiǎn)介、范圍、面積、批準(zhǔn)的單位、設(shè)計(jì)單位、封育措施、責(zé)任人、管護(hù)人員、建立時(shí)間等,并標(biāo)明封育區(qū)嚴(yán)禁放牧、砍柴、挖取土石方及破壞各種森林資源的行為,提示當(dāng)?shù)卮迕褚约斑^(guò)往行人遵守封山育林的相關(guān)規(guī)定。

③撫育措施

對(duì)幼林地和正處于成林階段的退耕林地地塊,相應(yīng)加強(qiáng)人工撫育和封育管護(hù)措施,保障不同地類植被得正?；謴?fù)。對(duì)現(xiàn)狀其他林地,采用同撫育措施,加速植被的高質(zhì)量和如期恢復(fù)。

4 結(jié)論

本次以整個(gè)南溝～魏塔片區(qū)為修復(fù)對(duì)象,以片區(qū)四周分水嶺為界,進(jìn)行全面建設(shè),建成完整的生態(tài)修復(fù)體系,按照“山水林田湖是一個(gè)生命共同體”的需要,調(diào)查項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀情況后,是以生態(tài)發(fā)展引領(lǐng)鄉(xiāng)村振興為前提,提高安塞區(qū)的林分質(zhì)量,提高林木覆蓋率,通過(guò)區(qū)域的土地綜合治理與生態(tài)修復(fù),有力保證了區(qū)域耕地和糧食安全,發(fā)揮區(qū)域內(nèi)旅游資源和蘋果產(chǎn)業(yè),以生態(tài)治理為重點(diǎn),在流域生態(tài)保護(hù)環(huán)境明顯改善的同時(shí),帶動(dòng)南溝～魏塔萬(wàn)畝蘋果產(chǎn)業(yè)示范園產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,使區(qū)域內(nèi)人口早日步入小康目標(biāo)。