摘要: 昌都市位于金沙江、瀾滄江、怒江上游藏東三江并流區(qū),是青藏高原生態(tài)屏障區(qū)的重要組成部分。為解決農(nóng)村飲水安全問題,昌都市開工建設(shè)了大量農(nóng)村飲水安全工程,而工程建設(shè)時地表擾動帶來的水土流失問題日趨嚴(yán)重。農(nóng)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(shè)中存在表土剝離和堆存較為粗放、植被恢復(fù)不理想的問題。建設(shè)單位、水土保持方案編制單位應(yīng)結(jié)合工程特點(diǎn)及存在的問題,遵循藏東高寒地區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)演替規(guī)律,重視項(xiàng)目區(qū)植被、土壤調(diào)查,做好項(xiàng)目區(qū)表土資源保護(hù)和植被恢復(fù)方案設(shè)計(jì),以充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力;施工單位應(yīng)結(jié)合藏東高寒地區(qū)自然條件,強(qiáng)化施工設(shè)計(jì),優(yōu)化施工工藝,力求將工程建設(shè)造成的水土流失、生態(tài)破壞降到最低。
關(guān)鍵詞: 植被恢復(fù);表土保護(hù);水土保持;農(nóng)村飲水安全工程;昌都市;藏東高寒地區(qū)
中圖分類號: S157文獻(xiàn)標(biāo)識碼: BDOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2025.04.011
引用格式: 楊賀菲,陳蘭,李強(qiáng),等.農(nóng)村飲水安全工程表土保護(hù)及植被恢復(fù)技術(shù):以昌都市農(nóng)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(jiān)水先行”,通過農(nóng)村飲水安全工程(以下簡稱“農(nóng)飲工程”)的實(shí)施,我國農(nóng)村飲水問題在“十二五”末基本解決?!笆濉逼陂g,我國農(nóng)飲工程進(jìn)入鞏固提升新階段。水利部印發(fā)的《全國“十四五”農(nóng)村供水保障規(guī)劃》對“十四五”農(nóng)村供水保障工作進(jìn)行了系統(tǒng)部署和全面安排,提出到2035年,我國將基本實(shí)現(xiàn)農(nóng)村供水現(xiàn)代化。
西藏被譽(yù)為“亞洲水塔”,但水資源時空分布不均衡,水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,農(nóng)牧民取水、飲水困難問題一度非常突出。為實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略目標(biāo),解決西藏農(nóng)村飲水安全問題成為重中之重?!笆濉逼陂g,西藏實(shí)施了大量的農(nóng)飲工程,工程的實(shí)施不可避免地對當(dāng)?shù)卮嗳醯谋硗临Y源造成了一定程度的破壞。昌都市為了解決農(nóng)村飲水安全問題,開工建設(shè)了大量農(nóng)飲工程,而工程建設(shè)時地表擾動帶來的水土流失問題日趨嚴(yán)重。筆者以昌都市農(nóng)飲工程為例,探索藏東高寒地區(qū)農(nóng)飲工程表土保護(hù)及植被恢復(fù)技術(shù),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(xiàn)狀
昌都市位于金沙江、瀾滄江、怒江上游藏東三江并流區(qū),是西藏自治區(qū)對接川滇青三省的重要門戶和樞紐地區(qū),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(fēng)氣候區(qū),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(qū)年均氣溫3 ℃;受印度洋西南季風(fēng)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(nèi)小支流眾多,形成密集的羽狀江河網(wǎng),此外境內(nèi)分布有較多的湖泊、冰川,水資源、水力資源均較為豐富。
據(jù)全國水土流失動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù),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(fēng)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(qiáng)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(qiáng)烈、極強(qiáng)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(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程總體規(guī)劃(2021—2035年)》中昌都市被定位為青藏高原生態(tài)屏障區(qū)的重要組成部分[1]。根據(jù)《全國水土保持規(guī)劃(2015—2030年)》,昌都市僅涉及藏東高山峽谷生態(tài)維護(hù)水源涵養(yǎng)區(qū)1個水土保持三級區(qū);根據(jù)《西藏自治區(qū)水土保持規(guī)劃(2019—2030年)》,昌都市涉及金沙江上游生態(tài)維護(hù)水源涵養(yǎng)區(qū)、藏東南高山峽谷農(nóng)田防護(hù)區(qū)和藏東南高山峽谷生態(tài)維護(hù)水源涵養(yǎng)區(qū)3個四級區(qū)。
2農(nóng)飲工程特點(diǎn)
2.1線性工程,跨越多種土地利用類型
農(nóng)飲工程為線性工程,工程水源地相對固定,一般起點(diǎn)位于水源充足、生態(tài)環(huán)境較好的區(qū)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(jù)統(tǒng)計(jì),昌都市農(nóng)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(nóng)村道路、內(nèi)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(fù)雜,又涉及青藏高原特殊的高寒草甸區(qū),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(jù)2020年5月至2022年8月昌都市水利局批復(fù)的水土保持方案,農(nóng)村供水類項(xiàng)目占地面積以臨時占地為主,占比達(dá)96%,部分可達(dá)99%,永久占地少;開挖區(qū)以埋管區(qū)為主,管道作業(yè)帶(一般為臨時占地)面積占項(xiàng)目區(qū)面積的80%以上,部分項(xiàng)目可達(dá)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(hù)和利用是水土保持工程的重點(diǎn)。
2.3工期短,表土回覆周期短
農(nóng)飲工程建設(shè)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(dú)設(shè)置臨時堆土場,可避免臨時占地;從施工工藝來看,管道敷設(shè)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(hù)工作的開展。
3存在的問題
目前, 楊賀菲等:農(nóng)村飲水安全工程表土保護(hù)及植被恢復(fù)技術(shù)昌都市農(nóng)飲工程中普遍存在表土剝離和堆存較為粗放、植被恢復(fù)不理想的問題。管線工程一般采用機(jī)械施工,部分施工單位對草甸、表土資源保護(hù)意識不夠,在進(jìn)行表土和草甸剝離作業(yè)時較為粗放,堆放后不注重養(yǎng)護(hù),回鋪施工工藝又較簡單,加之施工過程中燃料、機(jī)油等有害、有毒物質(zhì)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(dǎo)致施工后植被很難恢復(fù)或存活率較低。
4高寒地區(qū)農(nóng)飲工程表土資源保護(hù)和植被恢復(fù)技術(shù)
《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)明確提到生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)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”?!渡a(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50433—2018)將“表土保護(hù)措施”單獨(dú)列出,作為水土保持措施的第一大措施,“表土保護(hù)率”指標(biāo)也成為最新的6項(xiàng)水土流失防治指標(biāo)之一,可見表土資源保護(hù)非常重要;還進(jìn)一步要求高寒草甸地區(qū)“應(yīng)對表層草甸進(jìn)行剝離,采取專門養(yǎng)護(hù)措施,施工結(jié)束后回鋪利用”。結(jié)合青藏高原昌都市的氣候和農(nóng)飲工程施工特點(diǎn),提出以下表土資源保護(hù)及植被恢復(fù)技術(shù)要點(diǎn)。
4.1重視項(xiàng)目區(qū)植被、土壤調(diào)查
項(xiàng)目區(qū)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(xiàn)場土壤和植被情況,因此建設(shè)單位應(yīng)注重對項(xiàng)目區(qū)植被、土壤的調(diào)查,對區(qū)內(nèi)的植被覆蓋情況、植被類型、表土厚度、土壤肥力等進(jìn)行詳細(xì)踏勘和評價(jià),為編制表土資源保護(hù)方案提供科學(xué)依據(jù)。《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50433—2018)對項(xiàng)目區(qū)調(diào)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(xiàng)目區(qū)植被、土壤調(diào)查深度不夠,現(xiàn)場踏勘時往往只是拍攝沿線植被的現(xiàn)狀圖片,或全程用無人機(jī)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(diào)查與勘測。針對農(nóng)飲工程這類線性工程,表土資源調(diào)查時應(yīng)沿線多點(diǎn)位調(diào)查現(xiàn)場植被、土壤情況,每種土地利用類型至少布設(shè)1個調(diào)查點(diǎn),且在每個調(diào)查點(diǎn)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(xiàn)場照片,并以水印或文字注明拍攝時間、拍攝地點(diǎn)。在調(diào)查表中詳細(xì)填寫調(diào)查點(diǎn)所屬行政區(qū)、經(jīng)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(shè)計(jì)的依據(jù)。
4.2表土資源以保護(hù)為主、剝離為輔
昌都市位于高海拔地區(qū),生態(tài)環(huán)境脆弱、敏感,土層薄,土壤質(zhì)地粗,土壤保水能力弱,植被生長緩慢且周期長[3]。昌都市農(nóng)飲工程有部分穿越高寒草甸區(qū),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(qū)的表土或草甸,少剝離或不剝離就是最大程度的保護(hù)。另外,在人工成本較高、機(jī)械難以到達(dá)的中高山區(qū)域,采取少剝離、多鋪墊措施,可節(jié)省水土保持工程投資,優(yōu)化財(cái)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(qiáng)調(diào)的是,對于表土資源的保護(hù),無論是剝離還是不剝離都要因地制宜,方案設(shè)計(jì)應(yīng)做到有據(jù)可依。以昌都市貢覺縣某農(nóng)飲工程為例,該工程項(xiàng)目區(qū)分為管道工程區(qū)、配套建筑物區(qū)和施工場地區(qū)3個分區(qū),依據(jù)分區(qū)情況,設(shè)計(jì)了不同的表土剝離和保護(hù)方案。
1)管道工程區(qū)。該分區(qū)可剝離表土的區(qū)域主要分布于管道作業(yè)帶沿線。根據(jù)現(xiàn)場踏勘信息,結(jié)合衛(wèi)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(shè)計(jì)的表土剝離和保護(hù)方案為:對管溝開挖區(qū)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(cè)(生土外側(cè)),同時做好臨時防護(hù)措施,以用于后期綠化覆土;對臨時堆土區(qū)地表采取防滑草墊遮蓋的方式進(jìn)行保護(hù),不用剝離。
2)配套建筑物區(qū)。該分區(qū)可剝離表土的區(qū)域主要分布于配套建筑物區(qū)的開挖區(qū)及臨時堆土占地范圍。根據(jù)現(xiàn)場踏勘信息,結(jié)合衛(wèi)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(shè)計(jì)的表土剝離和保護(hù)方案為:對開挖區(qū)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(diǎn),在清除地面植被后,鋪設(shè)防滑草墊對地表進(jìn)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(qū)。該分區(qū)可剝離表土的區(qū)域主要分布于占用的其他草地區(qū)域。根據(jù)現(xiàn)場踏勘信息,結(jié)合衛(wèi)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(qū)施工進(jìn)度較快,地表擾動較少,設(shè)計(jì)的表土剝離和保護(hù)方案為:對擾動區(qū)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(qū)地表鋪設(shè)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(hù)
昌都市5—9月為雨季,降雨集中在7月,在管道開挖鋪設(shè)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?xí)r間;回覆表土?xí)r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(fā)生降水,則要停止剝離并采取防護(hù)措施,在連續(xù)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(jìn)行剝離,切割規(guī)格不小于50 cm×50 cm,厚度不小于20 cm,并將草皮移至堆放點(diǎn)保存;剝離原生草皮時應(yīng)嚴(yán)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(yīng)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(fù)會受到影響,因此對已剝離的表土或草甸,要嚴(yán)格控制堆存時間,昌都地區(qū)一般控制在1個月內(nèi)。表土堆存地應(yīng)選擇排水良好的區(qū)域,對堆土體采取覆蓋及布設(shè)臨時排水溝等保護(hù)措施。
4.4植被恢復(fù)以混播為主,避免選擇單一草種
在高寒區(qū)采取撒播草籽進(jìn)行植被恢復(fù)時應(yīng)遵循因地制宜的原則,科學(xué)選擇鄉(xiāng)土草種。相關(guān)研究表明,在高寒區(qū)撒播單一禾本科植物等自然恢復(fù)措施雖然可以起到快速建植、覆蓋裸露地表的作用,但恢復(fù)后的植物群落和生態(tài)系統(tǒng)往往穩(wěn)定性較差,一旦進(jìn)行放牧、割草等活動,草地植被狀態(tài)往往會迅速回落,甚至劣于恢復(fù)前的狀態(tài)[5],因此在設(shè)計(jì)農(nóng)飲工程植被恢復(fù)措施時,應(yīng)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(jìn)行土壤改良,建植后進(jìn)行2 a以上的撫育管理,確保植被恢復(fù)效果。
經(jīng)實(shí)地調(diào)查,昌都市鄉(xiāng)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(nóng)飲工程線路長,占地面積小,后期恢復(fù)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(fā)芽后進(jìn)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(jié)束語
昌都市位于我國生態(tài)保護(hù)極為重要的區(qū)域,為青藏高原生態(tài)屏障區(qū)的重要組成部分。然而昌都市為了解決農(nóng)村飲水安全問題,開工建設(shè)了大量農(nóng)飲工程,工程建設(shè)時地表擾動帶來的水土流失問題日趨嚴(yán)重,因此農(nóng)飲工程建設(shè)單位、水土保持方案編制單位應(yīng)結(jié)合農(nóng)飲工程特點(diǎn)及存在的問題,遵循藏東高寒地區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)演替規(guī)律,重視項(xiàng)目區(qū)植被、土壤調(diào)查,做好高寒地區(qū)農(nóng)飲工程表土資源保護(hù)和植被恢復(fù)方案設(shè)計(jì),以充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力;施工單位應(yīng)結(jié)合藏東高寒地區(qū)自然條件,強(qiáng)化施工設(shè)計(jì),優(yōu)化施工工藝,力求將工程建設(shè)造成的水土流失、生態(tài)破壞降到最低。
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(責(zé)任編輯 張緒蘭)