位山引黄灌区沉沙高地的水土流失治理

2012-02-05杨成忠崔绍峰

中国水土保持 2012年6期

杨成忠，崔绍峰

(1．聊城市水利勘测设计院，山东聊城252061;2．聊城市水利局，山东聊城252061)

位山灌区是黄河中下游地区最大的引黄灌区，始建于1958年，1962年停灌，1970年复灌。灌区设计灌溉面积36 万hm2，引水能力为240 m3/s，惠及山东省聊城市东昌府、临清、茌平、高唐、东阿、冠县、阳谷及聊城经济开发区8 个县(市、区)的85个乡(镇)全部或部分耕地，受益耕地占聊城市耕地总面积的55%。与其他引黄灌区一样，位山灌区也存在着引黄必引沙的问题。灌区复灌40 多年来，大量泥沙堆积在输水渠道两侧和沉沙池，形成高于地面7～15 m 的沉沙高地14．87 km2，土壤侵蚀模数在3 000 t/(km2·a)左右，以风力侵蚀和水力侵蚀为主。沉沙高地的泥沙逐年增加造成区域生态环境持续恶化，直接威胁到区域内人民群众的生产生活环境。为了减少区域内水土流失危害，促进区域内群众生活水平提高，治理、开发引黄沉沙高地已成为灌区亟待解决的问题。

1 治理沉沙高地的意义

位山灌区沉沙高地的治理与开发对其他引黄灌区具有较好的示范与借鉴作用，在防治区域水土流失、增加耕地面积、增加农民收入、缩小区域收入差距、构建和谐社会等方面意义重大。第一，沉沙高地治理有利于区域生态环境的恢复，通过在沉沙高地区域实施工程措施和植物措施，可以改变沉沙高地高低不平、土壤不实、跑水跑肥等状况，具有显著的保水保肥、减少水土流失的作用。第二，通过沉沙高地治理可以增加当地可利用土地资源，有利于提高群众的经济收入，逐渐缩小池区内外群众的收入差距，有利于和谐社会的构建。第三，沉沙高地的治理既可满足灌区自身引黄灌溉的需要又能保证引黄入卫、引黄济津等跨流域调水的实施，对促进津、冀两省市的经济发展具有积极作用。

2 位山沉沙高地水土流失治理模式

根据位山灌区沉沙高地独特的地形、地貌及当地群众的生产生活习惯，水利部海河水利委员会牵头于2009年6月至2010年1月完成了“聊城位山引黄灌区水沙综合治理模式研究”课题。课题研究期间，项目组成员深入灌区沉沙池及输水干渠进行实地调查，在总结以往灌区沉沙高地治理经验的基础上提出了具体的治理方案，根据研究成果2009年9月水利部海河水利委员会、聊城市水利局及东阿县水务局等单位在位山灌区东沉沙高地王小楼村附近选取一40 hm2地块进行了典型治理，经过1年多的运行治理效果已初步显现，为引黄灌区沉沙高地水土流失治理提供了示范样板。

2．1 高地边坡治理

灌区输沉沙池区经过多年的清淤弃沙，已形成高于地面7～15 m 的高地，这些高地边界处的弃土边坡坡比多为1 ∶1～1∶1．5。由于清淤弃土沙粒粗、密实性差、离散性强，在风力和水力作用下高地边坡易坍塌形成沟壑，对周边农田及水利设施危害较大。根据高地边缘边坡较陡、植被较少、普通植被较难成活的实际，治理中主要选择根系发达、耐旱耐瘠耐寒的植物品种，并注意乔木和灌木合理搭配。具体治理方法为:①种树前先开挖鱼鳞坑，坑深1 m 左右，内施农家肥。②乔木树种选择刺槐、速生杨，灌木选用紫穗槐、柠条等。③刺槐、速生杨种植间距为1．5 m×1．5 m，紫穗槐、柠条等灌木种植间距为1．0 m×1．0 m，见图1。

图1 高地边坡治理模式示意

2．2 高地治理

沉沙高地的治理可分为防护林带建设和林(果)粮(牧)间作两种模式。

2．2．1 防护林带建设模式

防护林对风沙有着明显的减速作用，具有防风固沙、防治水土流失、维护生态平衡等作用。根据当地主风向及地形等条件，灌区输沉沙池区防风林主要分布在沉沙池区的南部、北部及输水渠两岸高地。防护林建设的具体做法是:①树种选择。项目区适宜种植的木本植物达数百种，其中可供造林选用的有几十种，主要为油松、侧柏、刺槐、杨树、柳树、泡桐、榆树、臭椿、香椿、柠条、沙棘、紫穗槐、花椒、桑树、杏树等。按照“适地适树”的原则和当地多年的造林经验，项目建设选用生长快、适应性强、效益高的速生杨为主要造林树种。为避免树种单一发生病虫害，间种刺槐、泡桐、臭椿等树种。为达到立体种植、高矮搭配，在高大乔木间种植耐旱、固沙并具有良好饲料和绿肥等价值的灌木品种，如柠条、紫穗槐等。②高地平整后，先挖坑，树坑规格为0．8 m×0．8 m×1．0 m(长×宽×深)，坑底施农家肥。③乔木种植平均株行距为3．0 m×3．0 m，在行间种植灌木紫穗槐或柠条，株距1．0 m。④后期抚育。造林后抚育管理中不要对树下地面进行光面整理，要尽量保持原有植被状况，尽量不扰动原地表。防护林带建设模式见图2。

图2 防护林带建设模式示意

2．2．2 林(果)粮(牧)间作模式

该模式的特点是在高大乔木和果树(幼果期)之间种植经济作物(如苜蓿、枸杞等)、无公害蔬菜、瓜果及粮食作物。乔木、果树可提供薪材、木材及各种水果，为造纸、木材加工、人造板材及果品加工储存等产业提供原料，能收到可观的经济效益，同时具有防风固沙、涵养水源、抗御自然灾害等生态效益。乔木、果树间种植的苜蓿、枸杞、黄花菜及其他粮食作物，可以增加群众收入，促进区内经济发展。具体治理做法为:①树种选择。高大乔木树种选用速生毛白杨、香椿、泡桐等，果树选黄金梨、红富士苹果等，树木郁闭前间种苜蓿、枸杞、粮食等作物。②树坑规格为0．8 m×0．8 m×1．0 m(长×宽×深)，坑底施农家肥。③种植间距。乔木平均株行距为3．0 m×5．0 m，果树为4．0 m×4．0 m，郁闭前在行间种植苜蓿、枸杞和其他粮食作物。

本模式属于间作立体种植，要想取得较好的经济效益必须加强抚育管理，具体管理中要掌握好以下几点:一是及时松土除草;二是修枝抹芽定干;三是适时增施水肥;四是及时防治病虫害;五是对中老龄树木进行更新复壮。该治理模式见图3。

图3 林(果)粮(牧)间作模式示意

3 效益分析

3．1 生态效益

位山灌区输沉沙区通过综合治理，有效地遏制了土地沙化、环境恶化趋势，减轻了风沙危害，改善了生态环境，提高了抵御自然灾害的能力。沉沙高地经过土地平整、土壤改良、完善田间工程配套和林网林带建设、栽培林木、种植林果，植被覆盖率大大提高，防风固沙能力显著增强，土壤侵蚀大为减少。

3．2 社会效益

位山灌区输沉沙区通过综合治理，生产生活条件显著改善，增加了群众收入，使群众得以安居乐业。同时，输沉沙区沉沙条件得到改善，缓解了灌区泥沙处理的矛盾，有利于区内经济的发展和跨省调水的顺利实施。

3．3 经济效益

随着治理区土壤、耕作条件的改善和水利设施的配套，通过发展高效农业，大幅度提高了作物产量。同时，随着农村产业结构调整，可在高地上培育特色农业和优质高效经济作物，从而促进畜牧养殖、果品储藏加工、旅游观光等行业发展。

3．3．1 投资估算

根据位山灌区沉沙高地实际情况，高地开发治理的内容主要包括防风林带建设、高地边坡治理、高地平整、土质改良、配套水利工程建设及生产道路建设。据估算，灌区沉沙高地治理共投资12 594 万元，其中防风林带建设及高地边坡治理819 万元、高地平整及土壤改良7 656 万元(未包括间作中果树、经济林及农作物投资)、配套水利工程建设2 843 万元、生产道路建设1 276 万元，工程建设投资密度为846．94 万元/km2，计划分5年完成治理，年均投资2 518．8 万元。

3．3．2 效益预测

计划到2015年底项目建设完成，使高低不平的沉沙高地得到治理，为农作物、经济作物等生长提供基本条件，水利等基础设施的配套完善，为高地作物丰产丰收奠定了基础。根据以往高地治理成果分析，高地土壤经过2～3年的改良熟化，单位面积收入可达池区外农田的85%左右，治理后高地单位面积年收益约为277．54 万元/km2。根据规划，治理后灌区沉沙池区可形成防风林带4．58 km2，林(果)粮(牧)间作土地10．29 km2，每年可产生经济效益2 855．85 万元。据计算，该项目建设静态投资回收期约为9年，效益费用比为1．2 左右。