陕甘宁盐环定扬黄共用工程改造项目水土流失治理与效果

郝瑞甫

(盐环定扬水管理处，宁夏 吴忠 751100)

1 陕甘宁盐环定扬黄工程概况

陕甘宁盐环定扬黄工程是以解决陕西省定边县、甘肃省环县和宁夏盐池县、同心县部分地区饮水问题，防治地方病，改善生态环境，在有条件的地区发展农业灌溉的电力扬水工程。工程由陕西、甘肃、宁夏三省区共用工程(输水总干渠)和三省区专用工程(输水支干渠、灌区建设)两部分组成。共用工程设计流量11 m3/s，建设扬水泵站12座，装机容量659 MW，输水干渠长123.8 km，水工建筑物113座；设计解决38.6万人、132万头牲畜饮水问题，并发展灌溉面积2.01万hm2。工程于1988年正式开工建设，1993年5月试水，1996年9月竣工正式投入运行，总投资3.03亿元。

2 陕甘宁盐环定扬黄共用工程运行中的水土流失与治理

陕甘宁盐环定扬黄共用工程地处鄂尔多斯台地南缘，属干旱风沙草原区。该区域干旱少雨，植被稀疏，风大沙多，生态环境十分脆弱，风力侵蚀危害严重。由于工程设计和建设中对水土流失防治认识不足，重视不够，没有考虑渠道沿线的风沙治理，导致在每年大风季节，沿线风沙淤积渠道，严重影响供水。春季和秋季灌水之前，都要安排渠道清淤，平均每年清淤量在10万m3以上，需要专项资金100万元以上，加大了运行成本。为此，工程运行管理部门对渠系沿线进行了持续的水土流失治理。一是在风沙严重的一干渠、二干渠、三干渠、五干渠两侧30 m范围内全面营造了乔灌结合的防风护渠林；二是对泵站周围弃土场进行平整，开发成生产生活用地；三是在干渠沿线流动沙丘渠段设防沙草障、点种灌木，在渠道两侧管护范围内设刺丝围栏进行生态修复。仅2002—2008年总治理面积就达784 hm2，制作刺丝围栏76.4 km，治理渠道61 km。后期又陆续在灌区四周及道路、渠系沿线和农田周围营造了防护林体系，并对天然草场实施了退牧还草、草场封育等；2010—2016年结合美丽渠道建设，在干渠两侧营造防护林带32 km，目前得到初步治理的干渠长占总长的75%。通过多年的治理，工程沿线呈现出一派盎然生机，宛如一道绿色屏障，护卫着泵站和渠道，工程基础设施得到完善，地表植被覆盖度由25%增加到85%，增大了土壤入渗率和地表拦蓄经流的能力，有效控制了水土流失；每年渠道清淤费用下降到20万元以下，降低了扬黄工程运行成本，确保了工程正常运行，使盐环定扬黄共用工程的效益能够得到充分发挥，提高了供水保证率。

陕甘宁盐环定扬黄共用工程前期已采取的治理措施中，大部分是因地制宜、因害设防，但因缺乏资金，目前仍存在很多问题：一是部分弃土尚未采取有效的整治措施，渠道沿线的风沙危害及大挖方段的弃土产生的水土流失严重威胁工程的安全运行；二是现有治理措施中有一些需要进一步完善和提高标准，如已做的草障有一部分没有配合植物措施，其防护作用不会长久；三是缺乏统一规划，整个工程在防治水土流失方面没有整体的工程措施、植物措施布局。

3 盐环定扬黄共用工程更新改造中的水土保持

2016年9月盐环定扬黄共用工程被列入宁夏中部干旱带脱贫攻坚水源工程更新改造项目正式开工建设，将原有的12座泵站合并改造为8座，改造干渠38.68 km。工程设计和建设中，全面总结和吸取了以往忽视水土流失防治工作，影响工程正常运行的教训，对工程更新改造可能造成的水土流失和目前存在的水土流失问题进行统一考虑，全面系统设计。

3.1 水土流失防治分区

根据区域地形地貌及自然条件基本一致、区域水土流失制约因子的一致性和工程施工对地表植被扰动的近似性，以及主体工程设计中区域内工程布局基本相同和空间结构、施工工艺和方法基本相似等原则，进行水土流失防治分区划分。经综合分析工程设计、施工工艺、方法、布局、占地性质、水土流失特点等，将项目区划分为泵站主体工程区、弃渣场区、施工生产生活区、渠道工程防治区、预制场防治区共5个防治区。

3.2 水土保持措施布局和分区防治措施

防治措施总体上按“点、线、面”相结合的方式进行布局，即以工程水土流失重点防治部位为点，以干渠工程绿化为线，以泵站主体工程区、弃渣场区、施工生产生活区、渠道工程防治区、预制场防治区为面，全面、合理、系统地布设水土保持综合防治措施体系，达到有效防治水土流失的目的。

3.2.1 泵站主体工程区

泵站厂区四周采用1∶1.5 的混凝土框格种草护坡，坡顶设置浆砌石截洪沟，坡底设置素混凝土排水沟，将雨水导入进水渠，截洪沟断面1.0 m×0.5 m，素混凝土排水沟断面 0.5 m×0.5 m。对出水管道管床进行混凝土贴坡硬化，洪水通过管床排入泵房后面低洼处，设置临时抽排设施，排入厂区排水沟。暴雨期间，排入前池的雨水通过退水渠排走。

新站址用地类型有耕地、林地、荒草地，地势较平坦开阔，原地貌上草的长势较好，考虑对新站址进行表土剥离，剥离的表土堆放于弃渣场区，与弃渣分开堆放，作为后期新建泵站绿化区域及废弃泵站拆除填埋后覆土土源，表土剥离厚度20 cm，直接堆放到弃渣场靠外一侧。工程结束后对新建泵站硬化建筑物占地以外的空闲地进行人工整地、管道临时占地区采用机械整地。机械施工方式采用人工施农家肥，拖拉机牵引铧犁耕翻地，整地深度30 cm。

对泵站周边空闲地按园林绿化标准进行绿化，乔木选择新疆杨、国槐、侧柏、油松按1∶1∶1∶1混植，株行距为2 m×3 m，并撒播种草，按苦豆子、沙蒿、冰草1∶1∶1混播，设计播种量为80 kg/hm2。泵站内空闲地，点缀黄刺玫、榆叶梅等，配置花坛，花坛可选种月季等耐寒、耐旱花卉。对栽植乔灌木的区域进行穴状整地，乔木栽植穴规格为60 cm×60 cm×60 cm，灌木栽植穴规格为40 cm×40 cm×40 cm。灌溉方式采用微喷灌。

3.2.2 弃渣场区

弃渣场区是水土流失防治的重点区域，弃渣场位于共用工程泵站附近，地势较平坦开阔，原地貌上树草的长势较好，为有效利用腐殖质层以备后期恢复植被，对弃渣场进行表土剥离，剥离的表土堆放于弃渣场区，与弃渣分开堆放，待施工结束后进行回覆平整。表土剥离厚度20 cm。弃渣场利用结束后，回覆表土并进行机械土地整治，以备后期绿化。拖拉机牵引铧犁耕翻地，整地深度 30 cm。对占用耕地区域进行复耕。

对渣场覆土平整后绿化，绿化方式采用造林与种草相结合的方式，乔木选择新疆杨、刺槐和旱柳按1∶1∶1混植，灌木采用紫穗槐、柠条、柽柳混植进行植被恢复。草种有苦豆子、沙蒿、冰草，按1∶1∶1混播。乔木株行距2 m×3 m，灌木株行距1 m×1 m。苦豆子、沙蒿、冰草设计播种量为80 kg/hm2，对于占用耕地区域，栽植紫花苜蓿进行土地熟化。种草选在雨季进行，播种前去草籽包衣或拌成泥丸后掺沙撒播。对栽植乔木的区域进行穴状整地，乔木栽植穴规格为60 cm×60 cm×60 cm。灌木栽植穴规格40 cm×40 cm×60 cm。

为防止风蚀和减小面蚀强度，需对临时剥离的表土根据占地区实际情况定点堆放，四周采用挡土袋进行拦挡，挡土袋设计规格为0.6 m×0.8 m。表面采用纤维网进行苫盖。

3.2.3 施工生产生活区

工程施工生产生活区占用旱耕地和荒草地，占地区域平坦开阔。施工期间水土流失轻微，以预防保护为主。设计措施有表土剥离与回填、表土临时堆放拦挡与覆盖、临时排水措施，工程施工结束后的复耕措施、机械整地措施和乔灌草绿化措施。

3.2.4 渠道工程防治区

对干渠两侧的高边坡进行整治，渠顶以上边坡1∶1.5，采用无砂砼六边形空心砖铺砌加种草的“工程+生物”措施。空心砖厚80 mm，将现状边坡整平压实后铺砌。每20 m设一道预制隔条，尺寸0.3 m×0.3 m×1.0 m。在渠堤外侧和第一级马道各设一条纵向排水沟，将坡积水排向低洼处。

对退水沟开挖弃土土方进行整平，整平后栽植灌木和撒播草籽进行水土流失防治。灌木选用防风固沙先锋灌木柠条，每3行为一组，行距1 m，株距1 m，组间距为5 m；草种选用苦豆子、沙蒿、冰草混播，混播比1∶1∶1。

干渠两侧栽植护渠乔木林带，乔木选用刺槐、旱柳、新疆杨及沙枣，株行距均为3 m，干渠两侧各种植一行。

3.2.5 预制场防治区

对预制场区采用推土机进行表土剥离，剥离厚度为0.2 m，施工结束后对剥离表土进行回铺及机械化土地整治措施，以备后期恢复植被。拖拉机牵引铧犁耕翻地，整地深度30 cm。

土地整治结束后，对预制场临时占用的天然草地通过栽植灌木和撒播草籽进行植被恢复。灌木选用柠条，每3行为一组，行距1 m、株距1 m、组间距5 m；草种选用苦豆子、沙蒿、冰草混播，其中设计播种量苦豆子25 kg/hm2、沙蒿20 kg/hm2、冰草25 kg/hm2，补植率按20%计，实际播种量苦豆子30 kg/hm2、沙蒿24 kg/hm2、冰草30 kg/hm2。种草选在雨季进行，播种前去草籽包衣或拌成泥丸后掺沙撒播。

为防止风蚀和减小面蚀强度，对临时剥离的表土根据占地区实际情况定点堆放，堆高不大于3 m，表面采用纤维网进行苫盖并用袋装土拦挡。

4 陕甘宁盐环定扬黄共用工程更新改造项目水土流失防治效果

工程实施后，新实施的水土保持措施和原有水土保持措施形成一个完整的防护体系，使渠道管理范围内的林草植被覆盖率达到50%以上，形成了以渠道为干线的绿色屏障；管理处的泵站(所)进行了园林绿化美化，已形成了点、线、面结合，自然和谐、环境优美、完整统一的植物防护林体系；治理区侵蚀模数由治理前(2016年)的大于5 000 t/(km2·a)降至2018年的小于2 500 t/(km2·a)，降比超过了50%。工程的实施有效地遏制了土壤沙化和水土流失的扩展，实现了治理区域生态环境的历史性转变，促进了林草资源的可持续发展。