甘肃省生态清洁小流域建设技术体系研究

刘 燕，孙浩峰

(甘肃省水土保持科学研究所，甘肃 兰州 730020)

甘肃是全国水土流失最严重的省份之一，不仅水土流失面积占土地面积比例大，而且涉及多种水土流失类型，水土流失强度也较高。根据第一次全国水利普查，甘肃省水土流失面积高达28.33万km2，占土地总面积的66.53%，强烈及以上侵蚀面积占水土流失总面积的38.69%[1]。长期的水土流失导致土壤肥力下降、河道等泥沙淤积、水质严重污染、区域经济发展受限。经过长期治理，甘肃省水土保持工作取得了较好的成效，但水土流失治理工作依然任重道远。全国水土流失治理的实践表明，生态清洁小流域建设是新时期水土保持工作的重要举措。

近年来，甘肃省通过以保护水源和植被、控制面源污染和水土资源流失、结合农村人居环境综合整治和美丽乡村建设等为主要内容的生态清洁小流域建设，开启了水土流失治理的新时代[2]。但如何建立生态清洁小流域建设技术体系，包括建设目标、建设措施的选择等等，加强相关研究对甘肃省生态清洁小流域建设及水土流失防治工作具有非常重要的意义。

1 甘肃省生态清洁小流域建设现状

甘肃省处于黄土高原、蒙古高原、青藏高原交会地带，地域呈西北—东南延伸的狭长带状，境内分属不同流域，包含黄河流域、长江流域和河西内陆河流域，各流域气候类型不同，水文、土壤、植被等自然条件均相差较大。我国的生态清洁小流域建设始于北京市，获得较大成效后逐渐在全国广泛开展[3]。2013年，甘肃省率先在长江流域嘉陵江水系水资源和植被条件相对较好的陇南市开展了生态清洁小流域试点工程建设。近年来，甘肃省把生态清洁小流域建设作为水土流失治理的重要手段，建成了两当县马家沟、乔河，康县花桥沟、中节河，徽县店子河，成县浪沟门等一批生态清洁小流域亮点工程。

受自然条件限制，在甘肃省黄河流域和内陆河流域开展生态清洁小流域建设是个难点。在各方面努力下，选择水资源相对丰富的平凉市、庆阳市等地也开展了试点工作，但建设成效相对陇南欠佳。河西内陆河流域尚未开展生态清洁小流域建设，但在积极探索当中，2020年全省生态清洁小流域规划中，河西内陆河流域武威市、张掖市、酒泉市等地均有规划。

目前，甘肃省生态清洁小流域建设小有成效，但仍然存在一些不足。一是试点和建设工作不平衡。甘南高原、祁连山地、河西走廊等地尚未开展试点工作，因而全省项目试点和建设很不平衡。二是规范化、标准化建设无据可循。甘肃自然条件差异大，尤其是在地形地貌、气候(主要是降水和干燥度)、植被、水土流失等方面表现特别突出，从而影响到设计标准、目标等的确定，目前全省还没有一个生态清洁小流域建设标准或规范，这将影响这项工作的正常实施。三是建设完成后管护措施不到位。由于没有落实稳定的管护资金，涉及后期管理维护的设施只能移交给当地村委会集体管理，致使效益发挥不充分[4]。

2 甘肃省生态清洁小流域建设技术体系

2.1 甘肃省生态清洁小流域建设目标

(1)水源得到有效保护，区域水资源得到合理利用，治理后小流域出口水质符合流域所属区域标准。

(2)水土流失得到有效控制，水土流失综合治理程度达到85%以上。

(3)面源污染得到有效治理，固体废弃物、垃圾集中处理，农田使用化肥和农药符合相关规定[5]。

(4)农村人居环境得到明显改善，实现沟(河)道、污水、垃圾、厕所和人居环境同步整治，推进生产生活生态协调发展，建设山清水秀的美丽流域、美丽乡村[6]。

2.2 甘肃省生态清洁小流域建设区划

以甘肃省涉及《全国水土保持区划》的北方风沙区、西北黄土高原区、西南紫色土区和青藏高原区4个一级区为依据[7]，分别对应内陆河地区、陇中陇东黄土高原区、陇南土石山地区和甘南高原区。根据甘肃省实际情况，借鉴省内的陇南市，以及省外的北京市、江苏省等地经验，因地制宜地实施水源保护型、绿色产业型、生态休闲型、美丽乡村型、防灾减灾型等分类治理模式，建设生态清洁小流域综合防治措施体系。根据小流域群众生活、生产发展情况，结合当地自然和经济社会条件禀赋，生态清洁小流域建设原则上划分为生态区、生产区、生活区[8]。根据全国各地生态清洁小流域建设的经验，围绕生态区、生产区、生活区布设生态修复、生态治理、生态保护 “三道防线”治理模式。

2.3 甘肃省生态清洁小流域分区布局

2.3.1 内陆河地区

本区涉及甘肃省河西走廊内陆河流域的武威、张掖、酒泉、金昌和嘉峪关五市，土地总面积21.87万km2。这里降水量少、气候干燥、风大沙大、植被匮乏，水土流失类型以风力侵蚀为主，局部地区水蚀风蚀并存，土地沙漠化严重，主要地貌有高原、山地、盆地，分布有大面积的戈壁、沙漠和沙地，祁连山地区分布有森林，是甘肃省主要的畜牧业生产区和绿洲粮棉生产基地，城镇农村集中分布在绿洲区[9]。本区生态清洁小流域建设以祁连山水源保护与水源涵养，绿洲农地与工农业水源保护，整治村容村貌、建设美丽乡村、治理面源污染为主，努力建设以水源保护型、绿色产业型、美丽乡村型为主的生态清洁小流域。

2.3.2 陇中陇东黄土高原区

本区涉及甘肃省黄河流域的白银、兰州、平凉、庆阳市的全部和天水、定西、临夏等市(州)的部分县区，土地总面积10.18万km2。该区气候为半干旱到半湿润，植被类型为荒漠草原到森林草原；水土流失类型以水力侵蚀为主，北部地区水蚀风蚀并存；地貌类型以黄土丘陵沟壑和黄土梁峁沟壑为主；黄土特有的颗粒性、粉砂性和疏松性导致河(沟)道内水体含沙量大，实现生态清洁小流域建设的水质目标难度较大。本区应以保护水环境、改善人居环境为目标，建设以水源保护型、绿色产业型、美丽乡村型为主的生态清洁小流域。

2.3.3 陇南土石山地区

本区涉及陇南市全部和甘南州、定西市的部分县区，土地总面积4.05万km2，水土流失类型以水力侵蚀为主，部分地区存在重力侵蚀。该区处于青藏高原、黄土高原与西秦岭交会地带，境内地形复杂多样，海拔相差悬殊，气候类型是亚热带向暖温带过渡型气候，雨量较多，森林植被类型多样[10]。该区的陇南市两当县、康县、徽县和成县已经建成了多条生态清洁小流域。本区应根据当地小流域自然和经济社会条件，借鉴当地已建项目经验，突出良好生态、田园风光、美丽乡村、自然和人文景观融合等特点，努力建设以水源保护型、绿色产业型、生态休闲型、美丽乡村型、防灾减灾型、旅游观光型为主的生态清洁小流域。

2.3.4 甘南高原区

本区涉及甘南州大部和临夏州的少部分县区，土地总面积6.48万km2，水土流失类型主要是水力侵蚀，兼有冻融侵蚀。该区属青藏高原与黄土高原过渡地带，气候类型为温带半湿润半干旱气候，植被主要是高山灌丛与高山草甸草原。本区应以水源涵养、草原治理、河湖和湿地保护、侵蚀沟治理、农村居民区人居环境改善为重点，突出少数民族特色与青藏高原草原风光、自然和人文景观融合等特点，努力建设以水源保护型、草原风光型、民俗特色型为主的生态清洁小流域。

2.4 甘肃省生态清洁小流域配套治理措施

2.4.1 综合治理工程

梯田和水土保持林草措施配套实施，改善生态环境，兼顾经济效应和景观效应。甘肃省大部分地区为典型的雨养旱作农业区，梯田的建设可改善山丘区小流域农田耕作条件，以梯田为平台，发展集雨工程和节水灌溉，是生态清洁小流域农业发展和水土保持治理的基础。根据地面坡度不同，将梯田分为陡坡区梯田与缓坡区梯田；根据田坎建筑材料不同，分为土坎梯田和石坎梯田，可根据当地实际选择修筑[11]。水土保持林草包括水土保持林、经济林、四旁林和村镇绿化。

2.4.2 封育保护

封育保护是利用大自然的力量，充分发挥生态自我修复能力改善生态环境，是清洁小流域建设中第一道防线。在山高坡陡、人烟稀少的地区及泥石流易发区，采取封育保护措施，通过封、移、补、管理等人为活动，促进生态的自我修复[12]。

综合考虑建设区地形地貌、气候、植被、社会经济、发展方向等条件，明确封禁治理区范围，在其周界明显处设置封禁标牌、围栏、管护房等，禁止人为活动和干扰破坏，禁垦禁牧禁樵，加强林草植被的保护。封禁围栏根据流域具体情况可选择钢丝网围栏、植物围栏等。

2.4.3 沟(河)道治理及护岸工程

甘肃省的生态清洁小流域建设主要集中在山区，属于沟(河)道上游段，总体上季节性明显、纵坡较大，沟(河)道治理的目标主要是满足防洪要求，保证沟(河)道纵横断面的连续，尽量恢复自然生境。沟(河)道的治理措施包括沟道治理和岸坡治理两方面。常见的沟道治理工程有沟道清淤清障、生态谷坊和码石散水坝；岸坡治理的主要措施是生态护岸工程，具体的有植物护岸、木桩护岸、梢料护岸、干码块石护岸、石笼护岸、植生毯护岸、植生袋护岸、生态砖护岸等。

2.4.4 人居环境综合整治工程

人居环境综合整治工程包括农村生活垃圾和生活污水的处理两个方面。生活垃圾通过设置垃圾收集车、垃圾房、小型垃圾转运站等收集设施，对村庄居民生活垃圾进行集中处理，避免垃圾到处堆放影响村庄美化和居民生活环境，并防止降雨冲刷造成流失，污染环境[13]。污水收集包括分散式收集、集中收集和接入市政管网三种，对干旱半干旱地区人口居住不集中、经济发展落后的小流域，可采用分散式收集；对人口居住集中、经济发展迅速、建有污水排放基础设施的连片村庄，可集中收集；对于城镇周边具备条件的小流域可接入市政管网。

甘肃大部分地区气候干旱，日照时间长，污水处理应尽量与资源化利用相结合，有条件的地区，污水处理的动力可以考虑太阳能等新能源。根据甘肃省小流域污水排放分散、水质水量波动大的特点，重点采用的污水处理技术包括：污水预处理技术(化粪池、沼气池等)、生物处理技术(厌氧生物膜反应器、生物接触氧化、氧化沟等)和生态处理技术(人工湿地、稳定塘、土地滤渗)等。

2.4.5 面源污染防治工程

面源污染主要来自农田面源污染，包括农药化肥、秸秆废弃物、畜禽养殖废弃物和农田薄膜等，农田面源污染的防治从源头控制、过程控制、末端控制三方面进行。

源头控制是指在进行合理的土地利用规划和空间布局基础上，采取化肥农药减量化和残留控制、种植制度优化、土壤耕作制度改善、合理使用土壤改良剂、节水灌溉、农田废弃物处理等技术措施，保证面源污染得到控制。

农田面源污染过程阻断包括农田内部拦截和污染物离开农田后的拦截阻断技术两类，具体措施有生态田埂、生态拦截带和生态沟渠控制技术等[14]。

末端控制是指在农田面源污染物质离开农田、沟渠后的汇流被收集的基础上，再进行末端强化净化与资源化处理，可采取前置库、生态排水汇流系统滞留拦截、人工湿地等技术措施进行处理。

3 结论与展望

甘肃省地貌类型复杂，气候、植被等自然条件均相差较大，建设生态清洁小流域只能分区布局。全省按照《全国水土保持区划》划分为内陆河地区、陇中陇东黄土高原区、陇南土石山地区和甘南高原区4个类型区。其中，内陆河地区和陇中陇东黄土高原区均适宜建设以水源保护型、绿色产业型、美丽乡村型为主的生态清洁小流域；陇南土石山地区适宜建设以水源保护型、绿色产业型、生态休闲型、美丽乡村型、防灾减灾型、旅游观光型为主的生态清洁小流域；甘南高原区适宜建设以水源保护型、草原风光型、民俗特色型为主的生态清洁小流域。

甘肃省生态清洁小流域建设起步较晚，且发展不平衡，如何因地制宜，选择合适的建设类型和治理措施还需要进一步研究。建议甘肃省积极开展不同类型的生态清洁小流域建设试点，创新性探索适合本省不同地形、气候的治理措施；加强建后管护保障措施，加大资金投入，使已建成的生态清洁小流域长久地发挥效益和宣传示范效应。