黄河上中游水土流失防治技术要点
2021-04-08中国水利水电科学研究院水利研究所郑好刘行刚张升东
文|中国水利水电科学研究院水利研究所 郑好 刘行刚 张升东
2019年10月,习总书记于黄河流域生态保护和高质量的发展座谈会上发表重要讲话,提出“让黄河成为造福人民的幸福河”。然而,据有关资料统计,每年黄河上中游地区向下游输沙量达16 亿吨,入海泥沙量有12 亿吨,其中剩余4 亿吨黄沙便常年淤积在黄河下游地区。黄河流域降雨集中在夏季,每年汛期,80%的泥沙量随降雨径流迅速进入下游,致使黄河下游地区洪涝灾害频发,安全隐患严重。
因此,全面梳理水土流失治理技术,进一步优化水土流失治理工程实施方案,有助于提升黄河中上游水土流失治理的科学性和有效性,提升水土资源利用效率,并对保障与改善黄河流域人民生存发展和经济社会可持续发展具有重要意义。
1.黄河上中游水土保持重点防治工程进展
1986年,国务院批复实施“黄河上中游水土保持重点防治工程”,投入1000 万元,随后,工程实施范围和投入力度也再逐步增大。1997年,水利部发布《黄河上中游水土流失区重点防治工程项目管理试行办法》(水保[1997]142),通过56 个重点治理县的建设,以点带面,使小流域综合治理程度达到70%以上,林草面积达到宜林宜草面积80%以上,综合治理保存面积达到80%以上,人为水土流失得到控制;土地利用结构合理,土地利用率达到80%以上,初步推动黄河上中游水土保持工作的持续、快速、健康发展。
2006年,《黄河上中游水土保持重点防治工程建设2006-2010年实施规划》发布,黄河上中游地区水土保持生态建设取得了新的进展。截至2009年底,全流域已累计治理水土流失面积23 万平方公里,年均减少入黄泥沙4 亿多吨。“十二五”期间,黄河上中游管理局深入贯彻执行党中央进行生态文明建设的战略要求,水土流失防治面积新增5.4 万平方公里,治理730 多条小流域,建设740 余座淤地坝,每年水土流失综合防治面积达1 万平方公里。近年来,委员会办公室新的运行机制得到推广,制定了《黄河中游水土保持委员会办公室工作规则(试行)》,加强调查研究,建立联络员制度,定期召开会议,定期编发委员会工作简报。
水利部办公厅印发的《2020年水土保持工作要点》中指出,抓好黄河流域水土流失治理,分别以黄土丘陵沟壑地区和黄土高塬沟壑地区为主,保障小流域综合治理和坡耕地综合治理工程实施,完成下游有重要设施的中型以上病险淤地坝除险加固。基于以上工程建设和指导规范,汇总提出有效的水土流失治理技术措施,加强黄河流域水土资源保护,促进生态文明建设。
2.水土流失防治技术措施
水土流失防治措施大致可分为三类,分别为工程、生物和耕作措施,见表1。同时运用三类技术措施即为综合治理措施。
2.1 工程措施
水土流失防治的工程措施大致可分为:沟道治理工程、坡面治理工程和护岸工程三类。沟道治理工程:在沟道上修建防止沟蚀发展、拦蓄径流和泥沙的工程设施,主要包括淤地坝、拦沙坝、沟头防护工程、土石谷坊、引洪漫地、沟道蓄水工程以及滑坡防护工程等。坡面治理工程:在丘陵、山地和塬地坡面上修筑蓄水、排水和保土工程设施,主要包括(水平沟、水平台地、山边沟)梯田工程、引水、蓄水和排水工程等。护岸工程:防止沟道两岸冲刷的重要工程措施,具有稳坡护岸、改变洪峰方向、保护耕地间道路等重要功能,包括导流堤、护岸堤和丁坝等。
在以上工程措施中,淤地坝可以快速减少黄粗泥沙,具有显著的拦沙效益,被水利部评为“亮点工程”。李勉等对黄河一级支流淤地坝拦沙减蚀作用研究表明,不同坝高的淤地坝每公顷平均拦沙量为57150 m3,地坝的拦沙量约占水土保持总拦沙量的40%-80%(李勉,2005)。
2.2 生物措施
2.2.1 水土保持林建设
水土保持林业营造措施是指在水土流失高发区营造林地提高植被覆盖率,充分发挥生态系统径流拦蓄、水源涵养、河川径流调节作用,避免土壤侵蚀,提升土壤质地和改善生态环境的功能。水土保持林包括坡面防护林、侵蚀沟道防护林、分水岭地带防护林、沟坡防护林、水土保持经济林、沟头防护林、护岸护滩林、水库防护林、道路防护林等。水土保持林营造宜采用人工造林、封山育林、飞播造林相结合,乔木、灌木和草本相结合的方式。
近年,我国甲状腺癌发病率呈显著上升趋势,且多见于女性患者。研究数据发现,甲状腺癌为女性恶性肿瘤发病率第3位,以乳头状癌最为多见,严重威胁患者生命安全及身体健康,给患者身心造成巨大影响[1-3]。目前临床治疗甲状腺癌多采取手术治疗,效果良好,但手术方案的选择较多,临床并无统一手术金标准[4-5]。为了研究治疗甲状腺癌最佳临床方案,我们特选取75例超声刀手术联合榄香烯注射液治疗甲状腺癌患者与既往75例传统开放手术甲状腺癌患者进行临床对比研究,分析治疗方案效果,现报告结果如下。
2.2.2 草牧业建设
草牧业建设措施是指在水土流失敏感性高、侵蚀等级高的草原和丘陵地区,恢复重建草地草场,增加植被覆盖率,提高牧草产量与畜牧业开发并举,可以通过以下具体措施进行草牧业建设:1)禁封、封育,属于自然修复的典范,是指在轻度退化的草地上,停止开发、放牧等一系列人为破坏活动,利用生态系统自我调节能力自然恢复;2)草地改良,对于中度退化草地,通过人工干预,如优选草种、补播和耕翻、灌溉施肥、保水剂使用等辅助技术措施对草场进行改良;3)草地建植,对于中重度退化草地,可以通过人工种植牧草或飞播草种而新建的草地,通常具有产量高、质量好的特点;4)休牧、轮牧,根据草地类型、面积、产量以及牲畜的种类、数量将草场划分成不同区域,在不同区域内进行牧草休养生息、适当放牧、轮流放牧的技术措施。
表1 黄河上中游水土流失防治技术措施
2.3 耕地措施
水土保持保土耕作措施指就地拦蓄降水,改变小地形,或增加地面覆盖的耕作、轮作、防止水土流失,并保证农业增产稳产而采用作物栽培、改良土壤和培肥等措施,把水土保持和农业产量提高统筹考虑。
2.3.1 退耕还林还草
坡度较大的耕地是水土流失易发的区域,需要进行退耕还林还草工程,将水土流失严重、产量低且不稳定的坡耕地和沙化耕地转变为林地或草地,修建梯田或林间间作等措施来减轻土壤侵蚀。研究表明,实施退耕还林还草,能改善土壤结构,消减土壤侵蚀,林地能更好的消除降雨动能,降低细沟侵蚀到50%以下,面蚀到70%以下(李艳丽,2011)。
2.3.2 改变小地形
改变小地形的农业技术措施主要是指增加地面粗糙度的技术措施,主要包括:圳田、区田、坑田、水平沟、丰产沟、农垄作区田、等高耕作、以及沟垄种植等。
覆盖措施主要是指增加地面覆盖率和增强土壤抗冲蚀性的技术措施,主要包括间作套种、合理密植、等高带状间作、草田轮作、少耕或免耕和残茬覆盖等。
2.4 材料工程措施
黄河流域面积的2%是砒砂岩区,黄河每年有2 亿吨的泥沙是来砒砂岩区,黄河下游25%的淤积量是由砒砂岩造成的(姚文艺,2015)。因此,根据砒砂岩侵蚀动力与侵蚀岩性机理,开发了抗蚀促生和原岩改性技术。抗蚀促生材料是基于W-OH 的新型抗蚀促生复合材料,与水反应后可聚合成为凝胶体,与土和砂的附着力强,具备较佳的渗透性能、抗蚀性能、保水性能及植生性能。有研究表明,抗蚀促生试验小区径流量减少70%以上,产沙量减少91%以上(肖培青,2016)。
3.水土流失治理工程建议
黄河上中游水土流失治理工作取得一定成效,然而,也存在水土保持配套法规和制度还不够健全,水土保持信息化程度不高,水土流失总体好转、局部良性循环的局面尚未实现等问题,水土流失治理依然任重道远,因此,本研究提出水土流失治理工程的对策与建议,进一步推进水土保持工作的有效开展。
3.1 完善水土保持法规和制度
建立健全水土保持法律法规和相关制度,强化依法防治,严格执行相关制度机制。建立稳定的投入机制,实施金融扶持政策,引导个人、企事业单位等社会资金投入水土流失治理事务中;推进《生态补偿条例》制定,建立水土保持防治法律保障体系,贯彻执行《水土保持法》、《草原法》和《森林法》等相关法律法规。
3.2 加大水土流失防治力度
坚持综合治理,增加水土流失防治技术研发力度;自然恢复为主,人工干预为辅,建立以生态功能提升为最终目标的工程措施;遵循地带性规律和因地制宜原则,持续增加增加人工植被的稳定性,提升自然生态系统的水土保持功能;实行公益林补偿机制,实施天然林保护,强化封山育林。
3.3 监测与评价相结合
加强生态监测与工程建设结合,建立长期、稳定的工程监测与评价体系,及时反馈工程建设效果、调整水土保持策略。通过地面监测和调查,基于遥感和GIS技术、无线通信系统、计算机技术,建立完善的工程监测和评价体系,实现对水土流失情况、治理动态以及治理效果进行实时监测,充分保障水土保持工程顺利进行。
3.4 提高农牧民收入
优化产业结构,保障黄河上中游地区居民收入、创造良好生存生活条件。对生活条件恶劣,地质灾害频繁的地区,实施生态移民,落实国家精准扶贫的目标。对水土流失地区的富余劳动力,一方面,发展绿色生态农业,实现规模化、集约化畜牧业发展,推动绿色经济发展;另一方面,开展专业性技能培训,提高农民素质与就业能力,促进剩余劳动力转化。