丘1区水土流失高质量综合治理模式分析

李文华，赵鹏博，李怀有，张西宁

(1.黄河水土保持西峰治理监督局，甘肃 庆阳 745000；2.吐鲁番市水利科学研究所，新疆 吐鲁番 838000；3.吐鲁番市坎儿井研究所，新疆 吐鲁番 838000)

高质量发展已经成为我国水土保持工作的首要任务。习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会发表重要讲话以来，为了进一步落实中共中央、国务院印发的《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》和水利部印发的《推动黄河流域水土保持高质量发展的指导意见》，全面推进黄河上中游地区水土保持高质量发展已经成为总基调。以今年黄委开展“作风建设年”活动为契机，采用“四不两直”方法，对以往在黄土高原典型区域开展的水土保持项目进行全面调研、梳理、总结，提出符合高质量发展要求的水土流失高质量综合治理模式和治理措施显得尤为迫切。

1 调查研究背景

甘肃陇东地区位于陕、甘、宁交界地带，是黄土高原、内蒙古高原、青藏高原、秦巴山区的交汇处，是典型的农牧交错带，是我国农耕文化发祥地和中国红色革命根据地，同时也是国家深度贫困和扶贫任务最艰巨的地区之一，还是我国乃至世界上自然环境最脆弱、水土流失最严重的地区之一[1]。推动甘肃省黄河流域水土保持工作高质量发展，在保障国家生态安全中具有举足轻重的地位[2]。

自21世纪以来，黄河水利委员会在黄土高原地区，尤其是黄土高塬沟壑区相继开展了黄河水土保持生态工程藉河示范区、齐家川示范区、韭园沟示范区、砚瓦川项目区等工程，这些工程实施中，黄河水土保持天水治理监督局(以下简称天水局)、黄河水土保持西峰治理监督局(以下简称西峰局)、黄河水土保持绥德治理监督局(以下简称绥德局)作为项目技术支持单位或项目建设法人，发挥了显著作用；同期，黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站(以下简称西峰站)参与的国家“十一五”科技支撑计划专题研究也取得了丰硕成果，加之黄河上中游管理局基金项目的实施，以及西峰站实施的地方有关科技攻关项目，均取得了一系列应用性科研成果。

刘瑞龙等学者[3]提出来要坚持山水林田湖草沙系统治理，稳步提升水土保持率，增强水土保持生态功能，减少土壤流失量，维护和提升生态系统的质量和稳定性。段彤等学者[4]把生态治理与乡村产业振兴、生态振兴、经济振兴结合起来，进一步优化市域特色产业结构布局，推进经济绿色、高质量发展。水土流失依然是黄河流域生态保护和高质量发展规划区面临的主要生态问题之一，水土流失防治应结合区域水土流失特点，科学布局，精细配置各类措施，推进规划区水土流失治理绿色发展[5]。曹文洪等人[6]提出要统筹山水林田湖草沙系统治理，推进黄土高原水土流失区绿色发展和乡村振兴。甘肃省水土保持面临着国家大力实施经济转型发展、乡村振兴战略、区域协调发展战略等重大战略部署及重大生态修复工程实施的新机遇，结合已有的水土保持成果[7]，本文在开展了黄土高原典型区域水土流失高质量综合治理调查研究基础上，系统的总结了近20年来，西峰站、绥德站、天水站和有关科研单位在当地水土流失综合治理中保留下来、具有高效益和强大生命力的高质量成果，同时为水利部开展的整沟治理试点项目提供技术支撑。

2 水土流失高质量综合治理模式

2.1 丘1区水土流失高质量综合治理模式

2.1.1“三道防线”综合治理模式

该治理模式以坝系建设为重点的韭园沟为基础，以小流域为单元，因地制宜，统一规划，集中治理，促使沟道坝系达到相对稳定状态，且生产经济可持续发展。同时，结合丘1区小流域地形地貌和土壤侵蚀特征，采取的立体梯层结构、沟坡兼治的治理模式。第一道防线是梁峁坡防线，即分水线与峁边线之间的地段；第二道防线是沟谷坡防线，即峁边线与坡脚线之间的地段；第三道防线是沟谷坡防线，即坡脚线与流水线之间的地段。通过各项措施的综合配置，因地制宜、自上而下、层层设防、节节拦蓄，把工程措施与生物措施、治沟与治坡、拦泥蓄水与发展农业生产有机结合起来，形成三道防线的立体梯层工程防护体系和水土保持措施综合治理模式。

2.1.2淤地坝水沙资源合理利用模式

经过多年的试验研究与实践，淤地坝在合理利用水沙资源方面有以下几种模式：①坝系防洪、拦泥、生产综合运用模式；②淤地坝滞洪、灌溉、治碱利用模式，即淤排结合、防洪保收、涵洞排水、治碱保收，修池围井、变坝地为水地；③淤地坝土壤合理利用模式，即种植秋季作物为主、夏秋作物结合，深翻改土、科学施肥，合理密植、科学管理。

2.1.3坝地水利化利用治理模式

坝地水利化利用治理模式是地方群众在20世纪70年代初的关键技术措施，该模式的核心是解决水源问题，主要做法有以下几种：①坝地末端筑坝修池蓄水，自流灌溉；②坝下蓄水，抽水倒灌；圈井箍窑，提水灌溉。

2.1.4填沟造地治理模式

填沟造地、当年兴修、当年受益，是治山治沟、加速沟坝地建设的一项措施。在20世纪70年代受到当地群众的普遍欢迎。采取爆破松土、水力冲填的办法、大大加快了施工进度，在农业上起到了显著的增产作用。填沟造地的形式主要有以下几种：①坝前填沟造地；②箍洞填沟造地；③移河(沟)改道，填沟造田；④未淤成坝地的填沟造地。

2.1.5山涧地区引洪漫地治理模式

暴雨后，利用从山沟，河流、荒坡、村庄、道路流下来的含沙洪水，漫淤农田，改良土壤，就叫引洪漫地。按洪水来源可分为：引沟道洪水漫地。在山川、山涧，山滩交界处，利用沟道洪水漫淤川、涧、滩地；引荒坡洪水漫地。修筑截流土埂或顺山渠，截流坡面洪水，漫淤川地、坝地、梯田等；引河道洪水漫地。河道两岸的盐碱地或沙滩，在没有沟道洪水的情况下，可引河道洪水漫淤；引村庄道路洪水漫地。村庄道路人畜活动频紧，来水大，肥分高，根据地形修筑土埂，引洪入田，进行漫淤。

2.2 丘1区水土流失高质量综合治理技术措施

2.2.1雨水集蓄高效利用技术

绥德站在分析对比当地集中普遍利用的雨水集蓄工程后，总结出了适合本地的大型雨水集蓄工程形式和混凝土小型集水面就地拦蓄形式。大型雨水集蓄工程包括集雨、输水、蓄水、灌溉或其他用水4个系统；混凝土小型集水面就地拦蓄工程相对简单，先后设置了混凝土和三合土集雨2类措施。在辛店试验场高梁疙瘩建立集雨工程，配置3个蓄水池，总容积450m3，建设灌溉红枣示范园；在小石沟梁峁顶布设大型雨水集蓄工程，建设灌溉大扁杏示范园。

2.2.2坝地盐碱化防治技术

坝地盐碱化防治技术主要包括：抬高地面、防治盐碱；截留防渗、制止盐碱蔓延；彻底排水、根治盐碱危害；种植适宜性作(植)物。抬高地面防治盐碱技术采用：修建“闷葫芦”，与高坝地防碱；引洪漫淤，改土压碱。截留防渗制止盐碱蔓延技术采用：做好渠道防渗，防漏除碱；开挖集水马槽，截渗防碱；围田隔渗，治水消碱。彻底排水根治盐碱危害技术采用：设置排水系统，可根治坝地盐碱化。主要做法是：开挖沟渠，排水除碱；设置暗管，泄水灭碱；挖泉修井，抽水除碱。种植适宜性作(植)物技术采用：盐碱坝地种植耐盐碱水稻或种植其他耐盐碱植物，如栽植柳树、青杨树等，扩大坝地利用率。

2.2.3红枣集约化生产技术

绥德站选择韭园沟示范枣园和辛店沟平沟焉台地栽植矮化密植示范园地，引进河北沧州优势品种馒头枣、金丝丰、龙枣、胎里红、早脆王；辛店试验场引进骏枣和赞皇大枣。枣园既可保水保土，也是当地农民重要的经济来源，枣园水土保持综合治理也是坡面治理的主要组成部分。该技术从建园开始就注重土肥水综合管理，同时兼顾病虫害防治技术措施，改变过去栽培管理粗放做法，解决了枣树产量低下、品质不佳的问题。该技术将枣树栽培成活率从传统的25%提高至88.3%，产量从原来的亩产200～300kg，提高到平均亩产600kg，经济效益显著。

2.2.4紫穗槐造林技术

紫穗槐造林，可用植树法、播种法、插条法等。造林后有足够的劳力进行抚育管理，则可进行直播造林，否则以育苗造林为佳，造林地为荒山，适宜采用植树造林。

直播造林：选择雨后抢墒播种，播22种宜采用定峁法，密度为0.5m×0.5m，每亩用带皮种籽1.25～1.5kg。播种前先将种皮搓碎(不要将壳揭去，以防止鼠害)。播种后，覆土深1.5～2.5cm。也可带状整地造林。

育苗造林：分育苗和造林2个环节。育苗时选好地块，翻耕整地，施肥后播种。播种方法可用撒播或条播，为了管理方便，一般都是采用条播。条播时，沟距约1尺，播后覆土2cm，并轻轻镇压，以利保墒；造林时紫穗槐的株行距不宜大于1m或小于0.5m。造林时挖坑宜比树苗根系稍宽，以利其根舒展。覆土先覆表士，并且要填得坚实。如作护埂灌木带，可将苗植于地埂外坡的基部。在荒山造林时，应先铲除周围的杂草，然后再开穴栽植。

2.2.5山地育苗技术

绥德站从1957年开始进行山地育苗试验，在山地上培育出了刺槐、臭椿、白榆、油松、杜梨、紫穗槐、杜仲、核桃等多种苗木。其中，刺槐、臭椿、紫穗槐、白榆、油松较为成功。进行较大面积的山地育苗，采取一般育苗管理措施，为造林提供苗木。试验时要进行深耕和施基肥、土壤消毒、整地作床、种子处理、播种和苗木抚育管理。试验发现，土壤水分是山地育苗能否成功的关键，根据测定土壤水份达10%以上，种子能发芽出土。在风大干旱的春季播种，为保持土壤中的水份，就要进行覆盖。山地育苗距造林地近，环境变化小，随起苗随栽植，苗木抗逆性强，造林成活率高。

2.2.6生态田埂坎技术

绥德站根据梯田埂坎立地条件种植具有明显生态效益和经济效益的作物，采用紫花苜蓿、金银花、黄花菜、苦水玫瑰、四季玫瑰等植物，对榆林市赵家峁试验梯田的田埂坎进行不同生态模式的配置形成了黄土丘陵沟壑区生态田埂坎技术。主要选择黄花菜，全面整地，穴播，宽窄行栽植，宽行120～140cm，窄行20～30cm，穴距9～15cm，每穴栽1株。

2.2.7淤地坝柔性溢洪道新材料技术模式

绥德站在陈祖煜院士团队的带领下，提出淤地坝柔性溢洪道的理念，柔性溢洪道主要采用CDASS土工材料和当地黄土修建而成的台阶式溢洪道。经过模型设计、材料试验、模型试验、室外试验、野外试验等过程。CDASS土工材料具有抗高速水流冲刷、保土性能强、抗老化性能强的特点。柔性溢洪道与现有溢洪道比较，具有显著优点：修建在坝体上，避免单独占地，节省土地资源；抗冲性能好，降低水流流速及能量，消能效率高；适应地基不均匀沉降能力强，不易产生结构性破坏；利用黄土作为主要建筑材料，造价低廉、减少砂石开采，环境友好；随着混凝土及石材价格的不断上涨，可节省约一半投资，成本优势突显[8]。淤地坝柔性溢洪道新材料技术于2020年被列入成熟适用水利科技成果推广运用清单，予以推广。

2.2.8陕北丘陵沟壑区高陡边坡防治技术

绥德站在辛店沟开展了高陡边坡打孔造林种草试验。该技术主要以打孔造林技术为主，同时配合节水灌溉措施。首先削整坡面的突出物，使整个坡面相对平顺、整洁。再在边坡上施工打孔，间距30～50cm，“品字形”布设，一般孔深15～20cm，将选用的种植土、草种子、长效肥、营养液等混合搅拌均匀装入营养袋，选用营养袋直径4.8cm、高20cm，放入备好的钻孔，草种选用适合本地、耐旱、耐寒、籽粒饱满的帝王草籽。客土、肥、种子、营养液配、水配比采用土：肥为8∶2，土：营养液为1∶10，土：种子为10∶1，土：水为5∶2，种好后利用人工喷洒或喷灌等方式给种植坡面补灌，浇灌方案根据当地自然降雨情况而定，在出苗前一般7d浇灌1次，出苗后10～15d左右浇灌1次，每次浇灌量为12mm。出苗率达到95%以上，保存率在85%以上，盖度达60%。

3 发展趋势

(1)淤地坝坝系高质量发展综合治理与安全评价淤地坝的高质量发展主要工作包括：①坝系安全风险防控与监测评价：通过多种技术手段的集成，探索淤地坝风险防控监测评价体系建设；运用新的发展理念，在原来淤地坝坝系相对稳定理论的基础上，探索高质量淤地坝及坝系的标准和指标。②淤地坝坝地高效利用。

(2)梯田高质量发展治理体系。传统老旧梯田进行改造，要坚持以近自然生态的理念，切忌大面积土方开挖，破坏生态环境。梯田高质量发展的核心是可持续的高效利用，结合当地产业发展，形成规模化高效种植模式。在考虑谷子、豆类等传统农作物的同时，还可以考虑黄桃、鲜食杏等新的经果林，同时也可借助于温室大棚发展草莓等采摘产业。

(3)基于乡村振兴的新时期田园综合体治理模式探索。紧紧围绕“山水林田湖草沙”综合治理体系和理念，丘1区立足“三道防线”综合治理模式，按照新思路、新理念进行提质增效。第一道防线要逐步改造老旧梯田利用模式，更换有经济效益的林种；第二道防线，可选择适宜性地段进行不同高陡边坡防治技术试验探索；第三道防线就是淤地坝的高质量发展，打造部分标准化、规范化淤地坝。

4 结论

近年来，甘肃省辛店沟水土保持科技示范园的建设运行，以新时期生态文明建设、黄河流域生态保护和高质量发展纲要为指引，兼顾清洁小流域、乡村振兴等国家战略，形成集山水林田湖草沙为一体的田园综合体模式，其内涵已超出单纯治理的范畴，已实现小流域的高质量发展。在丘1区水土流失高质量综合治理模式选择时，建议优先选择“三道防线”治理保护模式、淤地坝水沙资源合理利用模式、近自然坡面整治水土保持关键技术模式和辛店沟小流域综合治理模式，持续推动水土流失高质量综合治理模式示范和推广。