基于生態清潔小流域治理措施體系的研究
——以大伙房水庫周邊及上游地區為例

牛 萍

(遼寧省撫順縣水利事務服務中心，遼寧 撫順 113006)

為順應新時代的發展要求，滿足人們對美好宜居環境和清潔水源的迫切需求，生態清潔小流域越來越引起人們的關注。對此，楊進懷、祁生林、畢小剛等以北京地區為例，探討了生態清潔小流域的內涵、特征和建設思路，有學者相繼對其他地區也開展了研究[1-3]。由于不同地區的社會經濟條件、地貌形態特征和水文地質環境等存在較大的差異，要相互借鑒、因地制宜的實施小流域治理。本文以大伙房水庫周邊及上游地區為例，以控制水土流失為中心，以水土資源的可持續利用和環境資源的可持續維護為目的，以改善生態環境為目標，合理利用土地資源，優化土地利用結構，通過實施耕作、植物、工程和管護措施，形成全方位控制水土流失的綜合防治體系，以期為流域生態治理提供技術支撐[4，5]。

1 研究區概況

大伙房水庫坐落于撫順市境內，發揮著供水、灌溉、防洪、發電和養殖等功能，該水庫承擔著附近多個城市和2 300萬人口的生活供水任務。總庫容21.87億 m3，最高水位138.8 m，最大水深37.0 m，庫區水面東、西長35 km，最寬處4 km，樞紐總泄量16.295 m3/s，最大蓄水面積達114 km2。入庫河流有渾河、社河、蘇子河等，庫區水產養殖規模大被譽為自然“大水缸”，也是全國九大重點城市供水水源地之一。根據不同的地貌形態，水庫上、中、下游依次為山區、丘陵和平原區，占流域面積60%、2%、38%，屬于帶狀河谷型水庫。

研究區為大陸性季風氣候，四季分明，降雨集中，日照充足，溫差較大，多年平均降水量655.4 mm，降水時空分布極為不均，夏、秋季占年降水的50%，年均氣溫9.4℃，無霜期180 d，多年平均蒸發量1 548 mm。流域內水資源豐富，地下水平均埋深2～6 m，水量較大，庫區現有植物資源豐富，生態環境較好，交通便利，具有廣闊的生態旅游開發潛力。流域內農民收入主要以農業耕種為主，多年來廣種薄收的耕作理念導致大面積的毀林開荒，造成了嚴重的水土流失。不合理的種植觀念，直接影響了土地生產力的提高，土地資源不能得以因地制宜的利用，難以提高生產潛能，制約了當地經濟的發展[6-8]。

因此，實施生態清潔小流域建設，進一步優化土地利用結構，可有效提高經濟增長指數，這是保障國家糧食安全、防洪安全和生態安全的必然選擇，保護和恢復水庫周邊及上游地區的生態環境非常重要。

2 綜合治理體系

2.1 工程總體布置

根據區域侵蝕類型、地形地貌及水土流失特點，實施以治理保護和開發利用水土資源為基礎，以恢復植被為重點，以突出最大生態效益為中心，對庫區周邊及上游地區實施綜合治理，其總體布置如下：(1)為充分發揮森林系統的自修復功能以及減少人類的干擾，采取生態修復措施整治疏林地。(2)根據不同的侵蝕強度及距大伙房水庫壩址的距離，將荒地劃分為兩個區域，近壩址附近的荒地采取種植園林綠化草坪措施，通過種植風景樹種、水平階整地等有效控制水土流失，并發揮相應的景觀效果；距離壩址稍遠區域種植適用于當地的水保先鋒樹種，同時實施工程整地，以實現治理水土流失、增添流域景觀效果以及改善生態環境的目標。(3)對于不宜修建水平梯田的薄土層坡耕地，采取保土耕作的方式控制土壤侵蝕。此外，工程措施設計標準為10 a一遇6 h最大降雨。

2.2 水土保持林

根據立地條件、水土流失強度及區位因素不同，水土保持林整地采取魚鱗坑和水平階兩種整地形式。

2.2.1 魚鱗坑整地

區域內現有土層較薄，荒地面積910.5 hm2，涉及斑塊為30、51，水土流失較為嚴重。對此，通過實施魚鱗坑整地、栽植適宜樹種等措施快速提高林草覆蓋率，適宜樹種有刺槐、側柏、火炬樹等。魚鱗坑整地的蓄水保土能力較差，但其擾動地表的程度較低，原有植被與正常生長后的植被共同發揮攔蓄功能。整地規格為株距4.0 m×行距4.0 m，栽植坑深0.5×短徑0.4 m×長徑0.6 m，回填土深0.3 m。是水土流失比較嚴重的區域。通過實施魚鱗坑整地的形式進行治理，并栽植適宜當地生長的火炬樹、側柏、刺槐，可以在較短時間內達到增加林木覆蓋率的目的。魚鱗坑整地的優點為對地表的擾動較小，缺點為工程自身蓄水保土能力較差，待植物正常生長后方能與原有植被共同發揮攔蓄功能。整地規格為行距4.0 m、株距4.0 m，栽植坑規格長徑0.6 m，短徑0.4 m，坑深0.5 m，回土深0.3 m。沿等高線布設坡面上的各坑，以“品”字型錯開排列上下兩行坑口。每株苗木栽植一個坑，苗木規格為株高0.5 m×地徑1 cm，造林密度每坑栽植一株苗木，造林密度為625株/hm2，苗木選擇規格為地徑1 cm、株高0.5 m，參數設計如表1。魚鱗坑整地工程造林，如圖1。

表1 生態林設計參數

圖1 魚鱗坑造林示意圖

2.2.2 水平階整地

區域內毗近大伙房水庫壩址附近處有荒山面積340.2 hm2，涉及斑塊為42、45、47、49、50，可采取水平階整地形式以達到控制水土流失的目的。該區域整地形式為水平階整地，從上而下在坡面上沿等高線每隔5 m修筑階面，上下臺段高差根據地表坡度不同，介于0.5～1.5 m之間。整地前將表層土集中堆放，平整后再進行恢復，用于植物生長需要。水平階整地面積340.2 hm2，如表2。

表2 水平階整地設計參數

完成整地后實施栽植，栽植坑的長、寬、深均為0.6 m，回填土深0.5 m，栽植規格為株距4.0×行距4.0 m，選取銀杏、饅頭柳、油松、梓樹、欒樹、合歡；灌木樹種的栽植坑直徑0.5 m、穴深0.5 m，回填土深0.3 m，選擇紫葉小檗、刺梅、丁香等樹種類型。

整地后進行栽植，栽植規格為行距4.0 m、株距4.0 m，栽植坑規格深0.6 m，長、寬均為0.6 m，回土深0.5 m，樹種選擇油松、欒樹、饅頭柳、合歡、梓樹、銀杏；需要栽植灌木樹種的區域栽植坑規格穴深0.5 m，栽植坑直徑0.5 m，回土深0.3 m，樹種選擇丁香、刺梅、紫葉小檗。

2.3 封育治理措施

大伙房水庫周邊及上游地區的疏林地郁閉度不高，林下地被物未形成能夠有效防止土壤流失、攔蓄降水的保護層，為增強地表抗蝕性、蓄水固土能力和林地覆蓋率，采取生態修復治理、輔以補植措施。區域內現有的疏林地郁閉度不高，林下地被物未能形成天然攔蓄降水、防止土壤流失的保護層，可通過生態修復的方式進行治理，并輔以補植的措施提高林地覆蓋率，增強保水保土和抗蝕能力。生態修復可以發揮生態系統的自修復功能，加快改善流域環境以及恢復林草植被，治理區內要求插牌定界，制定有效的政策和制度，明確專人管護。

人工輔助措施包括圍欄、標志牌、人工撒播草籽等，可實施生態修復面積1 390.7 hm2，庫區周邊及上游地區適宜封育的有樹高不超過2 m的灌叢地、矮林和郁閉度超過0.4的地類，適宜封育的地類有郁閉度大于0.4、樹高在2 m以下的矮林及灌叢地，郁閉度在0.2左右的疏林地，植被覆蓋度在0.05以下的裸土地。

區域內實施全封方式，將生態修復區區用圍欄封閉以防止人畜隨意進入。根據不同的地貌特征，在靠近牧場、道路、村屯等頻繁活動的生態修復區布設圍欄，采用0.12 m(長)×0.12 m(寬)×1.85 m(高)的C20混凝土樁制成圍欄，樁的地上高、地下埋深1.20 m、0.65 m，樁間距4.0 m，采用礫石每個2根加固樁根部。設水平刺線5到、對角線2道，間距0.2 m，在支柱上捆扎鐵絲。區域內采用全封方式，為防止人、畜隨意進入，必須用圍欄將生態修復區封閉。結合地形、地貌特點，在生態修復區靠近道路、村屯、牧場等活動頻繁的地帶布設圍欄。圍欄水泥樁采用C20混凝土樁，規格為長0.12 m、寬0.12 m、高1.85 m，混凝土樁間距4 m，地下埋深0.65 m，地上高1.20 m，隔2根混凝土樁用礫石加固根部。水平刺線5道，間距0.20 m，對角線共2道，將鐵絲網捆扎在支柱上。

此外，考慮區域實際情況，在路旁、進山口、行政區屬耕地處和交通要道醒目處設立標志牌，通過加強相關懲罰制度、政策發揮的宣傳，使人們更加充分的認識生態修復治理的必要性與重要性。標志牌設置45個，標志牌為混凝土、磚砌底座結構。

加強宣傳生態修復治理建設的政策法規和獎罰制度，提高人民進行生態建設的意識，使人民認識到生態修復治理的重要性和必要性。標志牌采用磚砌底座、混凝土結構，共設置標志牌45個。

研究區實施生態修復區域的郁閉度較低，只依靠自然更新的方式難以迅速恢復植被，必須進行補植。生態修復區域內可采用人工撒播紫花苜蓿草籽的方式迅速恢復灌草植被，同時起到改良土壤養分的作用?？扇霾ゲ葑训拿娣e為417.2 hm2，需紫花苜蓿草籽417.2 kg。

2.4 保土耕作措施

保土耕作措施是結合農事耕作改變微地形增加土壤入滲，提高地表植被覆蓋度和土壤抗蝕性的治理措施，如圖2。根據不同的農事耕作情況、降雨條件、地形地貌和土質類型，遵循因地制宜的原則合理設計保土耕作。

保土耕作的設計一般能減少泥沙60%、減少徑流50%，該措施通常適用于15°以下的坡耕地，耕作方向要基本沿等高線，有利于減輕徑流沖刷、保蓄水分和增加土壤滲透性。實施該項措施時，應對地塊深翻、旋耕，厚度一般為20～30 cm，以此形成新的橫坡溝壟。對于大范圍的坡耕地，從上到下沿坡面等高線每隔一定距離修筑若干道土埂，或形成灌木帶、種草帶等，以截短坡長，減輕水土流失。土埂宜在汛前、結合最后一次農耕措施修筑，即在坡面上沿等高線開犁，以此形成壟、溝，將牧草或作物種植于壟溝內，以發揮攔泥蓄水、保水保土、增產功能，共實施保土耕作措施1 531.9 hm2(見圖2)。

圖2 保土耕作措施示意圖

2.5 面源污染防治

大伙房水庫周邊及上游地區農業種植面積較大，土壤中的農藥、化肥為面源污染的主要來源，這些污染物在降水徑流作用下隨土壤顆粒進入河流，從而使得水質污染及水質富營養化問題更加突出。流域生態環境與湖泊、水庫的富營養化問題密切有關，對水土資源利用和水環境保護造成威脅。對此，以控制農藥、化肥施用量和種類為重點，以保護水環境為目標，考慮具體情況提出有效防治面源污染的對策。

(1)提倡有機農業的發展、鼓勵施用有機肥和農家肥，有機肥、農家肥有利于減輕農業面源污染、改善作物根際微生物群、提高土方肥力及改良土壤。農業部門要推廣高新技術的應用，加強宣傳引導農民充分利用植物綠肥、秸稈、禽畜糞便等資源，推動科學施肥和增施有機肥的發展。

(2)各類農藥、化肥的施用量及種類要符合土壤污染防治工作和農藥管理條件等相關規定，并且農藥使用過程中要注意人畜安全，嚴格執行農藥使用方法和范圍的規定。

(3)積極推廣生物防治病蟲害。生物防治是充分利用不同物種之間的關系，有效抑制不利生物的方法，其中不污染環境為生物防治的最大優點。目前，比較常用的生物防治方法如下：采取不育昆蟲防治措施使害蟲失去繁殖能力、實行耕作措施改變農業環境以減少有害生物的發生、選擇天敵或具有抗性的物種防治病害等。

3 結語

大伙房水庫發揮著供水、灌溉、防洪、發電和養殖等功能，承擔著附近多個城市和2 300萬人口的生活供水任務。為減少庫區周邊及上游地區水質污染、改善調節小氣候、凈化空氣、美化環境、保護野生植物，本文提出了全方位控制水土流失的綜合防治體系。該綜合防治體系中的水土保持林、封育治理、保土耕作等措施具有較強可行性，而對面源污染防治未開展具體措施的設計。面源污染防治需要周邊居民、當地政府和社會等多方的女里，如何建立健全流域環保政策、推擠現代生態農業發展等為下階段污染防治實踐和研究的重點。