郝瑞甫

(鹽環(huán)定揚(yáng)水管理處，寧夏 吳忠 751100)

1 陜甘寧鹽環(huán)定揚(yáng)黃工程概況

陜甘寧鹽環(huán)定揚(yáng)黃工程是以解決陜西省定邊縣、甘肅省環(huán)縣和寧夏鹽池縣、同心縣部分地區(qū)飲水問題，防治地方病，改善生態(tài)環(huán)境，在有條件的地區(qū)發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉的電力揚(yáng)水工程。工程由陜西、甘肅、寧夏三省區(qū)共用工程(輸水總干渠)和三省區(qū)專用工程(輸水支干渠、灌區(qū)建設(shè))兩部分組成。共用工程設(shè)計流量11 m3/s，建設(shè)揚(yáng)水泵站12座，裝機(jī)容量659 MW，輸水干渠長123.8 km，水工建筑物113座；設(shè)計解決38.6萬人、132萬頭牲畜飲水問題，并發(fā)展灌溉面積2.01萬hm2。工程于1988年正式開工建設(shè)，1993年5月試水，1996年9月竣工正式投入運(yùn)行，總投資3.03億元。

2 陜甘寧鹽環(huán)定揚(yáng)黃共用工程運(yùn)行中的水土流失與治理

陜甘寧鹽環(huán)定揚(yáng)黃共用工程地處鄂爾多斯臺地南緣，屬干旱風(fēng)沙草原區(qū)。該區(qū)域干旱少雨，植被稀疏，風(fēng)大沙多，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，風(fēng)力侵蝕危害嚴(yán)重。由于工程設(shè)計和建設(shè)中對水土流失防治認(rèn)識不足，重視不夠，沒有考慮渠道沿線的風(fēng)沙治理，導(dǎo)致在每年大風(fēng)季節(jié)，沿線風(fēng)沙淤積渠道，嚴(yán)重影響供水。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10萬m3以上，需要專項資金100萬元以上，加大了運(yùn)行成本。為此，工程運(yùn)行管理部門對渠系沿線進(jìn)行了持續(xù)的水土流失治理。一是在風(fēng)沙嚴(yán)重的一干渠、二干渠、三干渠、五干渠兩側(cè)30 m范圍內(nèi)全面營造了喬灌結(jié)合的防風(fēng)護(hù)渠林；二是對泵站周圍棄土場進(jìn)行平整，開發(fā)成生產(chǎn)生活用地；三是在干渠沿線流動沙丘渠段設(shè)防沙草障、點(diǎn)種灌木，在渠道兩側(cè)管護(hù)范圍內(nèi)設(shè)刺絲圍欄進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。僅2002—2008年總治理面積就達(dá)784 hm2，制作刺絲圍欄76.4 km，治理渠道61 km。后期又陸續(xù)在灌區(qū)四周及道路、渠系沿線和農(nóng)田周圍營造了防護(hù)林體系，并對天然草場實施了退牧還草、草場封育等；2010—2016年結(jié)合美麗渠道建設(shè)，在干渠兩側(cè)營造防護(hù)林帶32 km，目前得到初步治理的干渠長占總長的75%。通過多年的治理，工程沿線呈現(xiàn)出一派盎然生機(jī)，宛如一道綠色屏障，護(hù)衛(wèi)著泵站和渠道，工程基礎(chǔ)設(shè)施得到完善，地表植被覆蓋度由25%增加到85%，增大了土壤入滲率和地表攔蓄經(jīng)流的能力，有效控制了水土流失；每年渠道清淤費(fèi)用下降到20萬元以下，降低了揚(yáng)黃工程運(yùn)行成本，確保了工程正常運(yùn)行，使鹽環(huán)定揚(yáng)黃共用工程的效益能夠得到充分發(fā)揮，提高了供水保證率。

陜甘寧鹽環(huán)定揚(yáng)黃共用工程前期已采取的治理措施中，大部分是因地制宜、因害設(shè)防，但因缺乏資金，目前仍存在很多問題：一是部分棄土尚未采取有效的整治措施，渠道沿線的風(fēng)沙危害及大挖方段的棄土產(chǎn)生的水土流失嚴(yán)重威脅工程的安全運(yùn)行；二是現(xiàn)有治理措施中有一些需要進(jìn)一步完善和提高標(biāo)準(zhǔn)，如已做的草障有一部分沒有配合植物措施，其防護(hù)作用不會長久；三是缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，整個工程在防治水土流失方面沒有整體的工程措施、植物措施布局。

3 鹽環(huán)定揚(yáng)黃共用工程更新改造中的水土保持

2016年9月鹽環(huán)定揚(yáng)黃共用工程被列入寧夏中部干旱帶脫貧攻堅水源工程更新改造項目正式開工建設(shè)，將原有的12座泵站合并改造為8座，改造干渠38.68 km。工程設(shè)計和建設(shè)中，全面總結(jié)和吸取了以往忽視水土流失防治工作，影響工程正常運(yùn)行的教訓(xùn)，對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問題進(jìn)行統(tǒng)一考慮，全面系統(tǒng)設(shè)計。

3.1 水土流失防治分區(qū)

根據(jù)區(qū)域地形地貌及自然條件基本一致、區(qū)域水土流失制約因子的一致性和工程施工對地表植被擾動的近似性，以及主體工程設(shè)計中區(qū)域內(nèi)工程布局基本相同和空間結(jié)構(gòu)、施工工藝和方法基本相似等原則，進(jìn)行水土流失防治分區(qū)劃分。經(jīng)綜合分析工程設(shè)計、施工工藝、方法、布局、占地性質(zhì)、水土流失特點(diǎn)等，將項目區(qū)劃分為泵站主體工程區(qū)、棄渣場區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、渠道工程防治區(qū)、預(yù)制場防治區(qū)共5個防治區(qū)。

3.2 水土保持措施布局和分區(qū)防治措施

防治措施總體上按“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合的方式進(jìn)行布局，即以工程水土流失重點(diǎn)防治部位為點(diǎn)，以干渠工程綠化為線，以泵站主體工程區(qū)、棄渣場區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、渠道工程防治區(qū)、預(yù)制場防治區(qū)為面，全面、合理、系統(tǒng)地布設(shè)水土保持綜合防治措施體系，達(dá)到有效防治水土流失的目的。

3.2.1 泵站主體工程區(qū)

泵站廠區(qū)四周采用1∶1.5 的混凝土框格種草護(hù)坡，坡頂設(shè)置漿砌石截洪溝，坡底設(shè)置素混凝土排水溝，將雨水導(dǎo)入進(jìn)水渠，截洪溝斷面1.0 m×0.5 m，素混凝土排水溝斷面 0.5 m×0.5 m。對出水管道管床進(jìn)行混凝土貼坡硬化，洪水通過管床排入泵房后面低洼處，設(shè)置臨時抽排設(shè)施，排入廠區(qū)排水溝。暴雨期間，排入前池的雨水通過退水渠排走。

新站址用地類型有耕地、林地、荒草地，地勢較平坦開闊，原地貌上草的長勢較好，考慮對新站址進(jìn)行表土剝離，剝離的表土堆放于棄渣場區(qū)，與棄渣分開堆放，作為后期新建泵站綠化區(qū)域及廢棄泵站拆除填埋后覆土土源，表土剝離厚度20 cm，直接堆放到棄渣場靠外一側(cè)。工程結(jié)束后對新建泵站硬化建筑物占地以外的空閑地進(jìn)行人工整地、管道臨時占地區(qū)采用機(jī)械整地。機(jī)械施工方式采用人工施農(nóng)家肥，拖拉機(jī)牽引鏵犁耕翻地，整地深度30 cm。

對泵站周邊空閑地按園林綠化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綠化，喬木選擇新疆楊、國槐、側(cè)柏、油松按1∶1∶1∶1混植，株行距為2 m×3 m，并撒播種草，按苦豆子、沙蒿、冰草1∶1∶1混播，設(shè)計播種量為80 kg/hm2。泵站內(nèi)空閑地，點(diǎn)綴黃刺玫、榆葉梅等，配置花壇，花壇可選種月季等耐寒、耐旱花卉。對栽植喬灌木的區(qū)域進(jìn)行穴狀整地，喬木栽植穴規(guī)格為60 cm×60 cm×60 cm，灌木栽植穴規(guī)格為40 cm×40 cm×40 cm。灌溉方式采用微噴灌。

3.2.2 棄渣場區(qū)

棄渣場區(qū)是水土流失防治的重點(diǎn)區(qū)域，棄渣場位于共用工程泵站附近，地勢較平坦開闊，原地貌上樹草的長勢較好，為有效利用腐殖質(zhì)層以備后期恢復(fù)植被，對棄渣場進(jìn)行表土剝離，剝離的表土堆放于棄渣場區(qū)，與棄渣分開堆放，待施工結(jié)束后進(jìn)行回覆平整。表土剝離厚度20 cm。棄渣場利用結(jié)束后，回覆表土并進(jìn)行機(jī)械土地整治，以備后期綠化。拖拉機(jī)牽引鏵犁耕翻地，整地深度 30 cm。對占用耕地區(qū)域進(jìn)行復(fù)耕。

對渣場覆土平整后綠化，綠化方式采用造林與種草相結(jié)合的方式，喬木選擇新疆楊、刺槐和旱柳按1∶1∶1混植，灌木采用紫穗槐、檸條、檉柳混植進(jìn)行植被恢復(fù)。草種有苦豆子、沙蒿、冰草，按1∶1∶1混播。喬木株行距2 m×3 m，灌木株行距1 m×1 m。苦豆子、沙蒿、冰草設(shè)計播種量為80 kg/hm2，對于占用耕地區(qū)域，栽植紫花苜蓿進(jìn)行土地熟化。種草選在雨季進(jìn)行，播種前去草籽包衣或拌成泥丸后摻沙撒播。對栽植喬木的區(qū)域進(jìn)行穴狀整地，喬木栽植穴規(guī)格為60 cm×60 cm×60 cm。灌木栽植穴規(guī)格40 cm×40 cm×60 cm。

為防止風(fēng)蝕和減小面蝕強(qiáng)度，需對臨時剝離的表土根據(jù)占地區(qū)實際情況定點(diǎn)堆放，四周采用擋土袋進(jìn)行攔擋，擋土袋設(shè)計規(guī)格為0.6 m×0.8 m。表面采用纖維網(wǎng)進(jìn)行苫蓋。

3.2.3 施工生產(chǎn)生活區(qū)

工程施工生產(chǎn)生活區(qū)占用旱耕地和荒草地，占地區(qū)域平坦開闊。施工期間水土流失輕微，以預(yù)防保護(hù)為主。設(shè)計措施有表土剝離與回填、表土臨時堆放攔擋與覆蓋、臨時排水措施，工程施工結(jié)束后的復(fù)耕措施、機(jī)械整地措施和喬灌草綠化措施。

3.2.4 渠道工程防治區(qū)

對干渠兩側(cè)的高邊坡進(jìn)行整治，渠頂以上邊坡1∶1.5，采用無砂砼六邊形空心磚鋪砌加種草的“工程+生物”措施?？招拇u厚80 mm，將現(xiàn)狀邊坡整平壓實后鋪砌。每20 m設(shè)一道預(yù)制隔條，尺寸0.3 m×0.3 m×1.0 m。在渠堤外側(cè)和第一級馬道各設(shè)一條縱向排水溝，將坡積水排向低洼處。

對退水溝開挖棄土土方進(jìn)行整平，整平后栽植灌木和撒播草籽進(jìn)行水土流失防治。灌木選用防風(fēng)固沙先鋒灌木檸條，每3行為一組，行距1 m，株距1 m，組間距為5 m；草種選用苦豆子、沙蒿、冰草混播，混播比1∶1∶1。

干渠兩側(cè)栽植護(hù)渠喬木林帶，喬木選用刺槐、旱柳、新疆楊及沙棗，株行距均為3 m，干渠兩側(cè)各種植一行。

3.2.5 預(yù)制場防治區(qū)

對預(yù)制場區(qū)采用推土機(jī)進(jìn)行表土剝離，剝離厚度為0.2 m，施工結(jié)束后對剝離表土進(jìn)行回鋪及機(jī)械化土地整治措施，以備后期恢復(fù)植被。拖拉機(jī)牽引鏵犁耕翻地，整地深度30 cm。

土地整治結(jié)束后，對預(yù)制場臨時占用的天然草地通過栽植灌木和撒播草籽進(jìn)行植被恢復(fù)。灌木選用檸條，每3行為一組，行距1 m、株距1 m、組間距5 m；草種選用苦豆子、沙蒿、冰草混播，其中設(shè)計播種量苦豆子25 kg/hm2、沙蒿20 kg/hm2、冰草25 kg/hm2，補(bǔ)植率按20%計，實際播種量苦豆子30 kg/hm2、沙蒿24 kg/hm2、冰草30 kg/hm2。種草選在雨季進(jìn)行，播種前去草籽包衣或拌成泥丸后摻沙撒播。

為防止風(fēng)蝕和減小面蝕強(qiáng)度，對臨時剝離的表土根據(jù)占地區(qū)實際情況定點(diǎn)堆放，堆高不大于3 m，表面采用纖維網(wǎng)進(jìn)行苫蓋并用袋裝土攔擋。

4 陜甘寧鹽環(huán)定揚(yáng)黃共用工程更新改造項目水土流失防治效果

工程實施后，新實施的水土保持措施和原有水土保持措施形成一個完整的防護(hù)體系，使渠道管理范圍內(nèi)的林草植被覆蓋率達(dá)到50%以上，形成了以渠道為干線的綠色屏障；管理處的泵站(所)進(jìn)行了園林綠化美化，已形成了點(diǎn)、線、面結(jié)合，自然和諧、環(huán)境優(yōu)美、完整統(tǒng)一的植物防護(hù)林體系；治理區(qū)侵蝕模數(shù)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)，降比超過了50%。工程的實施有效地遏制了土壤沙化和水土流失的擴(kuò)展，實現(xiàn)了治理區(qū)域生態(tài)環(huán)境的歷史性轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了林草資源的可持續(xù)發(fā)展。