李 娟
(山西省汾河水庫管理局,山西 太原 030002)
汾河水庫位于太原市西北的婁煩縣下靜游村至下石家莊村之間,南北長15 km,東西寬5 km,總面積32 km2。汾河水庫控制流域面積5 268 km2,多年平均流量21.9 m3/s,設(shè)計洪水流量3 670 m3/s,最高水線海拔1 131.4 m,總庫容7億m3,設(shè)計灌溉面積10萬hm2。其上游的地形特點屬于較易發(fā)生水土流失的地形,包括1 549 hm2的石山林區(qū)、1 570 hm2的土石山區(qū)、279 hm2的河谷階地以及1 870 hm2的黃土丘陵溝壑區(qū),其中溝壑密度為5~8 km/hm2。為有效解決水土流失嚴(yán)重的情況,山西省在汾河水庫上游先后采取了各項措施,從1997年1 920 hm2的治理面積起,至今已成功治理了3 720 hm2,治理度達(dá)到了70%以上。通過各項大流域建設(shè)以及多措施綜合治理手段的工程建設(shè),對汾河水庫上游的水土流失情況進(jìn)行了李昂哈德遏制,增強(qiáng)了其攔沙和調(diào)蓄能力,在最大化發(fā)揮汾河水庫價值的同時也極大地延長了水庫的使用壽命[1]。
汾河水庫設(shè)計灌溉面積10萬hm2,受益面積約占全省水地面積近十分之一,是山西省最大的自流灌區(qū)。除農(nóng)業(yè)灌溉外,汾河灌區(qū)同時還擔(dān)負(fù)著向太原第一、第二熱電廠、太鋼、清徐縣東西湖、交城工業(yè)園區(qū)工業(yè)用水和太原汾河公園、森林公園等公益事業(yè)供水任務(wù)。因此,如何對汾河水庫庫區(qū)進(jìn)行水土流失防治治理一直以來都是山西水利事業(yè)重要工作任務(wù)之一。對汾河水庫庫區(qū)進(jìn)行邊坡綠化,是開展水土流失防治工作的有效途徑。據(jù)統(tǒng)計,盡管不斷加強(qiáng)汾河水庫庫區(qū)治理,仍有超過20%的面積未被治理;其中微度侵蝕面積占16.17%[2]。
為了將更好的水源提供給汾河兩岸的人民,要更加科學(xué)、高效地解決汾河水庫泥沙、淤泥和水質(zhì)污染問題,具體措施包括,汾河水庫庫區(qū)周邊綠化、邊坡綠化,保護(hù)汾河水庫周邊生態(tài)環(huán)境和良好水質(zhì)。
汾河水庫庫區(qū)的總治理面積為978.11 hm2,其中包括241.43 hm2的林地造林面積以及736.68 hm2的松油幼林補(bǔ)植灌木面積[3]。
汾河水庫庫區(qū)邊坡綠化工程建設(shè)的基本目標(biāo),在于減少水庫庫區(qū)等高線以上500 m左右范圍內(nèi)的坡面泥沙進(jìn)入庫區(qū),同時以綠化、美化汾河水庫庫區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境為輔助理念。按照汾河庫區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境以及土壤環(huán)境等造林立地條件,選擇適宜樹種,由于庫區(qū)周圍邊坡面與其他平面綠化有所不同,應(yīng)當(dāng)盡可能選擇優(yōu)質(zhì)苗木。此外,還要使用秸稈覆蓋等高標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)進(jìn)行配套,在建設(shè)良好水土保持效益的邊坡綠化工程同時,使汾河水庫庫區(qū)兼?zhèn)渚坝^游憩功能。
2.2.1 宜林地造林工程
根據(jù)工程立地條件劃分為荒草地、棄耕地、棄土場和庫區(qū)1 130 m高程以上灘涂地四項。其中,荒草地占地面積116.45 hm2,包括坡面栽植山楊、檸條和溝坡栽植檸條兩種方式;棄耕地占地面積118.85 hm2,包括邊坡栽植經(jīng)濟(jì)林和溝坡栽植經(jīng)濟(jì)類兩種方式;棄土場占地面積共為2.21 hm2,主要為溝坡栽植喬灌混交林。庫區(qū)1 130 m高程以上灘涂占地面積共為3.92 hm2,包括栽植喬木林和蘆葦兩種方式。
2.2.2 宜油松幼林造林工程
目前汾河水庫1 130 m高程以上500 m范圍內(nèi),有不同栽植密度的油松幼林736.68 hm2,大部分種植于2006年,株高約30~50 cm,胸徑約1~2 cm。盡管該次綠化成活率高達(dá)80%,但庫區(qū)現(xiàn)階段植被的林種單一、森林郁閉度較低,假設(shè)每株樹冠面積0.2 m2計算,森林覆蓋率也只能達(dá)到3.3%左右。油松植株生長周期長,很難在短期內(nèi)發(fā)揮生態(tài)效應(yīng)[4]。根據(jù)上述分析,應(yīng)該針對不同密度采取不同的補(bǔ)植灌木措施,見表1。
表1 補(bǔ)植灌木表
將此次汾河水庫庫區(qū)邊坡綠化項目建設(shè)的效益計算期定為30年,且由于該項目屬于生態(tài)保護(hù)項目,計算時可取7%的貼現(xiàn)率來進(jìn)行效益計算。假設(shè)基準(zhǔn)年為2017年,基準(zhǔn)點定在2017年年末,采用靜態(tài)和動態(tài)兩種計算方式來進(jìn)行效益計算見表2:
表2 庫區(qū)邊坡綠化項目經(jīng)濟(jì)效益計算表 單位:萬元
據(jù)上述計算可知,靜態(tài)回收年限為12年,而動態(tài)的回收年限為16.8年。
在科學(xué)、合理的進(jìn)行汾河水庫庫區(qū)邊坡綠化建設(shè)項目之后,汾河水庫庫區(qū)周邊的水土流失治理面積可增加241.43 hm2,治理度提高到96.29%。與此同時,新增的治理措施和原有治理措施相互結(jié)合,年攔蓄凈流量可以增加約10萬m3,年攔蓄泥沙可以增加至50萬t,能很好地控制庫區(qū)上游水土流失。
庫區(qū)邊坡綠化建設(shè)完成后,庫區(qū)植被面積將顯著增加,總綠化面積提升到1 175.80 hm2,植被覆蓋率高達(dá)81.46%。有效減少泥沙等污染物進(jìn)入水庫,從根本上對汾河水庫庫區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善和保護(hù),符合我國可持續(xù)發(fā)展的基本國情。
項目實施后,能夠有效利用邊坡土壤進(jìn)行綠化,極大地增添了林草覆蓋面積,對水土流失進(jìn)行了有效的防治。同時,將土地資源價值最大化,使土地利用結(jié)構(gòu)不斷合理化。此外,還能提高水資源的利用率,對當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)發(fā)展也有一定的推動作用。