王 敏,劉志剛,張 攀,焦 鵬
(1.水利部黃河水利委員會(huì)水土保持局(農(nóng)村水利水電局),450003,鄭州;2.黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院,450003,鄭州)
黃河流域是我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障和經(jīng)濟(jì)帶,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略格局中占據(jù)重要地位。位于黃河中游的多沙粗沙區(qū)是我國(guó)典型的生態(tài)脆弱區(qū),也是水土流失最嚴(yán)重的區(qū)域之一。該區(qū)域風(fēng)蝕和水蝕交錯(cuò)疊加,短歷時(shí)暴雨作用于黃土、砒砂巖以及松散風(fēng)沙區(qū),是協(xié)調(diào)黃河水沙關(guān)系的關(guān)鍵區(qū)域,也是最難治理的區(qū)域。該區(qū)域占黃土高原地區(qū)總面積的11.8%,多年平均年輸沙量卻達(dá)11.82億t,占入黃河泥沙量的73.9%,其中粒徑≥0.05 mm的粗泥沙3.19億t,占粗泥沙輸沙總量的72.5%,對(duì)黃河防洪安全構(gòu)成極大威脅。
2021 年10 月,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》,明確將多沙粗沙區(qū)列為黃河中游水土保持治理的重點(diǎn)區(qū)域;2022 年10月頒布的《中華人民共和國(guó)黃河保護(hù)法》特別提出加強(qiáng)砒砂巖區(qū)、多沙粗沙區(qū)、水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)等生態(tài)脆弱區(qū)的保護(hù)治理。2022 年12 月29 日,中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代水土保持工作的意見》(以下簡(jiǎn)稱《意見》),提出以減少入河入庫泥沙為重點(diǎn),突出抓好黃河多沙粗沙區(qū)特別是粗泥沙集中來源區(qū)綜合治理。因此,需要面向新時(shí)期黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略需求,分析目前黃河多沙粗沙區(qū)水土流失治理存在的主要問題,提出相應(yīng)對(duì)策與建議。
黃河中游多沙粗沙區(qū)介于東經(jīng)106°57′~111°58′和北緯35°54′~40°15′之間,面積約7.86萬km2。該區(qū)域?qū)儆谥袦貛Ш团瘻貛О敫珊祬^(qū),總體植被覆蓋度較低;年降水量為350~450 mm,多以暴雨形式集中于汛期,降雨侵蝕力較強(qiáng);地表物質(zhì)主要為沙黃土,黃土中粒徑≥0.05 mm的粗顆粒含量為31%~57%,抗蝕力弱;地貌以黃土丘陵溝壑和黃土高塬溝壑為主,坡陡溝深,平均溝壑密度為2~5 km/km2,極易發(fā)生土壤侵蝕。因此,該區(qū)域是黃河泥沙特別是粗泥沙的主要來源區(qū)。
1995年,經(jīng)水利部黃河水利委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱黃委)立項(xiàng),黃河水利委員會(huì)水文局、黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院等多家單位針對(duì)黃河中游多沙粗沙區(qū)的范圍劃定開展了聯(lián)合攻關(guān),提出了如下界定原則:①以粗泥沙粒徑≥0.05 mm、多年平均輸沙模數(shù)≥5000 t/km2為多沙區(qū)界定指標(biāo),劃定黃河中游多沙區(qū)面積為11.92萬km2;②以粗泥沙模數(shù)≥1300 t/km2、多年平均輸沙模數(shù)≥5000 t/km2為多沙粗沙區(qū)界定指標(biāo),劃定黃河中游多沙粗沙區(qū)面積為7.86萬km2,分布于26 條黃河一級(jí)支流,涉及陜西、山西、內(nèi)蒙古、甘肅和寧夏5省(自治區(qū))的45個(gè)縣(市、區(qū)、旗)(見圖1)。
圖1 黃河中游多沙粗沙區(qū)范圍
2021 年黃河中游多沙粗沙區(qū)水土流失面積為4.23 萬km2,其中水力侵蝕面積4.18 萬km2,風(fēng)力侵蝕面積0.05 萬km2。按侵蝕強(qiáng)度等級(jí)統(tǒng)計(jì),輕度侵蝕面積為1.64 萬km2,中度侵蝕面積為1.46 萬km2,強(qiáng)烈侵蝕面積為0.67 萬km2,極強(qiáng)烈侵蝕面積為0.39 萬km2,劇烈侵蝕面積為0.07 萬km2,分別占水土流失總面積的38.77%、34.52%、15.84%、9.22%、1.65%。
黃河中游多沙粗沙區(qū)一直是黃河流域水土保持工作的重點(diǎn),依據(jù)粗泥沙界限和輸沙模數(shù)等指標(biāo),按照“先粗后細(xì),分期治理”的原則,持續(xù)開展了大規(guī)模水土流失治理。尤其是黨的十八大以來,水土流失治理取得明顯成效。
根據(jù)2021年黃河流域水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和1985年、1999 年全國(guó)水土流失遙感普查成果,黃河中游多沙粗沙區(qū)2021年水土流失面積較1985年減少43.75%,極強(qiáng)烈和劇烈等高強(qiáng)度侵蝕區(qū)水土流失面積減少92.01%,水土流失情況明顯改善。
河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間皇甫川、孤山川、窟野河、禿尾河、無定河等15條入黃一級(jí)支流的輸沙模數(shù)均呈顯著下降趨勢(shì),突變時(shí)間多集中于20世紀(jì)80—90年代,以水土保持措施為代表的人類活動(dòng)是導(dǎo)致輸沙模數(shù)減少的主要因素,流域的產(chǎn)沙系數(shù)隨水土保持措施占比的增加而下降。
20世紀(jì)90年代,多沙粗沙區(qū)植被平均覆蓋度約為22%,2000年以來區(qū)域植被覆蓋度呈顯著增加趨勢(shì)。2021年,黃河中游多沙粗沙區(qū)植被面積為6.01萬km2,其中中覆蓋及以上植被面積為4.60萬km2,占植被總面積的76.54%(見圖2),水土流失綜合治理對(duì)區(qū)域環(huán)境的改善明顯。
圖2 2021年黃河中游多沙粗沙區(qū)植被覆蓋圖
黃河中游多沙粗沙區(qū)屬于國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū),同時(shí)是我國(guó)“西電東送”的重要起點(diǎn)、“北煤南運(yùn)”的核心源地、國(guó)家級(jí)能源化工基地,在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)建設(shè)中均具有重要戰(zhàn)略地位。
針對(duì)該區(qū)域大型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目可能造成的嚴(yán)重水土流失問題,黃委和有關(guān)省份通過建立流域與區(qū)域聯(lián)動(dòng)機(jī)制、采用遙感自動(dòng)化抽測(cè)等新型技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)管與監(jiān)測(cè)的深度融合,有效提升了區(qū)域人為水土流失的監(jiān)管效率與監(jiān)測(cè)精度,實(shí)現(xiàn)了部批項(xiàng)目審批率、監(jiān)督檢查率和驗(yàn)收率在全國(guó)范圍內(nèi)率先達(dá)到100%,有效控制和降低了黃河中游多沙粗沙區(qū)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目人為水土流失對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。
黃河中游多沙粗沙區(qū)嚴(yán)重的水土流失使得區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力下降,極大制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。隨著退耕還林還草工程、種植水保林草等各項(xiàng)措施的實(shí)施,水土流失嚴(yán)重且生產(chǎn)力低下的坡耕地面積大幅度減少;通過梯田和淤地壩建設(shè),新增了生產(chǎn)力較好的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田;水土保持生態(tài)建設(shè)加快推進(jìn)了當(dāng)?shù)毓I(yè)的發(fā)展速度,區(qū)域經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng),同時(shí)區(qū)域環(huán)境改善為發(fā)展生態(tài)旅游等新型產(chǎn)業(yè)提供了良好條件,對(duì)促進(jìn)鄉(xiāng)村振興發(fā)揮了重要作用。
2021年,黃河流域水土保持率為67.37%,而多沙粗沙區(qū)的水土保持率僅為46.18%,低于流域總體的21.19%。其余水土流失區(qū)域治理難度更大,仍有一些關(guān)鍵問題亟待解決。
黃河中游多沙粗沙區(qū)高風(fēng)險(xiǎn)和亟待治理的區(qū)域土壤侵蝕仍很嚴(yán)重,如砒砂巖區(qū)、風(fēng)蝕水蝕交錯(cuò)區(qū)、沙漠入河區(qū)、低治理區(qū)、坡耕地、黃土溝坡、塬邊等,是治理的短板和難點(diǎn)。圍繞以上區(qū)域應(yīng)有針對(duì)性地進(jìn)行水土流失規(guī)律研究,研究其生態(tài)退化程度、水土流失時(shí)空分布、溝道重力侵蝕規(guī)模,定量評(píng)估溝坡潛在侵蝕量及治理措施配置與布局的合理性,發(fā)現(xiàn)治理的難點(diǎn)和攻堅(jiān)點(diǎn),以便制定切實(shí)可行的治理規(guī)劃,達(dá)到精準(zhǔn)治理。
黃河中游多沙粗沙區(qū)位于半濕潤(rùn)、半干旱過渡地帶,土壤水分條件制約植被生長(zhǎng),當(dāng)人工植被超過水分承載能力閾值,將會(huì)造成土壤水分的長(zhǎng)期虧缺,帶來土壤干旱化和大面積植被退化等問題。黃土高原整體植被恢復(fù)潛力(覆蓋度)約為70%,2020年黃土高原整體植被覆蓋度已達(dá)到65%,部分地區(qū)如東南部子午嶺、黃龍山林區(qū)等覆蓋度已達(dá)到90%以上,接近或超過該區(qū)域水分承載能力閾值。因此,一些地區(qū)的植被恢復(fù)措施與降水條件不匹配,會(huì)出現(xiàn)“年年種樹不見樹”“小老頭樹”等現(xiàn)象。
目前黃河中游多沙粗沙區(qū)不少溝道的邊坡屬于裸露的侵蝕地帶,溝道侵蝕量占流域侵蝕總量的60%左右。清水河上中游、馬蓮河上游、無定河和北洛河的源頭區(qū)、祖厲河中下游等地區(qū)的產(chǎn)沙模數(shù)仍然較高,馬蓮河洪德以上地區(qū)2010—2019 年的實(shí)際產(chǎn)沙模數(shù)仍達(dá)4800 t/(km2·a)。以上區(qū)域均屬于以溝壑產(chǎn)沙為主的黃土丘陵溝壑區(qū)第五副區(qū),同時(shí)大部分地區(qū)人口密度不大,當(dāng)?shù)貙?duì)梯田的需求有限。因此,應(yīng)重視特殊地區(qū)溝壑產(chǎn)沙控制技術(shù)與措施創(chuàng)新。
多年來,黃河中游多沙粗沙區(qū)水土流失綜合治理成效顯著,有效減少了水土流失面積和強(qiáng)度,但同時(shí)也存在水土保持生態(tài)建設(shè)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)同性不高、兼顧不足,山區(qū)放牧、退耕還林反彈現(xiàn)象屢禁不止等問題。這說明傳統(tǒng)以水土流失阻控為主要目標(biāo)的水土保持生態(tài)建設(shè)模式存在目標(biāo)單一、與經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展要求適應(yīng)性不足等短板。目前水土流失治理與黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)要求還存在一定距離,亟須探索“既要綠水青山,又要金山銀山”的提質(zhì)增效實(shí)現(xiàn)路徑,建立水土保持—生態(tài)—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)協(xié)同系統(tǒng)。
水土保持工程大多分布在較為偏遠(yuǎn)的山區(qū),受地形和地理位置等因素制約,難以實(shí)施連片、成規(guī)模的管理。另外,由于存在工程運(yùn)行管護(hù)機(jī)制不健全,運(yùn)行經(jīng)費(fèi)不足,產(chǎn)權(quán)改革機(jī)制尚未形成,經(jīng)營(yíng)管理機(jī)制、經(jīng)費(fèi)保障機(jī)制等難以有效運(yùn)作等問題,基層管理人員積極性不高,管理上較為松散。目前,我國(guó)水土保持工程運(yùn)行機(jī)制仍缺乏科學(xué)合理統(tǒng)籌,尚未形成一個(gè)相互融合、有機(jī)聯(lián)系的整體。
下一步,將按照中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳《意見》有關(guān)要求,落細(xì)落實(shí)工作任務(wù),進(jìn)一步推動(dòng)新時(shí)代黃河中游多沙粗沙區(qū)水土保持工作高質(zhì)量開展。
基于多沙粗沙區(qū)水土流失特點(diǎn)和現(xiàn)狀,加快推動(dòng)區(qū)域水土流失綜合治理由減量降級(jí)向提質(zhì)增效轉(zhuǎn)變,堅(jiān)持溝坡兼治,推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)淤地壩、攔沙工程、旱作梯田建設(shè)和小流域綜合治理;對(duì)接區(qū)域鄉(xiāng)村振興需求,精準(zhǔn)推進(jìn)病險(xiǎn)淤地壩除險(xiǎn)加固及老舊淤地壩提升改造;建立跨區(qū)域淤地壩信息監(jiān)測(cè)機(jī)制,按急用先行、分批實(shí)施原則,實(shí)現(xiàn)對(duì)重要淤地壩的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。
根據(jù)多沙粗沙區(qū)的自然稟賦、水土保持治理成效、國(guó)土空間規(guī)劃和用途管控要求,結(jié)合水土保持相關(guān)法律法規(guī),統(tǒng)籌優(yōu)化劃定水土保持重點(diǎn)管控區(qū)域范圍,依據(jù)區(qū)域特點(diǎn)分別提出水土保持保護(hù)和治理方向,明確各區(qū)域差異性空間管控要求,嚴(yán)格空間管控,有效遏制區(qū)域人為水土流失。
重點(diǎn)圍繞水土流失規(guī)律與機(jī)理、水土保持與水沙關(guān)系、土壤水分承載力及林草植被恢復(fù)潛力、水土保持碳匯能力、水土流失預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型、溝道重力侵蝕模型、黃河中游主要支流的水沙情勢(shì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等關(guān)鍵基礎(chǔ)問題開展研究。開展多沙粗沙區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)淤地壩建設(shè)、固溝保塬工程、病險(xiǎn)淤地壩除險(xiǎn)加固、老舊淤地壩提升改造等涉及的關(guān)鍵治理技術(shù)研究。同時(shí)推進(jìn)遙感、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)與水土保持深度融合,為高質(zhì)量推動(dòng)黃河流域水土保持工作提供科技支撐。
結(jié)合新時(shí)代區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展需求,分區(qū)落實(shí)差別化預(yù)防保護(hù)和系統(tǒng)治理措施。分區(qū)開展水土保持生態(tài)產(chǎn)業(yè)的適宜性研究,研發(fā)集生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益于一體的水土保持產(chǎn)業(yè)模式,分類提出與鄉(xiāng)村振興模式相配套、與區(qū)域經(jīng)濟(jì)及生態(tài)系統(tǒng)功能相融合的水土保持技術(shù)及措施體系,分別構(gòu)建生態(tài)修復(fù)與脫貧致富統(tǒng)籌推進(jìn)的水土流失預(yù)防治理關(guān)鍵技術(shù)及模式。
聯(lián)合有關(guān)部門,開展水土保持生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值評(píng)價(jià)機(jī)制建設(shè),推動(dòng)多沙粗沙區(qū)淤地壩壩地用于耕地占補(bǔ)平衡和水土保持碳匯評(píng)價(jià)、核算及交易實(shí)施,探索多渠道、多元化的水土流失治理投入保障機(jī)制,助力黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。