日本治山技术在四川地震灾区植被恢复项目中的实践与启示

吕富成，马骏强，杨 博

（四川师范大学地理与资源科学学院，四川成都610101）

1 引言

汶川大地震灾区地处龙门山系，地形地貌复杂，山高坡陡谷深，岩体松散破碎。该区域的岷江、嘉陵江和涪江等主要江河流域，是全球25个生物多样性保护地区之一，是四川省重要的水源涵养区和水土保持区。汶川大地震使该区域植被损失面积达600多万亩，全省森林覆盖率下降0.5%。汶川大地震不仅造成了特大地震灾害，同时还诱发了大量的次生山地灾害，主要包括崩塌（滚石）、滑坡、堰塞湖和泥石流等［1］。

日本是全世界地震频繁国家，在地震灾后生态重建方面具有丰富的经验和深入的研究，其治山与植被恢复的综合技术和治山与生物多样性保护相结合技术方面都处于国际领先水平。国家林业局和科技部有关部门经过多方联系，决定与日本国际协力机构开展实施地震灾区林业技术合作。

2009年11月3日，中日双方代表在北京正式签署了“四川地震灾后森林植被恢复示范项目”协议。根据协议，在之后5年内，项目共投入11亿日元开展四川地震灾后植被恢复示范，其中日本政府无偿援助6亿日元（约合人民币4560万元），中方配套3800万元人民币（约合5亿日元），在四川地震重灾区的汶川、北川和绵竹三县选择项目区，制定具有代表性的受灾森林植被恢复计划；建立相应技术体系，开展山坡工程治理与生物措施治理相结合的森林植被恢复示范；强化受灾森林植被恢复工程所需要的技术培训内容与机制，实施有效的技术和人才培训，推广重建植被恢复技术等。

项目成功实施后，将极大地提升四川省乃至西南山地震灾后生态恢复的理念，促进生态重建技术创新，为地震灾区生态重建与可持续恢复、遏制长江上游地区山地因地震等引发的次生灾害与水土流失危害、维护流域生态平衡等方面发挥重要而积极的作用；项目所取得的技术成果将为我国未来一些重大工程建设的森林植被恢复提供重要技术借鉴和指导；项目的实施也将为西南地区培养大量山地灾害治理与生态恢复领域的技术人才；同时项目将有效地推动中日两国林业同行在灾后生态恢复方面的合作研究与交流，促进中日两国人民的友谊。

2 日本治山事业历史

日本是一个多山地的国家，同时降雨丰富，加上台风影响、地震频发，山地灾害时常发生。在治山方面日本上已经有100多年的经验。在江户时代，日本的森林资源远没有现在丰富，从1900年开始，日本开始了治山事业，后来，日本建立了完善的山地灾害防治对策，包括：森林警备、警戒避难、保安林制度和林地开发许可制度，治山对策。特别值得一提的是保安林制度，保安林，依据森林法，以水源涵养、防灾、生活环境保全等为目的，对相应的森林进行指定。保安林制度，是进行保安林的指定时，为达成指定的目的，通过规定必要的森林施业上的要求（指定施业要件）、砍伐限制和转用限制等，力求充分发挥保安功能的制度。被指定为保安林的面积相当于全森林的约48%，为1196万hm2，保安林制度从法律上为治山事业的进行提供了保障［2］。

3 日本治山技术介绍

3.1 指导方针

针对日本山地灾害频发的现状，日本政府制定了4条防治山地灾害对策的指导方针：①森林整备，即“多样而健全的造林”，对森林进行有选择的间伐，将过老的树木砍伐，有计划地对森林进行更新换代，同时实施复层林化、针阔混交化等；②治山对策，即通过布局治山堤坝等设施将山体固定，采取硬件上的灾害修复及预防措施；③警戒避难，即通过划定山地灾害危险地区，对居民的危险信息进行的通报。④保安林制度，林地开发、许可制度，即通过对森林砍伐、森林开发行为的限制来保证林地的植被覆盖率。

以上4种方针，森林整备和治山对策属于硬件对策，警戒避难和保安林制度、林地开发许可制度属于软件对策。日本的治山事业正是建立在这4种方针相结合的综合治理的基础之上的。

3.2 山坡工程

这是治山工程最核心的内容之一，主要是针对地震、暴雨、台风等灾害导致的山体局部滑坡后的治理。在日本山体滑坡大多具有数量大、分布广、单体面积小等基本特点［2］，山坡工程通过直接处理崩塌的山地，使之恢复为森林。其细分为山坡基础工程和山坡绿化工程。

3.2.1 山坡基础工程

山坡基础工程主要目的为了稳定固定山坡斜面，其主要种类有：

切坡工程：即将斜坡面上不稳定的沙土除去，形成平滑的坡面，主要是为了防止进行绿化之后，不稳定的沙土再次崩塌，对植被再次造成破坏。

挡土工程：主要通过修建一些系列工程措施对山坡斜面的土石进行阻挡和稳固，主要目的有稳定崩塌土沙、缓和坡度、分散水流（山坡顶部水平时）、分割坡面。主要的种类有浆砌石、铁丝笼、钢铁框、混凝土、混凝土砌石。

渠系工程：主要是通过土袋和铁丝笼对斜坡进行渠系修筑，通过汇集和排出地表水，防止山坡面的表土侵蚀、土壤粘性下降以及间隙水压增大。

3.2.2 山坡绿化工程

山坡绿化工程的主要目的是恢复斜坡面的植被，通过植被的覆盖效果以及根系的扎紧效果，稳定固定山坡斜面。其又分为两部分：绿化基础工程和植被工程。

绿化基础工程是植被工程的基础，其种类有栅栏和阶梯工程以及覆盖工程。栅栏和阶梯工程主要是通过圆木、竹栅栏、土袋、砌石等的修建来达到减轻地表侵蚀力、分散地表水，为植物的生长创造条件的目的。覆盖工程则是通过在斜坡上覆盖草席以达到防止雨水或大风将斜坡地表的沙土侵蚀的目的。

植被工程是通过山坡基础工程和绿化基础工程的实施得以在稳定的山坡上种树或播种，促进山体绿化。其种类有栽植工程和点撒播工程，其中点撒播工程主要适用于早期绿化，栽植工程则是在已经较为稳定的山坡上进行植树造林、建设森林的活动，如图1所示。

图1 栽植工程示意（可根据坡度调整树的间隔距离）

3.3 溪间工程

溪间工程是在已发生或不稳定的山体下游，修建治山挡土墙，将溪流冲击而下的泥土堆积在挡土墙的上游。其功能一方面是将堆积的泥土保护两侧上坡，防止滑坡；另一方面防止河川和河岸的侵蚀，以达到稳定河流的目的。主要措施如下：在溪流出口的位置修建挡水坝工程，用材主要为钢筋混凝土，以确保工程的质量和使用的长期性。同时按30～50m水平距离［3］设置挡水坝，这些挡水坝可以选择多种材料、类型进行设计，主要有钢筋混凝土结构、钢架装石结构、石木混合结构、铁丝笼结构及浆砌石结构等5种。同时对溪流两侧的堤岸进行人工加固，高度每间隔50～60cm用原木做框格进行稳定，并向两侧的坡内延伸1.0～2.4m，使加固后的堤岸与坡体有效连接，避免堤岸垮塌［3］。

3.4 滑坡防止工程

滑坡防止工程有两种：抑制工程（排除地下水位降低等发生滑坡的因素）以及抑止工程（直接防止滑坡地块）。抑制工程主要是通过修建排水渠系，将地下水和土壤水进行导流，使得山体内部受到地下水的侵蚀减少，从而达到抑制滑坡发生的可能。抑止工程则是针对有滑坡潜在可能的林地，采取人工清除松动石块和土方，再用水泥桩、木桩及挡墙等加固的措施。该项工程由于耗资巨大，因此没有在国内获得推广和引进。

4 日本治山技术在四川地震灾区植被恢复项目中的实践

植被恢复项目的主要内容包括：第一步，在项目区制定灾后森林植被恢复总体计划；第二步，建立灾后森林植被恢复工程技术体系包括治山工程和绿化工程，其中，日方负责治山，中方负责植树；第三步，灾后森林植被恢复工程技术培训，以便进行技术的推广。

灾后森林植被恢复项目主要在汶川、北川、绵竹这三个县建立示范区，然后再进行进一步的技术推广。示范区植被恢复及前后对比见表1和图2、图3、图4。示范区主要考虑的是实现灾害危害性的降低，同时兼顾当地经济发展，在治山的同时，鼓励当地农民参与，有利于在治山的同时，增强当地农民的主体意识，学会一些基本的技术，这才是该项目主要的目的和意义。

表1 灾后森林植被恢复项目的示范区情况

5 日本治山技术的启示

（1）日本治山历史悠久，慢慢地形成了完备的治山体系，同时制定法律进行强制实行。我国在民间也积累了一定的治理经验和技术，但是没有形成完备的体系，这样我们需要学习的。

（2）两国国情差异较大，日本国土面积较小，海洋性较强，降水充沛，治山工程对植被的要求不是很严格；但是中国幅员辽阔，大陆性较强，各地差异较大，降水量差异较大，所以“因地制宜”方针必须贯彻实行。

（3）治山技术是反映综合国力的一个表现，只有社会经济发展，有强大的国力支撑，治山技术才能相应地得到发展和完善。从日本治山的历史进程看，1960年以前的治山是比较初级的治理，主要采取大规模的人工造林，提高国土绿化水平和增加森林覆被率，通过森林的生态功能发挥实现治山，治理面积大、覆盖广、单位面积投资低，是在当时经济相对滞后情况下的合理选择。1960年以后日本的经济得到快速恢复和发展，治山也全面进入了工程化，采取工程措施为主、生物措施结合的方式有针对性地进行专项治理，立足长治久安，其主要特点是针对性强、工程措施多、单位面积投资高等特点，是经济社会发展后对国家生存发展空间更加重视的必然选择［4］。

（4）治山工程是一个持久的系统性的工程，工程措施的实施并不意味着治山的结束，更需要当地人民主动积极地去维护，保护维护铁丝笼和挡土墙等工程，还需要引导当地农民积极参加到植被的恢复中，适当地选种一些果树，一方面可以为当地农民带来一定的经济收入，同时有利于提高农民对山体稳定维护的积极性。

［1］崔 鹏，韦方强，何思明，等.5·12汶川地震诱发的山地灾害及减灾措施［J］.山地学报，2008，26（3）：280～282.

［2］鲁胜力.日本的砂防［J］.中国水土保持，2002（5）：8～10.

［3］鄢武先，桂林华，骆建国，等.日本的山地灾害治理考察报告［J］.四川林业科技2012，33（2）：35～41.

［4］王 鑫，刘孝盈，齐 实，等，日本泥石流·滑坡的监测和预报研究［J］.安徽农业科学，2009，37（14）：6503～6505.