山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告
吉县站工作人员到日本治山事业考察访问
作者: 吉县站 更新时间: 2016-09-08

一、出访缘由和经过

8月29日至94日,应日本大学阿部和时教授邀请,吉县站张建军教授,张岩教授和张守红副教授组成考察团,访问日本大学和日本森林综合研究所,探讨困难立地植被恢复和山地灾害防治工程等科学问题,并在阿部教授的陪同下考察了日本东京都市圈外围山区的泥石流、滑坡和工矿地的生态治理工作。这次考察主要与国家科技支撑课题“困难立地植被恢复技术研究与示范”(2015BAD07B00)及“北京市房山区小流域治理效益评价”项目的要求相关。

8月29日我们从北京出发,当日抵达东京羽田机场,并前往位于神奈川县藤沢市的日本大学生物资源科学部,参观该校森林保全实验室,探讨困难立地造林等问题,当晚入住藤沢湘南台宾馆。次日,随同阿部教授考察位于相模原市的蛇骨川泥石流治理工程和丹沢水库库岸滑坡防治工程,晚间回到藤沢湘南台宾馆。31日,与阿部教授一起到静冈县川根本町实地考察大井川滑坡防治工程施工现场,当晚入住静冈县山区阿良屋。91日,前往静冈县大沢川考察富士山大侵蚀沟防治及其冲积扇治理工程,并驾车到埼玉县秩父市,当晚入住秩父ホテルルートイン宾馆。2日,前往秩父太平洋水泥公司武甲山石灰岩矿区现场调查采矿区困难立地植被恢复。3日,驾车到筑波市,入住东雲酒店。4日,前往日本森林综合研究所与坪山良夫和大丸峪武研究员等会谈并参观该所国土保全和水资源研究实验室,当日下午前往日本成田机场,晚间搭机回北京。

二、考察的主要内容

 蛇骨川流域位于日本神奈川县,该流域火山活跃,地热资源丰富,但山坡的稳定性较差,且台风频发。据当地记载,该流域曾因台风过境,于2002年(平成14年)10月和2005年(平成17年)8月发生超大泥石流,破坏国道,损毁民宅,造成严重损失。当地治山事业中心,除清理河道,修建混凝土谷坊群稳定沟床外,还采用特殊的碳素纤维材料合金制作稳定坡面的钢钎。该种材料既具有超强抗拉力,也具有耐高温和酸腐蚀的特点,适合于地热丰富、火山频发的蛇骨川流域。

大井川流经静冈县,属日本一级河川。大井川流域位于中央结构线和丝鱼川-静冈结构的交汇处,地势陡峭,滑坡等地质灾害严重。1746公顷区域内有滑坡点2477个,占总面积的4.0%。其中,19596月伊势湾台风造成道路毁坏185处,桥梁流失21处,堤坝决堤62处,另外造成95处共计200公顷的山地滑坡。1982年的10号台风造成耕地流失22公顷,桥梁流失6处,道路损坏140处,同时造成252公顷山地滑坡。针对地势陡峭、面积较大的滑坡面,大井川治山中心先采用“留土工程”稳定坡体和水路工程安全排水,然后采用栽植和喷播等手段进行植被恢复。常见的“留土工程”有混凝土工程,圆木堆积工程,钢制框架工程和铅丝石笼工程等。施工工艺方面,由于滑坡区的坡面陡峭,该中心采用装有钢缆和升降装置的中小型机械进行山腰“留土工程”及框架工程施工。同时,搭建缆车,将拆卸的重型机械部件运送到所需要施工部位后重新组装,进行施工。


富士山因美丽的外形被列为世界文化遗产,但也因其表面火山灰堆积,海拔较高(3775米),容易发生水力和冻融侵蚀,在暴雨径流或冰雪融水的冲刷下,形成侵蚀崩塌或泥石流,对周围的生态环境和社会安全造成重大影响。其中,影响最大的是位于静冈县大沢川上游的长度为2100米,最大宽度为500米,最大深度为150米的大沢侵蚀沟。该侵蚀沟在200011月,200412月和201112月发生过三次泥石流,其中20002004年的泥石流分别搬运了2811m3岩石和火山灰等沉积物,在山脚形成了最大宽度为1100米,最大长度为1500米的冲积扇。

富士山大沢侵蚀沟及其冲积扇的治理工程也蔚为壮观。在冲积扇进行沉积物清理、分选和转移。不同的沉积物分别用于山区谷坊建设、城区道路和房屋建设以及维护砂质海岸等,充分发挥冲积扇沉积物的资源价值。同时在冲积扇上修建大型谷坊群抬高侵蚀基准,降低沟底坡度,修建护岸工程防治沟岸扩展,修建防护林带缓冲泥石流和洪水对两岸生态环境和居民的影响,并在河岸和防护林带之间修建钢筋加固工事保护防护林带。在侵蚀沟的出山口处设有径流实时监测系统和泥石流实时监测预警系统,以保障下游居民生命和财产安全。为防止上游侵蚀沟的继续扩张,在侵蚀沟内修建了谷坊群和护岸工程。由于富士山是世界文化遗产,不宜修建施工道路,现场施工只能采用直升机运送施工人员和材料。在不易人工操作的高山区,采用智能机械远程操控施工等方法。施工难度之大,技术之先进,投入之多,令人赞叹。


秩父太平洋水泥公司石灰岩矿区位于埼玉县秩父市。该公司成立于1923年,1994年成为日本最大的水泥生产公司,主要矿石开采区为武甲山,产量在1973年达到最大值约680万吨/年。受日本发展阶段和经济形势的影响,目前的年产量维持在85万吨左右。长期的石灰岩矿石开采破坏了山体形状,影响山坡稳定和植被生长。注重生态环境保护的当地政府对该公司提出了植被保护等严格的生态治理要求。该公司在采矿的同时,建设植被培育实验棚,进行采掘迹地和荒废地的稀有植物保护、培育、种植,并采用挂网、喷播等手段进行采掘迹地、荒废地和道路两侧植被恢复。


日本大学生物资源科学部和日本森林综合研究所在水土保持和森林环境科学教学和科研领域具有重要的影响力。日本大学森林环境保全学科主要研究领域包括地球环境保全,流域环境保全,局所环境保全和文化保健环境保全四个领域,分别从不同方面研究森林、水、土的相互作用机理和森林在保护环境方面的机制和作用,并取得了丰富成果。日本森林综合研究所汇集大批优秀的水土保持和森林环境专家,拥有大型实验场地和先进的试验设备。该所的国土保全和水资源研究团队在土壤侵蚀、山地灾害防治及森林水文等方面积累了丰富的研究经验,也取得突出成果。

三、考察启示

这次对日本大学和日本森林综合研究所的访问以及东京都市圈周边山区治山事业的考察对我们有很多启发,首先是日本政府对山地灾害防治及矿区生态修复工作的高度重视。即便在坡陡山高、人迹罕至的山区,也会投入大量资金、设备和人员进行山地灾害防治和生态治理工程,而且长期坚持,形成了很好的山地灾害防治和生态治理理论和技术,成绩显著。联系到我国也有大面积泥石流和滑坡迹地需要治理,有大面积的泥石流和滑坡等易发地带需要防治山地灾害。日本山地灾害防治和矿区生态修复的严格要求值得我们参考和借鉴。

其次是日本治山事业的技术先进。日本位于地震带且台风频发,山区泥石流和滑坡时常发生,他们不畏惧困难,在治山工程和生态修复方面下了很大功夫。联系到过去在日本的访问和学习,他们比较善于不断地进行技术革新,不停地推进技术进步,精益求精。我国在山地灾害防治和困难地区植被恢复方面虽然已经取得了很大进步,但是在理论研究、施工技术和工艺方面与日本还有一定差距。如何有效地学习日本治山理论、引进他们治山技术,需要好好思考。

第三是日本企业在环境破坏与维护中的责任与义务。在日本,法律和政府规定对企业有严格的环境保护要求,严格遵循谁破坏,谁治理的原则,在企业运营前明确权责。企业在生产运营过程中,也会严格遵守相关环境保护法规,投入研发资金,开展环境保护的相关技术应用与探索,极大程度上保护生态环境。这和我国的在生态和环境方面,法制体系建设不完善,特别有法不依,执法不严形成鲜明的对照。这方面的事例很多。在这次考察中看他们企业在矿山生态修复方面做出的努力和取得的成果,也看到他们的企业是真正的遵守法规,保护环境,而不像我国一些企业,经常忽略生态保护的长远利益,做点面子工程。没有严格的法制能管得住,或根本忽视一些法制的规定,这方面的差距是很大的。

第四是日本科学研究注重解决现实问题。日本大学森林环境保全学科从日本面临的海啸、地震及山地灾害频发等现实问题出发,深入研究森林在海岸侵蚀和山地灾害防治等方面的环境保护机理;日本森林综合研究所国土保全与水资源研究实验室针对日本山地泥石流和滑坡多发,开展泥石流/滑坡启动机制及防治工程设计研究。这样既具有鲜明学科特色,又具有巨大的应用价值,能很快地促进该领域科学和技术的进步。而我国经过几代科研人的艰苦努力,科技事业取得了飞跃似的发展。但是,我们也应清醒地看到,我国还存在着许多科研与生产实践严重脱钩的现象,也需要好好思考。

以上这些只是受到考察启发后的初步思考,还需继续延伸并融入到我们的咨询研究中去。

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