論陜南秦巴山區(qū)小流域溝道治理

柳禮香

(陜西省水土保持勘測規(guī)劃研究所，陜西西安710004)

為固定溝床，防治溝蝕，減輕山洪及泥沙危害，合理開發(fā)利用水沙資源而在溝道中修筑的工程設(shè)施稱為溝道治理工程［1］。1989年以來，隨著陜南秦巴山區(qū)小流域綜合治理的不斷推進(jìn)，溝道治理工程得到了很大發(fā)展，在控制水土流失，減輕山區(qū)洪澇災(zāi)害，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，發(fā)揮著不可替代的作用。廣大水土保持工作者在溝道治理的實踐中積累了寶貴經(jīng)驗。

1 區(qū)域概況與水土流失特點

1．1 區(qū)域概況

陜南秦巴山區(qū)位于秦嶺主脊線以南，北靠秦嶺，南鄰巴山，長江的中游支流漢江、丹江和嘉陵江從境內(nèi)流過，是南水北調(diào)中線工程的主要水源區(qū)。區(qū)域涉及漢中、安康、商洛、寶雞、西安5 個市31 個縣(區(qū))，總面積72 568 km2。北部為秦嶺中低山區(qū)，南部為米倉—大巴構(gòu)造剝蝕中山區(qū)，中間為漢江南北低山丘陵區(qū)及漢中、安康盆地。地貌類型以山地、丘陵、盆地等為主，山地丘陵占總土地面積的94．1%，平地占5．9%。北部屬暖溫帶氣候區(qū)，南部屬北亞熱帶氣候區(qū)。多年平均降水量700～1 300 mm，年內(nèi)降雨時空分布極不均勻，7—9月的降水量占全年的60%左右，多年平均蒸發(fā)量800～900 mm。

1．2 水土流失特點

一是流失面積大，分布廣。據(jù)遙感普查，漢、丹江流域現(xiàn)有水土流失面積3．39 萬km2，占總土地面積的54．1%。

二是流失強度大。年均土壤侵蝕量2．157 億t，平均侵蝕模數(shù)3 460 t/(km2·a)，局部地區(qū)高達(dá)5 000～8 000 t/(km2·a)，年輸入長江泥沙1．2 億t。

三是流失類型多樣。水土流失類型以水力侵蝕為主，滑坡、泥石流等重力侵蝕活躍，尤以面蝕最為普遍，而溝蝕一般發(fā)生在河流階地、沖洪積扇、深厚的殘坡積層以及巖性軟弱易風(fēng)化的頁巖、片麻巖、花崗巖出露區(qū)。

四是地質(zhì)災(zāi)害頻繁，危害嚴(yán)重。秦巴山地地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，區(qū)域斷裂、褶皺構(gòu)造發(fā)育，巖石特別破碎，易形成崩塌和滑坡。區(qū)內(nèi)風(fēng)化強烈，巖質(zhì)松散，抗侵蝕能力差，山坡及溝谷地帶普遍覆蓋有松散巖土層。同時，陜南降水量大，每年汛期大雨、暴雨集中。該區(qū)域是我國地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)之一，據(jù)不完全統(tǒng)計，區(qū)域內(nèi)共有崩塌、滑坡和泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患點9 900 多處。

2 溝道侵蝕的形態(tài)與危害

2．1 溝道侵蝕的形態(tài)

陜南秦巴山區(qū)主要溝道侵蝕形態(tài)有溝岸擴張、溝床下切、溯源侵蝕3 種，以溝岸擴張和溝床下切為主。長期以來，基于秦巴山區(qū)各個類型區(qū)不同的地質(zhì)、地貌、土壤、植被、巖性等特征，在以上3 種溝道侵蝕方式長期作用下，分別形成了V 形和U 形溝道。

V 形溝道主要分布在深山區(qū)，由于水流下切力量強，溝身深切于地面，具有明顯的溝頭跌水，溝道深度10～50 m，甚至更深，溝谷狹窄，下游溝底常出現(xiàn)多級跌水，溝壁陡峭，溝坡與溝岸轉(zhuǎn)折明顯，橫斷面呈V 形。

U 形溝道主要分布于中、低山區(qū)侵蝕溝的中下游，此類溝道為侵蝕溝發(fā)育的后期階段，從上游到下游寬度逐漸增大，橫斷面呈寬U 形。溝底有一定量的堆積物，在坡腳有穩(wěn)定的坡積物，溝底由于近代侵蝕，使原有的堆積溝床切割為河流兩側(cè)階地，具有梯坡谷地雛形。

2．2 溝道侵蝕的危害

溝道洪水、徑流不僅對溝道有侵蝕作用，而且要帶走坡面侵蝕產(chǎn)生的大量流失物質(zhì)，這些流失物中的懸移質(zhì)會隨水流進(jìn)入較大河流，而大量的推移質(zhì)會淤積在河流中，使河床抬高，降低防洪能力。據(jù)水庫淤積等方面的重點調(diào)查資料，陜南秦巴山區(qū)推移質(zhì)平均約為懸移質(zhì)的1．5 倍(1．3～1．7 倍)。這些推移質(zhì)一般產(chǎn)生于支毛溝中，在汛期洪水的搬運下淤積在主溝道中，待時機成熟后形成泥石流災(zāi)害，并在支毛溝口形成洪積扇。溝道侵蝕不僅對溝岸、溝底有侵蝕作用，而且對坡面侵蝕產(chǎn)生的物質(zhì)有搬運作用。洪水徑流對溝岸和溝床的侵蝕及洪水搬運坡面產(chǎn)生的侵蝕物質(zhì)，會使洪水中含有大量泥沙顆粒，加大了洪水對溝岸和溝底的侵蝕力，兩種作用互相激發(fā)，形成了嚴(yán)重的溝道侵蝕。

秦巴山區(qū)的溝坡上大部分為易于風(fēng)化的片麻巖、頁巖、砂巖等，風(fēng)化殼厚達(dá)數(shù)米至數(shù)十米，形成的土壤多為石渣土、粗沙土、砂礫土等，加之重力侵蝕活躍，一遇暴雨，泥沙俱下，細(xì)小懸移質(zhì)土粒隨水流進(jìn)入江河，而大部分顆粒和較大砂礫石塊，沿溝底推移前進(jìn)，多堆積在了山口形成沖積扇，或淤積在比降小的溝道河床。大量推移質(zhì)造成溝渠、水庫、塘堰等水利設(shè)施淤積，洪水泛濫，貽害無窮，不僅損毀沿河(溝)兩岸大量耕地，而且危及城鎮(zhèn)、村落安全，嚴(yán)重影響到當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活。2005年7月17日20 時至次日7 時，鎮(zhèn)安縣東川鎮(zhèn)遭受特大暴雨襲擊，境內(nèi)西川河、東川河、川河三條河流洪水猛漲，坡面泥石俱下，造成大量房屋倒塌，274 hm2耕地和農(nóng)作物被毀，公路、通訊、人畜飲水等基礎(chǔ)設(shè)施破壞嚴(yán)重，溝道全被沙石所覆蓋。該鎮(zhèn)6 個行政村3 900 人受災(zāi)，直接經(jīng)濟損失1 459 萬元。

3 溝道治理歷史

該區(qū)修筑谷坊歷史悠久，群眾將谷坊稱為封溝打卡(閘山溝)，修建石谷坊的目的多為攔截沙石，墊土造田，形成石壩溝臺地。這一治溝工程深受當(dāng)?shù)厝罕娤矏?，新中國成立后，有了一定發(fā)展。截至20 世紀(jì)90年代初，陜南修筑石谷坊2．4 萬座［2］。但限于當(dāng)時對水土流失規(guī)律的認(rèn)識水平，溝道治理措施比較單一，也沒有以小流域為單元進(jìn)行綜合治理，一度抓了“治川”忽視了“治山”，結(jié)果一遇暴雨，諸多的溝臺地經(jīng)不起山洪侵襲，被沖毀的比比皆是，在很大程度上挫傷了群眾的治溝積極性，溝道治理基本停頓下來。

自1989年開始，長江上中游水土保持重點防治工程(“長治”工程)的實施，拉開了陜南山區(qū)規(guī)模治理水土流失的序幕，陜南先后有13 個縣(區(qū))開展了一至七期工程治理。坡面治理在大范圍展開，大量坡耕地修成水平梯田或發(fā)展為經(jīng)果林，有的還配套了小型水利灌排設(shè)施。此期間，山上治理有了一定基礎(chǔ)，加上1999年中央“退耕還林”政策開始落實，大面積陡坡耕地得以退耕還林還草。2007年陜南秦巴山區(qū)有史以來投資規(guī)模最大的項目——丹江口庫區(qū)及上游水土保持工程(“丹治”工程)啟動實施，使“治山”措施基本落到實處，為溝道治理的安全開展創(chuàng)造了有利條件。在這種形式下，秦巴山區(qū)的小流域治理，在不放松“治山”的前提下，“治山保川”相結(jié)合，規(guī)模溝道治理在較大范圍內(nèi)開展，谷坊、攔沙壩、疏溪固堤等工程措施大量布設(shè)，陜南秦巴山區(qū)小流域溝道治理進(jìn)入了大發(fā)展時期。

4 溝道治理的思路與防治措施總體布局

溝道治理工程必須以小流域為單元進(jìn)行全面規(guī)劃，從上游到下游，從溝頭到溝口，從溝坡到溝底，從支毛溝到干溝，全面部署，層層設(shè)防。在一些地方，不僅要遏制住溝蝕發(fā)展，而且要通過溝道治理，把原來荒溝里的侵蝕劣地，改造為優(yōu)質(zhì)基本農(nóng)田。當(dāng)?shù)氐闹饕龇ㄊ?其一，在溝頭以上集水區(qū)，強化坡面治理，做到水不出田、不下溝，從根本上控制坡面水土流失;其二，在臨近溝頭的地方修防護(hù)工程，將地表徑流分散攔蓄，使之不向溝頭下泄，制止溝頭發(fā)展;其三，在溝坡上適宜發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的緩坡耕地修梯田，保水保土，陡坡采取工程整地措施造林種草，通過溝坡治理，鞏固溝岸，防治沖刷，減緩下泄到溝底的地表徑流;其四，在溝底從毛溝到支溝、到干溝，根據(jù)不同條件，分別采取修谷坊、攔砂壩、塘堰、排洪渠、堤防等工程，鞏固和抬高侵蝕基點，攔截洪水泥沙。當(dāng)?shù)馗刹咳罕娚羁陶J(rèn)識到，溝道治理工程只是小流域綜合治理的重要組成部分，必須與坡面治理相結(jié)合，否則不能徹底解決治溝問題。在溝道治理實踐中，當(dāng)?shù)剡€十分注意水資源的合理開發(fā)利用，有水源的地方，規(guī)劃好蓄水池，引泉水、潛水入池，既可防止川臺地土壤鹽漬化，又可用于灌溉，實現(xiàn)川臺地水利化，為發(fā)展高效農(nóng)業(yè)創(chuàng)造條件。

5 溝道治理的意義

溝蝕是面蝕的發(fā)展和繼續(xù)。在坡面上的侵蝕溝尚未發(fā)生時，控制好坡面水土流失，就可防止侵蝕溝的產(chǎn)生。但侵蝕溝一旦形成，就有其受雨面積和發(fā)展條件。此時，通過坡面治理，雖可減輕溝蝕，但已無法從根本上解決溝蝕問題，必須在防治坡面水土流失的同時，采取溝道治理措施，方能解決水土流失問題。

山區(qū)溝道一般位于較大河流的上游，是山區(qū)洪水的匯集流通道。沿溝道分布著階地、灘地。溝道雖狹窄，但地勢平坦，土層深厚，土壤肥沃。陜南當(dāng)?shù)囟鄶?shù)村鎮(zhèn)建于溝道中，近90%以上有灌溉設(shè)施的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)基本農(nóng)田也較集中地分布于溝道兩側(cè)。溝道歷來是當(dāng)?shù)卣谓?jīng)濟文化的中心和群眾生產(chǎn)生活的重要基地。

溝道是控制小流域水土流失的最后一道防線。在侵蝕溝內(nèi)，通過分段修建谷坊、攔沙壩、堤防等工程，可逐級蓄水?dāng)r沙，固定溝床和坡腳，抬高侵蝕基準(zhǔn)面，防止溝岸擴張及滑塌。通過溝道治理，不僅可以避免較大洪水泛濫成災(zāi)，還可將較為寬闊溝道中的侵蝕劣地，改造成為高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，為當(dāng)?shù)匕l(fā)展高效農(nóng)業(yè)創(chuàng)造條件，不少地方都把溝道治理當(dāng)作基本農(nóng)田建設(shè)中的一項骨架工程，當(dāng)作新農(nóng)村建設(shè)的一項重要措施。鎮(zhèn)巴縣近郊的柳樹溝小流域，面積14 km2，在開展溝道治理前，常遭水災(zāi)，不僅沖毀溝內(nèi)農(nóng)田，還危及下游城鎮(zhèn)安全。2002年10月，開始對溝道進(jìn)行全面整治，按防洪標(biāo)準(zhǔn)修筑了堤防，平整了溝臺地，建起2 座引水灌溉的滾水壩、5 座蓄水池，埋設(shè)灌溉管道1 200 m，實現(xiàn)了溝坪地水利化。2003年9月6日，12 h 降水157 mm，工程完好無損?，F(xiàn)在的柳樹溝小流域，已成為該縣發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的示范基地，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民過上了安居樂業(yè)的好日子。鎮(zhèn)巴縣的拉溪塘小流域2007年開始實施“丹治”工程，在溝道治理中新建河堤0．70 km、谷坊14 座、溝渠10．70 km。工程建設(shè)結(jié)束后，年攔泥沙8．39 萬t、蓄水423．40 萬m3，生態(tài)環(huán)境得到明顯改善。2010年7月拉溪塘小流域24 h 降雨180 mm，這里的水保工程有效延緩了受災(zāi)時間，挽救了幾十人的生命。

6 主要治理模式

多年來，秦巴山區(qū)各級政府和水保業(yè)務(wù)部門，一直把溝道治理工程作為小流域水土保持綜合措施體系的主要組成部分，根據(jù)不同地貌、溝道類型和侵蝕特點，采取不同的防治措施布局。

(1)封山治溝模式。中高山區(qū)，人為影響因素少，坡面植被覆蓋度高，水土流失的程度相對較弱，采取封山治溝的治理模式。即對山上現(xiàn)有植被進(jìn)行封育保護(hù)，充分發(fā)揮和利用大自然的自我修復(fù)能力;對溝道以疏通整修為主，以達(dá)到水流通暢為目的，并因地制宜地修筑溝臺地以及谷坊、鎖壩等小型水利水保工程，達(dá)到控制水土流失的目的。略陽縣“長治”工程區(qū)的西溝小流域就是這種模式。其治理措施是:在山上以保護(hù)現(xiàn)有植物和防治人為水土流失為主，嚴(yán)禁在封禁區(qū)和造林區(qū)放牧、砍伐、開荒，加強對采礦、采石、修路等的監(jiān)督、審批、管理。對579．9 hm2國有林地和307．4 hm2疏幼林實施了封禁管護(hù)。在8 個溝頂修建等高封溝埂，在溝頂間種植刺槐3 萬株，在流域內(nèi)的5 條沖溝修建了谷坊，在上游溝道稍陡處建淤地壩9 座，淤積川臺地30 hm2，保護(hù)耕地54．67 hm2，在溝岸修建砂土生物堤4 km。經(jīng)過治理，西溝流域內(nèi)的溝蝕得到有效防治，減蝕率達(dá)到79．5%，各項措施每年可攔蓄徑流35．69 萬m3，攔截泥沙2．71萬t，做到了土不下山，泥不出溝。

(2)溝道整治模式。中低山區(qū)，群山起伏，地形較為復(fù)雜，溝道相對寬闊，坡面植被覆蓋度較高，自然條件適宜于人類的生產(chǎn)和生活，但人口密度較大。這類區(qū)域宜采取以溝道整治為主的治理模式，即對山上植被以封育保護(hù)為主，充分發(fā)揮大自然的修復(fù)能力，并輔以人工補植補播，增加地面植被覆蓋;對陡坡耕地全部實施退耕還林;對溝道進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，實施綜合整治，疏通整修排洪溝渠，確保行洪安全，因地制宜地修建護(hù)堤和堤路結(jié)合工程，在坡腳土層較厚的地塊興修石坎梯田，在溝道修筑溝臺地，小支毛溝修建生物谷坊或干砌石谷坊?！伴L治”六期工程的山陽縣寨子溝小流域的溝道治理，主溝按照生產(chǎn)道路田園化、防洪河堤標(biāo)準(zhǔn)化、基本農(nóng)田機械化的要求，布設(shè)相應(yīng)工程措施;支溝以修筑谷坊、排洪溝渠和營造溝頭防護(hù)林為主，兼修溝臺地。通過溝道綜合整治，新修筑谷坊23 座、河堤21．3 km，排洪溝渠22．5 km。治理后村容村貌煥然一新，實現(xiàn)了山綠、水清、地平、林茂、人富、村美的目標(biāo)。

(3)溝坡兼治模式。丘陵河谷區(qū)和山間盆地，地形多為渾圓的低山丘陵，溝道較為寬闊，坡面植被覆蓋度較低，人口密度大，人地矛盾突出，水土流失較為嚴(yán)重。丹鳳縣蔡川水保示范區(qū)在治理前，荒山荒坡、坡耕地、疏林地的水土流失未能得到控制，加之溝道治理薄弱，水土流失嚴(yán)重，每遇暴雨，引發(fā)洪澇災(zāi)害，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，農(nóng)民生活貧困。2001—2005年被列為示范區(qū)后開展水土保持綜合治理，共完成天然林封禁保護(hù)16 633 hm2，坡地修梯田634 hm2，退耕陡坡還林666 hm2。與此同時，把治理重點放在最具農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ臏系郎希谥鳒闲藿诵⌒退畮?、引水?dāng)r河壩，各主要支溝修石谷坊50 座、蓄水池143 座，整治塘堰30 座，修排洪溝渠12 km，完成溝溪整治10 km。通過治理，有效控制了示范區(qū)溝谷的水土流失，使溝道兩側(cè)農(nóng)田免遭洪澇災(zāi)害，成為旱澇保收、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的基本農(nóng)田。

［1］GB/T 20465—2006，水土保持術(shù)語［S］．

［2］陜西省地方志編撰委員會．陜西省水土保持志［M］．西安:陜西人民出版社，2000:249．