錦凌水庫(kù)庫(kù)區(qū)小流域治理總體布置與措施設(shè)計(jì)分析

付默菡

(錦州市水利工程建設(shè)管理局，遼寧 錦州 121013)

1 項(xiàng)目區(qū)概況

錦凌水庫(kù)庫(kù)區(qū)2014年中央預(yù)算內(nèi)水土流失重點(diǎn)治理項(xiàng)目區(qū)位于錦州市太和區(qū)。錦凌水庫(kù)庫(kù)區(qū)屬小凌河水系，流域內(nèi)水資源豐富，水量較大。多年平均降水量570mm，降水時(shí)空分布極為不均。水庫(kù)庫(kù)區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，各有特色，季風(fēng)氣候顯著，大陸性較強(qiáng)。多年平均氣溫9.4℃，無(wú)霜期180天，年平均日照時(shí)數(shù)2715小時(shí)，多年平均蒸發(fā)量1748mm，最大凍土層深1.13m。年平均風(fēng)速4m/s。

2 水土流失現(xiàn)狀

錦凌水庫(kù)庫(kù)區(qū)屬土石質(zhì)丘陵中、強(qiáng)度侵蝕區(qū)，土壤侵蝕強(qiáng)烈。侵蝕方式主要以水蝕為主。在降水徑流作用下，侵蝕溝壑分布廣泛，水土流失面積538.66hm2，占流域總面積的61.36%。其中輕度侵蝕水土流失面積為207.78hm2，占水土流失面積的38.57%;中度侵蝕水土流失面積為304.02hm2，占水土流失面積的56.44%;強(qiáng)烈侵蝕水土流失面積為26.86hm2，占水土流失面積的4.99%。流域平均土壤侵蝕模數(shù)為2753t/km2·a。

3 水土流失防治狀況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，錦凌水庫(kù)庫(kù)區(qū)栽植水土保持林84.45hm2，流域水土流失治理程度僅為9.62%。流域內(nèi)無(wú)谷坊等水土保持?jǐn)r蓄工程。錦凌水庫(kù)庫(kù)區(qū)目前仍有538.66hm2的水土流失面積需要治理，并且未治理區(qū)域多是難以治理的荒山，加大了治理難度;加之部分已治理的地塊標(biāo)準(zhǔn)不高，有待完善提高;流域內(nèi)的管護(hù)力度不夠，人為破壞、亂砍濫牧現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這些都是該項(xiàng)目實(shí)施后所要開(kāi)展的工作。因此要進(jìn)一步加大投入和監(jiān)督管護(hù)力度，加快治理速度，從而有效控制水土流失，真正實(shí)現(xiàn)山川秀美、民富糧豐的治理目標(biāo)［1］。

4 項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)規(guī)模

根據(jù)地形地貌、氣候特點(diǎn)、立地條件，項(xiàng)目區(qū)水土保持綜合治理工程實(shí)施期1年，計(jì)劃治理水土流失面積417.51hm2，其中保土耕作措施153.19hm2，水土保持林 125.25hm2，生態(tài)修復(fù)139.07hm2;修作業(yè)路2004m，排水溝112m。工程建設(shè)后土壤侵蝕模數(shù)控制在200t/km2·a以下，水土流失治理程度達(dá)到70%以上，蓄水效率、保土效率達(dá)70%以上。

5 工程總體布置

在水土流失治理措施設(shè)計(jì)中，根據(jù)水土保持建設(shè)方針，通過(guò)實(shí)施水土流失綜合治理、產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)、景區(qū)建設(shè)等一系列科學(xué)的措施并開(kāi)展有效的保護(hù)與管理，將該小流域建設(shè)成水土保持功能強(qiáng)大的森林綠色寶庫(kù)［2］。

5.1 工程總體布置原則

錦凌水庫(kù)庫(kù)區(qū)的地形地貌基本一致，屬土石質(zhì)低山丘陵區(qū)。通過(guò)實(shí)施水土保持綜合治理措施，對(duì)不合理的土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，在保證糧食安全、達(dá)到95%以上自給率的前提下，以市場(chǎng)為導(dǎo)向發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟(jì)，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，勢(shì)必大幅度提升群眾生產(chǎn)生活條件和新農(nóng)村建設(shè)水平，維護(hù)糧食、生態(tài)安全。

5.2 工程總體布置要求

錦凌水庫(kù)庫(kù)區(qū)現(xiàn)有水土流失面積538.66hm2，其中有疏林地面積158.90hm2、荒地169.64hm2、坡耕地210.12hm2。設(shè)計(jì)治理水土流失面積417.51hm2，占水土流失面積的77.51%。疏林地可實(shí)施生態(tài)修復(fù)措施，減少人為破壞，充分利用自然修復(fù)能力以恢復(fù)植被。流域內(nèi)的荒地根據(jù)距離錦凌水庫(kù)壩址距離、侵蝕強(qiáng)度不同分為兩個(gè)區(qū)域，其中近壩址附近的荒地在控制水土流失的同時(shí)兼顧景觀效果，采取水平階整地、栽植風(fēng)景樹(shù)種，種植園林綠化草坪，距離壩址稍遠(yuǎn)區(qū)域通過(guò)工程整地、栽植抗逆性強(qiáng)的當(dāng)?shù)厮帘３窒蠕h樹(shù)種，在改善生態(tài)的同時(shí)為流域增添景觀效果，同時(shí)達(dá)到治理水土流失的目的。流域內(nèi)的坡耕地土層較薄，不適宜修建水平梯田，可采取保土耕作的形式初步達(dá)到控制水土流失的目的［4］。

6 措施設(shè)計(jì)分析

6.1 水土保持林

6.1.1 魚(yú)鱗坑整地

流域內(nèi)現(xiàn)有土層較薄荒地面積91.05hm2，是水土流失比較嚴(yán)重的區(qū)域?？赏ㄟ^(guò)實(shí)施魚(yú)鱗坑整地的形式進(jìn)行治理，并栽植適宜當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的火炬樹(shù)、側(cè)柏、刺槐，可以在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到增加林木覆蓋率的目的。魚(yú)鱗坑整地的優(yōu)點(diǎn)為對(duì)地表的擾動(dòng)較小，缺點(diǎn)為工程自身蓄水保土能力較差，待植物正常生長(zhǎng)后方能與原有植被共同發(fā)揮攔蓄功能。整地規(guī)格為行距4.0m、株距4.0m，栽植坑規(guī)格長(zhǎng)徑0.6m，短徑0.4m，坑深0.5m，回土深0.3m。每坑栽植一株苗木，造林密度為625株/hm2，苗木選擇規(guī)格為地徑1cm、株高0.5m。該流域?qū)嵤~(yú)鱗坑整地面積91.05hm2，共需苗木56908株。

6.1.2 水平階整地

流域內(nèi)毗近錦凌水庫(kù)壩址附近處有荒山面積34.02hm2，可采取水平階整地形式以達(dá)到控制水土流失的目的。該區(qū)域整地形式為水平階整地，在坡面上自上而下，每隔5m沿等高線修筑階面，上下臺(tái)段高差根據(jù)地表坡度不同，介于0.5～1.5m之間。整地前將表層土集中堆放，平整后再進(jìn)行回復(fù)，用于植物生長(zhǎng)需要。水平階整地面積34.02hm2。整地后進(jìn)行栽植，栽植規(guī)格為行距4.0m、株距4.0m，栽植坑規(guī)格深0.6m，長(zhǎng)、寬均為0.6m，回土深0.5m，樹(shù)種選擇油松、欒樹(shù)、饅頭柳、合歡、梓樹(shù)、銀杏;需要栽植灌木樹(shù)種的區(qū)域栽植坑規(guī)格穴深0.5m，栽植坑直徑0.5m，回土深0.3m，樹(shù)種選擇丁香、刺梅、紫葉小檗。栽植油松4347株、欒樹(shù)2898株、饅頭柳3622株、合歡1811株、梓樹(shù)2898株、銀杏724株、丁香3260株、刺梅1086株、紫葉小檗724株。樹(shù)種栽植后，為減少地表水土流失，增強(qiáng)近水庫(kù)壩址周邊的觀賞性，對(duì)栽植坑以外區(qū)域建設(shè)園林綠化草坪，草籽選擇優(yōu)異，播種方式為撒播，共需播種面積32.06hm2。

6.2 封育治理措施

流域內(nèi)現(xiàn)有的疏林地郁閉度不高，林下地被物未能形成天然攔蓄降水、防止土壤流失的保護(hù)層，可通過(guò)生態(tài)修復(fù)的方式進(jìn)行治理，并輔以補(bǔ)植的措施提高林地覆蓋率，增強(qiáng)保水保土和抗蝕能力。生態(tài)修復(fù)區(qū)周?chē)蟛迮贫ń?，并訂立相關(guān)的政策和制度，明確專(zhuān)人管護(hù)。在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)因地制宜，采取行之有效的措施［3］。

生態(tài)修復(fù)主要是人工輔助措施，人工輔助措施包括圍欄、標(biāo)志牌、人工撒播草籽等。流域內(nèi)可實(shí)施生態(tài)修復(fù)面積139.07hm2，占流域內(nèi)水土流失面積的25.82%。流域內(nèi)封育的地類(lèi)有矮林和灌叢地及疏林地;植被覆蓋度在0.05以下的裸土地。流域內(nèi)采用全封方式，圍欄水泥樁采用C20混凝土樁，規(guī)格為長(zhǎng)0.12m、寬0.12m、高1.85m，混凝土樁間距4m，地下埋深0.65m，地上高1.20m，隔2根混凝土樁用礫石加固根部。水平刺線5道，間距0.20m，對(duì)角線共2道，將鐵絲網(wǎng)捆扎在支柱上，共設(shè)置圍欄1350m。設(shè)立標(biāo)志牌，標(biāo)志牌采用磚砌底座、混凝土結(jié)構(gòu)。共設(shè)置標(biāo)志牌10個(gè)。流域內(nèi)實(shí)施生態(tài)修復(fù)區(qū)域的郁閉度較低，只依靠自然更新的方式難以迅速恢復(fù)植被，必須進(jìn)行補(bǔ)植。生態(tài)修復(fù)區(qū)域內(nèi)可采用人工撒播紫花苜蓿草籽的方式迅速恢復(fù)灌草植被，同時(shí)起到改良土壤養(yǎng)分的作用?？扇霾ゲ葑训拿娣e為41.72hm2，需紫花苜蓿草籽41.72kg。

6.3 保土耕作措施

保土耕作是將原有順坡溝壟改為橫坡溝壟時(shí)，應(yīng)耕翻，再進(jìn)行橫坡耕作，形成新的橫坡溝垅。對(duì)于大面積橫坡耕作的坡耕地，在坡面從上到下，每隔一定距離，還應(yīng)沿等高線修筑若干道土埂，或種草帶、灌木帶等，以截短坡長(zhǎng)，減輕水土流失。土埂宜在汛前、結(jié)合最后一次農(nóng)耕措施修筑。保土耕作的施工方法是在坡面上沿等高線開(kāi)犁，形成溝和壟，在溝內(nèi)和壟上種植作物或牧草，用以蓄水?dāng)r泥、保水、保土和增產(chǎn)。本項(xiàng)目共實(shí)施保土耕作措施153.19hm2。

6.4 作業(yè)路設(shè)計(jì)

作業(yè)路為方便運(yùn)輸及經(jīng)營(yíng)管理，改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件，同時(shí)作為流域內(nèi)部的山間游道。作業(yè)道路配置與坡面水系和灌排渠系相結(jié)合，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一設(shè)計(jì)，防止沖刷，保證道路完整、暢通;布局合理，有利生產(chǎn)，方便耕作和運(yùn)輸，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率;少占地，節(jié)約用地;盡可能避開(kāi)大挖大填，減少交叉建筑物，降低工程造價(jià);便于與外界聯(lián)系［5］。按照作業(yè)便道分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，本工程作業(yè)路系主干道路，初步擬定路面寬為4mm，為二級(jí)便道。路線盡量環(huán)山布置，并通過(guò)治理區(qū)的中心位置，路面橫向基本水平。本次規(guī)劃作業(yè)路2004km。作業(yè)路主干路路面設(shè)計(jì)寬度4m，占地寬度6m，高出兩側(cè)0.3m，兩側(cè)坡比1∶1，泥結(jié)碎石路面，路面橫坡5%。為保證新培土的壓實(shí)度并且與老土層結(jié)合良好，清除表層松土、植物根基雜質(zhì)，清基厚度0.5m。

水土保持林實(shí)施水平階區(qū)域設(shè)置的作業(yè)路在工程建設(shè)成后將成為錦凌水庫(kù)右岸的一條主要道路，為防止其受雨水沖刷，設(shè)計(jì)在路一側(cè)修建排水溝疏導(dǎo)上游坡面來(lái)水，排水溝長(zhǎng)112m。排水溝按5%頻率設(shè)計(jì)，2%頻率校核。該地區(qū)24h最大降雨量為168mm，允許不沖流速2.5m/s，不淤流速0.4m/s，糙率取0.025。經(jīng)計(jì)算設(shè)計(jì)流量0.82m3/s，校核流量1.19m3/s。設(shè)計(jì)排水溝采用梯形斷面，排水溝縱坡i=1/200，溝槽底寬0.8m，邊坡1∶0.5，經(jīng)計(jì)算選定排水溝深0.75m(含安全超高)。排水溝采用漿砌石砌筑，砌體厚度為0.2m。為防止產(chǎn)生伸縮，每間隔15m設(shè)置一道伸縮逢，縫寬20mm，縫內(nèi)用瀝青木板。下鋪10cm厚的砂礫墊層。排水溝基礎(chǔ)開(kāi)挖深度為1.2m，平均寬為2.1m。

7 結(jié)語(yǔ)

錦凌水庫(kù)庫(kù)區(qū)水土流失重點(diǎn)治理項(xiàng)目區(qū)工程，根據(jù)水土保持建設(shè)方針，以水土資源的可持續(xù)利用和環(huán)境資源的可持續(xù)維護(hù)為目的，注重當(dāng)前利益、長(zhǎng)遠(yuǎn)利益相結(jié)合，生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合;在水土流失治理措施設(shè)計(jì)中，從立地條件出發(fā)，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，合理利用土地資源，將該小流域建設(shè)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)向頂極群落正常演替、生物多樣性增加、系統(tǒng)更加穩(wěn)定、水源涵養(yǎng)和水土保持功能強(qiáng)大的森林綠色寶庫(kù)。

［1］何榮星.遼陽(yáng)縣大牛嶺水土保持科技示范園工程分析［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014(10):59-61.

［2］金艷麗.建平縣水塘溝小流域綜合治理工程布局［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014(01):39-40+43.

［3］王忠法.對(duì)小流域規(guī)劃的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，1994(02):35-38.

［4］李靜華.凌源市四官營(yíng)子小流域治理工程分析［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2015(02):45-46+58.

［5］于洪.新民市周坨子小流域水土保持治理及效益分析［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2014(04):15-17.