天水市九峪溝小流域綜合治理措施及效益分析*

溫愛存（甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅天水741020）

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天水市九峪溝小流域綜合治理措施及效益分析*

溫愛存
（甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅天水741020）

摘要：九峪溝小流域綜合治理工程是近幾年天水市麥積區(qū)治理比較成功的一條小流域，該流域通過建設(shè)水平梯田、人工建林植草、進(jìn)行溝道治理等措施，綜合治理成效顯著，改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，生態(tài)環(huán)境趨向良性循環(huán)，提高了抵御自然災(zāi)害的能力，幫助農(nóng)民群眾樹立生態(tài)意識，促進(jìn)了當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：九峪溝小流域；治理措施；效益分析

1　流域概況

九峪溝流域是耤河的一條支溝，為天水市麥積區(qū)所轄，含麥積區(qū)二十里鋪鄉(xiāng)的6個行政村。流域水系發(fā)源于白家崖村附近，自南向北流向，在二十鋪里匯入耤河，流域呈羽狀，對稱系數(shù)0.7。流域最高點(diǎn)海拔1550.9m，溝口最低點(diǎn)海拔1138.4m，最大相對高差412.5m，按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與海拔高度的關(guān)系，將流域地面海拔高程分為四級作為規(guī)劃的參考依據(jù)。高程分級見表1。

表1　九峪溝典型小流域海拔高程分級

九峪溝流域內(nèi)土壤主要由山地褐色土類和山地灰褐土類組成。山地褐色土分布在梁峁頂和接近梁峁頂?shù)钠旅妫话愫穸仍?0～50m之間，土體結(jié)構(gòu)較好，肥力較好。流域地面坡度較陡，為了能同時滿足土壤侵蝕劃分標(biāo)準(zhǔn)和土地資源評價對坡度分級的要求，將地面坡度劃分為六級。地面各級坡度組成見表2。

表2　九峪溝典型小流域地面坡度組成

為便于在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用和規(guī)劃，按照地貌地形特性，將流域大致劃分為梁峁、谷坡、干溝三大類。各類地貌劃分情況見表3。

表3　九峪溝典型小流域地貌劃分

九峪溝流域降水年際分配不均，冬春干旱少雨，秋夏降水較為集中，且多局地性高強(qiáng)度暴雨或大雨，導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失。流域內(nèi)，梁峁起伏，溝壑縱橫，植被稀少，地形支離破碎。局部暴雨常集中在七、八、九3個月，冰雹常有發(fā)生。由于陡坡開荒種地，廣種薄收，糧食產(chǎn)量低，加速了水土流失。經(jīng)調(diào)查計算，流域年均侵蝕模數(shù)為6010t/(km2·a)，年平均流失泥沙8.334萬t。侵蝕成因主要為水力侵蝕與重力侵蝕。水力侵蝕分布最為普遍，峁頂為輕微面蝕；梁坡為中度面蝕，溝蝕輕微；谷坡為中度溝蝕和輕微面蝕；溝坡和溝床有中度和強(qiáng)度溝蝕。溝道發(fā)育主要是溝底下切、溝頭前進(jìn)。重力侵蝕主要分布在干溝兩岸及支溝的溝坡。侵蝕程度綜合指標(biāo)分為5級（見表4）。

表4　侵蝕綜合分級指標(biāo)

2　綜合治理措施

2.1水平梯田

九峪溝流域的水平梯田主要規(guī)劃在地形較為穩(wěn)定，交通方便，土層濃厚的梁峁兩側(cè)，坡度小于25°的坡面位置，在規(guī)劃中，以原有道路為基礎(chǔ)，適當(dāng)加寬后作為農(nóng)田道路，以農(nóng)路為界，再集中連片，全流域規(guī)劃水平梯田355.76hm2，期末累計達(dá)到458.44hm2，人均0.0997hm2。經(jīng)統(tǒng)計，在全流域內(nèi)，5° ～15°坡面上修建水平梯田面積為223.91hm2，占梯田總面積62.90%，在15°～25°坡面上修建水平梯田131.85hm2，占梯田總面積的37.1%。以梯田建設(shè)為主體工程的小流域綜合治理,把”三跑田”變成”三保田”,為推廣應(yīng)用科學(xué)技術(shù),進(jìn)行精耕細(xì)作創(chuàng)造了條件,從而促進(jìn)了糧食產(chǎn)量的穩(wěn)定增長。據(jù)資料:麥積區(qū)九峪溝流域梯田比鄰近坡地在同等耕種條件下,平均每畝增產(chǎn)101kg,增產(chǎn)率為94.0%;干旱年份增產(chǎn)率為60.7%。土石山區(qū)平均每畝增產(chǎn)糧食81kg,增產(chǎn)率為93.0%。

2.2人工林地和草地

流域內(nèi)人工林建設(shè)總面積261.07hm2，按照營林目的與分布位置將其分為以下四類：

1）梁峁頂防風(fēng)林及道路防護(hù)林。規(guī)劃以原有村級道路為基礎(chǔ)，從安家坪村開始沿梁峁分水嶺至廿里鋪布設(shè)防風(fēng)林帶與道路防護(hù)林，總計面積22.33hm2。

2）經(jīng)濟(jì)林果類。采取修建水平溝、挖魚鱗坑等措施進(jìn)行蓄水保墑,在面積較集中地方實行坡改梯,配置道路、排水溝[1]。以原有果園為基礎(chǔ)，選擇距村莊較近，交通方便，背風(fēng)向陽的坡耕地上布設(shè)各類經(jīng)濟(jì)林果，發(fā)展集中成片果園,種植經(jīng)濟(jì)作物,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，總面積324.71hm2。其中水果類布設(shè)在海拔1500m以下區(qū)域，占經(jīng)濟(jì)林果總面積的70%；干果類布設(shè)在海拔1400～1600m區(qū)域，占經(jīng)濟(jì)林果總面積的30%。水果類主要規(guī)劃品種有富士系列蘋果、柿子、梨、杏、桃等，干果類主要規(guī)劃品種為核桃、花椒、仁用杏、山楂等。植被稀疏,水土流失嚴(yán)重,局部崩塌,剝蝕強(qiáng)烈。

3）坡面防護(hù)及用材林類。在九峪溝干溝兩側(cè)地面坡度大于25°的陰坡和陽坡及部分田坎，營造喬灌防護(hù)林及用材林，面積206.11hm2，主要品種有刺槐、紫穗槐、檸條、臭椿、旱柳、沙棘等。

4）溝道防護(hù)林類。沿主溝道溝床兩岸及各支毛溝溝底營造防護(hù)林帶32.63hm2，防沖固溝。

在本次規(guī)劃中，人工草地措施主要配置在農(nóng)、林、溝道間坡度大于20°的坡耕地上，用于養(yǎng)畜，防止水土流失。全流域人工種草期末達(dá)到88.76hm2，主要品種有紫花苜蓿、小冠花、沙打旺等。

2.3溝道工程措施

水土流失是當(dāng)前黃土高原許多小流域面臨的最大生態(tài)環(huán)境問題。黃土高原溝壑縱橫,溝蝕的發(fā)展導(dǎo)致坡面不斷遭到蠶食,溝壑面積日益擴(kuò)大,耕地面積日益縮小,土地資源不斷遭到破壞[2]。九峪溝流域主溝道自南向北流經(jīng)溝口白家崖村，由于正對廿里鋪蘭空軍用機(jī)場，人工修筑一條長1500余m的防洪渠由西向東再轉(zhuǎn)南匯入藉河，因此在溝道工程布設(shè)中考慮機(jī)場的防汛壓力，不再布設(shè)主溝道淤地壩工程。為了有效防止支毛溝溝頭前進(jìn)和溝道下切侵蝕，依據(jù)溝道情況布設(shè)溝頭防護(hù)工程和溝道谷坊工程。自上而下組成較完整群體，結(jié)合溝道防護(hù)林，穩(wěn)定侵蝕基點(diǎn)，防止溝道下切及水土流失。

1）溝頭防護(hù)工程。在溝頭侵蝕較強(qiáng)烈的地方，按照匯水面積的大小，按10年一遇3～6h最大降雨的防御標(biāo)準(zhǔn)[3]，設(shè)計成蓄水型及排水型溝頭防護(hù)工程。共規(guī)劃溝頭防護(hù)工程15處。

2）谷坊工程規(guī)劃。谷坊工程是利用水土流失自身的作用,變害為利,建設(shè)基本農(nóng)田的得力辦法,其直接作用表現(xiàn)為,集中控制水土流失,攔泥填溝,縮小溝崖相對高差,變荒溝為良田[4]。根據(jù)九峪溝流域干、支溝道的實際情況，谷坊工程布設(shè)在溝道比降為5%～15%的沖溝中，規(guī)劃布設(shè)土谷坊44座，按10～20年一遇3～6h最大暴雨的防御標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，按不同地形其高度為2～5m。谷坊間距的確定一般以下一座谷坊的頂部大致與上一座谷坊基部等高為原則。具體設(shè)計參數(shù)見表5。

表5　谷坊工程設(shè)計參數(shù)

經(jīng)計算分析，在治理期末，溝道谷坊工程共減沙0.345萬t；坡面措施每年可攔蓄徑流68.399萬m3，攔蓄泥沙5.8119萬t；徑流模數(shù)由治理前的82740m3/(km2·a)下降到治理期末的38543m3/(km2·a)。

3　經(jīng)濟(jì)效益分析

按照《水土保持綜合治理效益計算方法》（GB/ T15774—1995）的要求和有關(guān)規(guī)定，本次經(jīng)濟(jì)效益計算只進(jìn)行直接經(jīng)濟(jì)效益計算。根據(jù)九峪溝糧食生產(chǎn)和果品生產(chǎn)等實際情況，依據(jù)1998年天水市及國家有關(guān)價格規(guī)定與市場實際情況，確定各項措施增產(chǎn)定額。

九峪溝小流域完成1386.6hm2的治理任務(wù)，各項水土保持措施面積累計達(dá)到1258.8hm2，治理程度為96%，每年可攔蓄徑流68.399萬m3，減沙效益為46%，提高了地表徑流的利用率。

4　結(jié)語

4.1改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件

治理前流域內(nèi)的耕地、果園得不到灌溉,農(nóng)業(yè)產(chǎn)量低而不穩(wěn)。治理后,天然降水得到了有效利用,擴(kuò)大了耕地灌溉面積，果園全部實現(xiàn)灌溉,為發(fā)展高產(chǎn)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了條件。該流域通過興修水平梯田，造林種草，提高了土壤抗旱，保墑保肥能力。

4.2生態(tài)環(huán)境趨向良性發(fā)展

坡面工程和溝道工程的綜合配置,使流域形成了林地、梯田、谷坊等節(jié)節(jié)攔蓄的防護(hù)體系,林木覆蓋率達(dá)到了57.7%,流域內(nèi)微地形發(fā)生改變,土層增厚,枯枝落葉增多,土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和理化性能得到了明顯改善,攔蓄和調(diào)蓄徑流的能力大大增強(qiáng)。治理后，隨著林木郁閉度的提高，促進(jìn)了林地及其周圍地區(qū)水分條件和熱量狀況的改善，調(diào)節(jié)了流域小氣候，改善了九峪溝小流域生態(tài)環(huán)境。

4.3提高了抵御自然災(zāi)害的能力

治理前水土流失曾使大量土地退化,而綜合治理有效地提高了土地生產(chǎn)力和抗御自然災(zāi)害的能力,對下游抗洪減災(zāi)也起到了重要作用。灌溉渠系的形成減輕了干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅。農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的完善使土地生產(chǎn)率得到提高,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展,使農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和土地利用結(jié)構(gòu)日趨合理。大規(guī)模的治山治水、栽樹種草,提高了流域環(huán)境容量,緩解了人與自然的矛盾。

4.4樹立了生態(tài)意識，促進(jìn)旅游業(yè)發(fā)展

科技投入和培訓(xùn)工作的開展，使農(nóng)民科技文化素質(zhì)得到提高,初步樹立生態(tài)意識。山區(qū)植被得到保護(hù),農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境有較大改觀,并將對當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉忠民,宋其龍,張文靜.可持續(xù)發(fā)展原則下的小流域綜臺治理研究[J].北京水利,2005(1):50-51.

[2]李勉,楊劍鋒,侯建才.王茂溝淤地壩壩系建設(shè)的生態(tài)環(huán)境效益分析[J].水土保持研究,2006(10):145-147.

[3]GB/T 16453.3—1996水土保持綜合治理，技術(shù)規(guī)范溝壑治理技術(shù)[Z].

[4]馮國安,鄭寶明.陜北王茂溝流域綜合治理的啟示[J].人民黃河,1998:20(1):18-20.

*基金項目：2014年天水市科學(xué)技術(shù)局資助項目。項目名稱：天水市小流域現(xiàn)狀調(diào)查及綜合治理對策研究。

中圖分類號：F316.23