興隆溝小流域水土流失綜合治理工程措施及效益分析

張基霞

(遼寧省建昌縣水利局， 遼寧 葫蘆島 125300)

?

興隆溝小流域水土流失綜合治理工程措施及效益分析

張基霞

(遼寧省建昌縣水利局， 遼寧 葫蘆島 125300)

興隆溝小流域位于遼寧省建昌縣東部藥王廟鎮(zhèn)境內(nèi)，屬土石丘陵地帶，多年來土地利用不盡合理，農(nóng)業(yè)種植方式落后，水土流失嚴(yán)重，制約著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，針對流域內(nèi)水土流失問題較嚴(yán)重、坡耕地?cái)?shù)量較多、荒山未及時(shí)整治和流域內(nèi)存在大量疏幼林地等現(xiàn)狀，以保護(hù)和合理開發(fā)利用水土資源為目標(biāo)，結(jié)合市域經(jīng)濟(jì)，因地制宜、因害設(shè)防的安排各項(xiàng)治理措施，采取工程措施、植物措施、耕作措施與管護(hù)措施相結(jié)合的辦法，從上到下，因地制宜，因害設(shè)防，組成控制水土流失綜合防治體系,形成山、水、林、田、路綜合治理模式，有效控制水土流失，生態(tài)效益、社會效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著，生態(tài)環(huán)境呈良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)山川秀美、民富糧豐的目標(biāo)，起到帶頭示范作用，促進(jìn)社會生產(chǎn)及農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，為其它類似水土流失地區(qū)提供參考依據(jù)。

小流域；水土流失；項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容；效益分析

1 流域概況

1.1 地形地貌

興隆溝小流域位于遼寧省建昌縣東部藥王廟鎮(zhèn)境內(nèi)，包括興鋪村和于家屯村兩個(gè)村，林小線公路自北向南從小流域經(jīng)過。小流域與興城市三道溝鄉(xiāng)接壤，屬六股河流域，流域中心坐標(biāo)為東經(jīng)120°12′17″、北緯40°43′28″。流域總面積26.53 km2，水土流失面積13.90 km2，占流域總面積的52.39%。氣候類型為半干旱、半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。屬低山丘陵地貌，丘陵、低山多，巖石堅(jiān)硬，山勢陡峭。小流域主要由興隆溝和云集溝兩條溝道組成，小流域南高北低，海拔最高640.2 m，北部為云集河谷地，海拔最低237 m，興隆溝在柴家店匯入云集河。流域內(nèi)溝壑縱橫，以土石質(zhì)“v”型溝壑為主，發(fā)育活躍，溝壑大部分分布于10°以上的坡地，溝壑密度為2.7 km/km2。從現(xiàn)場踏勘來看，流域地形總體較為丘陵、低山地形，荒山大部分為土石質(zhì)山，土地層薄，適宜進(jìn)行水土保持林；坡耕地相對連片，多為近些年的開荒地，土層薄厚不均勻，坡上部最薄，適合修建果樹臺田，部分坡耕地適合修建水平梯田。

1.2 區(qū)域水土流失狀況

興隆溝小流域?qū)偻潦|(zhì)中度侵蝕區(qū)，是遼寧省級水土流失重點(diǎn)治理區(qū)。侵蝕方式主要以水蝕為主。在降水徑流作用下，沖刷地表，形成溝壑，造成水土流失。至2015年底興隆溝小流域水土流失面積1 389.72 hm2，占流域總面積的52.39%。其中輕度侵蝕面積為502.25 hm2，占水土流失面積的36.14%，中度侵蝕面積為166.61 hm2，占水土流失面積的ll.99%;強(qiáng)烈侵蝕面積為719.95 hm2，占水土流失面積的51.81%，極強(qiáng)烈侵蝕面積為0.91 hm2，占水土流失面積的0.07%。流域平均土壤侵蝕模數(shù)為3 200 t/km2·a。

2 水土流失治理必要性

興隆溝小流域總面積26.53 km2，水土流失面積13.90 km2，占流域總面積的52.39%。流域內(nèi)水土流失問題較嚴(yán)重，存在大面積的坡耕地和未得到治理的荒山等，未得到整治，流域內(nèi)存在大量的疏幼林地，不利于流域內(nèi)的社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高。通過小流域水土保持治理，使流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境得到改善，發(fā)揮措施涵養(yǎng)水源，蓄水保土效益，減少流入六股河的泥沙；同時(shí)發(fā)展水保林，科學(xué)開發(fā)治理荒山資源，促進(jìn)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

2.1 治理目的

治理各流域內(nèi)嚴(yán)重的水土流失，改善生態(tài)環(huán)境，涵養(yǎng)水源，蓄水保土，減少流入六股河的泥沙；改善流域內(nèi)廣大人民群眾的生產(chǎn)條件和生活環(huán)境，促進(jìn)社會生產(chǎn)，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)；蓄水保土，保護(hù)耕地資源，促進(jìn)糧食增產(chǎn)。進(jìn)行小河道治理工程(護(hù)岸工程)及荒溝治理工程(谷坊)；改善農(nóng)村生產(chǎn)條件和生活環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。以改善環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，以科技為先導(dǎo)，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，堅(jiān)持科學(xué)規(guī)劃、因地制宜、因害設(shè)防、防治結(jié)合、建設(shè)與保護(hù)并重的原則，全面保護(hù)和合理開發(fā)自然資源，減少水土流失危害，逐步形成高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、高效益、多功能的綜合防護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.2 水土流失治理目標(biāo)

(1)興隆溝小流域計(jì)劃治理水土流失面積1 076.86 hm2，治理程度達(dá)到77.49%。各項(xiàng)水土保持措施的蓄水效率、保土效率達(dá)到70%以上，水土流失強(qiáng)度下降到輕度以下。

(2)改善生態(tài)環(huán)境目標(biāo)各項(xiàng)水保措施發(fā)揮效益時(shí)，將林草覆蓋度由36%提高至38.27%，水土流失得到有效遏制，生態(tài)環(huán)境呈良性循環(huán)，水土保持工程能安全渡汛。

(3)經(jīng)濟(jì)增長目標(biāo)截止治理期末，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)有較大發(fā)展，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和總收入增加30%以上，人均收入比地方平均水平提高30%以上，人均年收入由5 000元提高到6 500元，農(nóng)民生活水平有較大提高。人均基本農(nóng)田達(dá)到2畝以上，土地利用率達(dá)到80%以上。

(4)經(jīng)過治理后流域內(nèi)工程設(shè)施達(dá)到下列目標(biāo):石坎水平梯田12.15 hm2，水保林(一般造林)130.84 hm2，水保林(魚鱗坑)49.85 hm2，新建經(jīng)果林109.39 hm2，老果園改造41.09 hm2，保土耕作163.04 hm2，封育治理面積570.50 hm2(其中，補(bǔ)植228.20 hm2，圍欄4.00 km，管護(hù)牌2座)，標(biāo)志牌1座，宣傳牌2座，石籠谷坊14座，作業(yè)路5.7 km，護(hù)岸工程2 km。

3 水土流失治理工程措施分析

根據(jù)工程地貌特點(diǎn)、土地利用狀況和生產(chǎn)力發(fā)展水平，充分吸取建昌縣小流域治理經(jīng)驗(yàn)，以治理水土流失為中心，以保護(hù)和合理開發(fā)利用水土資源為目標(biāo)，結(jié)合市域經(jīng)濟(jì)，因地制宜、因害設(shè)防的安排各項(xiàng)治理措施，采取工程措施、植物措施、耕作措施與管護(hù)措施相結(jié)合的辦法，從上到下，因地制宜，因害設(shè)防，組成控制水土流失綜合防治體系。重點(diǎn)治理措施主要有荒山治理工程、坡耕地治理工程、生態(tài)修復(fù)、溝壑治理工程和田間配套工程。

3.1 石坎水平梯田

石坎水平梯田是治理坡耕地水土流失的重要措施，是改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，發(fā)展集約高效農(nóng)業(yè)的主要途徑，水平梯田多在坡耕地上修建。通過坡耕地人工修整田面，建成水平式臺階田塊，達(dá)到切斷徑流、蓄水保土保肥的功效。每塊梯田的田寬應(yīng)盡量一致，要本著大彎就勢，小彎取直的原則，田塊長度應(yīng)盡量達(dá)到200 m以上，以便于機(jī)械耕作。

3.2 谷坊工程

1)在對溝道自然特點(diǎn)與開發(fā)狀況進(jìn)行詳查的基礎(chǔ)上，擬定谷坊工程的類型、功能、建筑程序；

2) 谷坊工程類型要因地制宜，就地取材，經(jīng)久耐用，抗滑抗傾，能溢能泄，便于開發(fā)，功能多樣；

3) 谷坊規(guī)格和數(shù)量，要根據(jù)綜合防治體系對谷坊群功能的要求，突出重點(diǎn)，兼顧其它，統(tǒng)籌規(guī)劃，精心設(shè)計(jì)；

4) 谷坊工程的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇6 h最大暴雨設(shè)計(jì)；

5) 谷坊壩址要求“口小肚大”，溝底和溝坡地形、地質(zhì)狀況良好，無孔洞或破壞地層，沒有不易清除的亂石和雜物，建筑材料方便；

6) 谷坊工程的修筑程序，要按水沙運(yùn)動規(guī)律，由高到低，從上至下逐級進(jìn)行；

7) 根據(jù)實(shí)地測繪1：200—1：100溝道縱斷面圖及選定修筑谷坊群址的橫斷面圖，量算出溝長與溝底比降。

3.3 保土耕作

保土耕作措施是結(jié)合農(nóng)事耕作，采取改變微地形，進(jìn)而增加地表植被覆蓋度或增加土壤入滲，提高土壤抗蝕性能的水土保持措施。保土耕作應(yīng)根據(jù)各地不同的地形、土質(zhì)、降雨和農(nóng)事耕作情況，因地制宜，合理確定。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，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。

3.4 生產(chǎn)道路設(shè)計(jì)

作業(yè)路的修建應(yīng)在流域治理前完成，以保證施工運(yùn)輸，治理管護(hù)，防火及后期農(nóng)、林、果產(chǎn)品運(yùn)輸方便。作業(yè)路盡量布設(shè)在緩坡，對陡坡處要環(huán)山等高布設(shè)，對新建作業(yè)路要圍繞工程區(qū)域和開發(fā)項(xiàng)目區(qū)域布設(shè)，并通過治理區(qū)的中心位置?？v向坡度不大于15°，最小路彎半徑不小于15米，作業(yè)路迎水方向一側(cè)設(shè)置排水溝，路面橫向比降取2%左右。

3.5 護(hù)岸工程

本次設(shè)計(jì)在于家屯、楊家屯、云集屯、東地的村莊溝道段村莊一側(cè)沖淘嚴(yán)重的地段布設(shè)石籠護(hù)腳，穩(wěn)定岸坎，防止溝岸擴(kuò)張。石籠采用1m2兩層斷面形式。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-2013)規(guī)定，根據(jù)渾江流域整體規(guī)劃要求，對這種山區(qū)小型河流的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析研究，另外根據(jù)該堤防保護(hù)的耕地?cái)?shù)量確定防護(hù)堤設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為五年一遇。防洪堤級別為5級。設(shè)計(jì)的護(hù)岸工程長度共為2 km。

4 工程效益分析

4.1 生態(tài)效益

4.1.1 蓄水保土效益

規(guī)劃各項(xiàng)治理措施全部發(fā)揮效益后，每年可增加蓄水量33.89萬 m3，按每立2元人民幣的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，每年可產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益67.84萬元。每年可減少泥流量2.12萬 t，按每噸5元人民幣的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，每年可產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益10.70萬元，詳細(xì)見表1。

4.1.2 生態(tài)效益

經(jīng)過綜合治理，荒山面積減少233.53 hm2，果園面積增加109.39 hm2，水保林面積增加180.69 hm2，小流域治理度達(dá)到77.49%。提高了流域內(nèi)植被覆蓋率，改善了植物立地條件，增加了土壤含水量。項(xiàng)目實(shí)施后，種植的林草等措施可將一部分降水就地入滲，提高了地表徑流的利用率，通過骨干工程攔蓄徑流泥沙、調(diào)節(jié)徑流、減少泥沙淤積又可削減洪峰流量。同時(shí)又可以吸收空氣中的有害氣體和灰塵，達(dá)到凈化空氣、美化環(huán)境，消除噪音等作用。使生態(tài)環(huán)境得到了極大的改善，

4.2 社會效益

在流域內(nèi)實(shí)施過程中，流域內(nèi)將有部分農(nóng)民接受各級各類專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，掌握一、二門實(shí)用技術(shù)，提高生產(chǎn)技能和管理水平，并通過他們的“傳、幫、帶”，在流域內(nèi)廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，提高廣大農(nóng)民的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)意識，使傳統(tǒng)封閉的農(nóng)業(yè)逐步向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化。

通過對水土保持綜合治理，可減輕水土流失對土地資源的破壞，保持水土，提高河道行洪能力，增加常水流量，減少汛期洪水災(zāi)害，提高抵抗自然災(zāi)害的能力，減輕干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅，解決了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民人畜飲水的實(shí)際困難。

項(xiàng)目實(shí)施后，有效地改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高土地利用率、勞動生產(chǎn)率，現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，緩解林糧爭地矛盾，實(shí)現(xiàn)人口、糧食、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的良性循環(huán)。人均年收入由5 000元提高到6 500元，人均基本農(nóng)田達(dá)到2畝以上，土地利用率達(dá)到80%以上。促進(jìn)社會發(fā)展進(jìn)步。為全面建設(shè)小康社會提供了強(qiáng)有力的支撐。

表1 小流域各項(xiàng)措施蓄水、保土量計(jì)算

表2 小流域直接經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算表

4.3 經(jīng)濟(jì)效益

直接經(jīng)濟(jì)效益主要計(jì)算基本農(nóng)田增產(chǎn)糧食，水土保持林和封育治理增加木材和薪材，經(jīng)果林增產(chǎn)果品等。根據(jù)相關(guān)文件規(guī)定，確定經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算價(jià)格水平年采用2015年第3季度綜合價(jià)格，各種措施生效年為，保土耕作第1年、果樹臺田按第5年、水平梯田按第3年、水土保持林按第3年、經(jīng)濟(jì)林按第4年、封育治理第4年產(chǎn)生效益計(jì)算。根據(jù)估算，本規(guī)劃各項(xiàng)治理措施全部發(fā)揮效益后，每年增產(chǎn)糧食37.10 t，增加產(chǎn)薪材4 674 t，增產(chǎn)山杏核8.48t;增加直接經(jīng)濟(jì)效益356.41萬元，詳見表2。本項(xiàng)目是實(shí)施后，項(xiàng)目的內(nèi)部收益率達(dá)到34.58%(大于8%)，凈現(xiàn)值1 105萬元，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為1.99(大于1)。

5 結(jié)語

興隆溝小流域綜合治理項(xiàng)目實(shí)施后，能治理該流域內(nèi)嚴(yán)重的水土流失，改善流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境，減少流入六股河的泥沙；通過土石山區(qū)封育治理及水保林建設(shè)涵養(yǎng)流域內(nèi)水源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；改善流域內(nèi)廣大人民群眾的生產(chǎn)條件和生活環(huán)境，蓄水保土，保護(hù)耕地資源，區(qū)域水土流失得到全面綜合防治，區(qū)域生態(tài)環(huán)境得到明顯的改善，小流域內(nèi)宜林則林、宜果則果，形成了山頂水保林蓋帽，山腰經(jīng)濟(jì)林環(huán)繞，山腳梯田擁抱的壯觀場面，能實(shí)現(xiàn)較高的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，起到帶頭示范作用，促進(jìn)社會生產(chǎn)及農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，為其它類似水土流失地區(qū)提供參考依據(jù)。

[1]楊翠華.建昌縣凌河源項(xiàng)目區(qū)水土保持工程效益分析[J].水土保持應(yīng)用技術(shù).2015(01):37-38.

[2]高淑梅..建昌縣國家水土保持重點(diǎn)治理工程效益分析[J].水土保持應(yīng)用技術(shù).2015 (03):32-33.

[3]才慶欣.南票區(qū)沙金溝小流域水土流失綜合治理分析[J].水土保持應(yīng)用技術(shù).2014(01):42-44.

[4]劉立權(quán).遼寧省水土流失重點(diǎn)防治區(qū)劃分與防治對策[J].中國水土保持.2015(02):6-9.

[5]許懷忠，郭金華.建昌縣藥王廟鎮(zhèn)小流域綜合治理模式的選擇[J].黑龍江水利科技.2014(09):141-142.

2017-01-03

張基霞(1975-)，女，遼寧建昌人，高級工程師，主要從事水利規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及概預(yù)算等工作。

S157.3

B

1004-1184(2017)03-0155-03