石窟小流域水土保持措施及效益分析

褚雅紅

（潞城市水利局）

石窟小流域位于潞城市西北部店上鎮(zhèn)，距市區(qū)約15 km。流域總面積4 026 hm2，其中水土流失面積3 521 hm2，占總面積87.46%。由于水土流失比較嚴(yán)重，成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要限制因子，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)民群眾生活水平的提高。為改變這種狀況，2016年該流域被列為國家太行山水土保持重點(diǎn)建設(shè)工程區(qū)，市水利局會(huì)同相關(guān)部門，共同制定了水土保持實(shí)施方案并付諸實(shí)施，取得了顯著成效。

1 小流域概況

1.1 自然條件

1.1.1 地形地貌

石窟小流域大地貌類型屬北方土石山區(qū)，小地貌以黃土丘陵為主。海拔高差比較大，地勢(shì)起伏，溝窄坡陡，溝道呈樹枝狀展布，丘陵突兀，溝壑縱橫。地理上位于太行山復(fù)式背斜隆起帶，西部為沁水坳陷，出露地層為奧陶系及第三系、第四系沉積物，其中奧陶系中統(tǒng)沉積厚度560 m，保存完好。

1.1.2 氣象水文

流域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，冬季寒冷少雪，春季多風(fēng)少雨，夏季雨熱同期，秋季涼爽短暫。據(jù)資料，年均氣溫9.2℃，極端最高氣溫33.9℃，極端最低氣溫-13.4℃，年≥10℃以上積溫2 800-3 400℃；年均降水量534.2 mm，年際變化較大，年內(nèi)分布極不均衡，6-9月降雨量占年降水量的70%；年日照時(shí)數(shù)2 486 h，無霜期170 d，最大凍土深度89 cm。由于降水集中，雨型多屬暴雨，溝道的徑流以季節(jié)性洪水為主，量小峰高，陡漲陡落，來勢(shì)兇猛。

1.1.3 土壤植被

流域地面主要組成物質(zhì)為紅黃土母質(zhì)，主要土壤類型為褐土，以山地褐土為主，一般土層厚度大于20 cm以上。地表植被主要有用材林、經(jīng)濟(jì)林、灌木林和天然草地，植被覆蓋率較低，約40%左右。用材林以楊樹、柳樹、松柏、刺槐為主；經(jīng)濟(jì)林以核桃為主，蘋果、梨、杏次之；灌木以黃刺梅、荊條、棠梨等為主；草類以蒿類為主；農(nóng)田中栽培的農(nóng)作物以冬小麥、春玉米、谷子等為主。

1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件

流域涉及馬江溝、柳江溝等8個(gè)行政村，總?cè)丝? 394人，均為農(nóng)村人口，人口密度125人/km2。人均耕地0.55 hm2，主要種植玉米、小麥、谷子及油料，年糧食總產(chǎn)3 855 t，人均產(chǎn)糧877 kg。年農(nóng)村經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值2 505.56萬元，其中農(nóng)業(yè)產(chǎn)值859.60萬元，林業(yè)產(chǎn)值38.55萬元，牧業(yè)產(chǎn)值84.80萬元，副業(yè)產(chǎn)值1 522.61萬元，年人均純收入3 552.8元。

1.3 土地利用情況

據(jù)國土部門提供的土地詳查資料，石窟小流域現(xiàn)有耕地面積2 416.03 hm2，占總土地面積60.01%；林地面積1 033.18 hm2（喬木林238.43 hm2，灌木林520.67 hm2，其他林地274.08 hm2），占25.66%；其他草地168.66 hm2，占4.19%；村莊326.75 hm2，占8.12%；采礦用地20.39hm2，占0.51%；公路22.34hm2，占0.55%；鐵路17.87 hm2，占0.44%；河流水面20.99 hm2，占0.52%。

1.4 水土流失與水土保持情況

據(jù)調(diào)查，石窟小流域水土流失面積3 521 hm2，占總面積87.46%，年均土侵蝕模數(shù)3 560 t/km2，總體上屬中度侵蝕。其中，輕度侵蝕915.96 hm2，占水土流失面積26.01%；中度侵蝕2 416.03 hm2，占68.62%；強(qiáng)烈侵蝕189.05 hm2，占5.37%。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，經(jīng)過多年以基本農(nóng)田建設(shè)為中心的水土流失治理，水土保持措施面積達(dá)948.80 hm2，治理程度26.95%。流域90%以上的耕地已改造為梯田，林地以天然林為主，人工栽植喬木林較少，宜林荒坡多為稀疏灌草，植被覆蓋率低，難以有效控制較為嚴(yán)重的水土流失。

2 小流域水土保持實(shí)施方案制定

石窟小流域被列為重點(diǎn)治理項(xiàng)目區(qū)后，我們根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)和生態(tài)建設(shè)需要，確定了水土保持思路：以宜林荒草地和疏林地生態(tài)改善為引領(lǐng)，大力開展水土保持林、經(jīng)濟(jì)林營建改造，邊遠(yuǎn)山區(qū)實(shí)行封禁自然恢復(fù)植被，增加植被覆蓋率，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，在提高水土流失治理程度的同時(shí)，使生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)推進(jìn)。建設(shè)目標(biāo)：治理度達(dá)到70.75%，生態(tài)環(huán)境有效改善，人均收入顯著提高，年減少土壤流失量2.05萬t，增加水資源涵蓄量219.17萬m3。具體治理措施：坡改梯12.66 hm2，整治溝地12.03 hm2，栽植側(cè)柏林98.28 hm2，種植油用牡丹25.48 hm2，連翹28.82 hm2，封禁生態(tài)自然修復(fù)784.20 hm2。為便于開展生產(chǎn)，新建改造生產(chǎn)道路1.37 km。

3 水土保持措施實(shí)施

3.1 農(nóng)田工程

3.1.1 坡改梯

將小流域內(nèi)目前地面坡度為5°-10°的緩坡耕地12.66 hm2，用推土機(jī)將其修成土坎水平梯田。

3.1.2 整治溝地

石窟小流域內(nèi)有一支溝，流域面積0.84 hm2，溝道比降4.28%，溝道長度700 m，土層厚度大于20 m。溝道現(xiàn)狀以自然荒草地為主，林草覆蓋率低，零星分布有當(dāng)?shù)卮迕耖_發(fā)的耕地，地塊小且不連片。在整治溝地工程實(shí)施中，為與現(xiàn)有耕地集中連片，采取挖高墊低、修建排洪渠方式進(jìn)行整治，以形成溝壩地高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)基本農(nóng)田，達(dá)到保土、保水、保肥的目的。經(jīng)整治，連片新增耕地12.03 hm2。

3.2 經(jīng)濟(jì)林

3.2.1 油用牡丹

在石窟小流域內(nèi)，共在2個(gè)村栽植油用牡丹25.48 hm2，其中北村10.83 hm2，溫村14.65 hm2。秋季整地，春季栽植。整地方式為：圓形穴坑，穴徑0.4 m，穴深0.4 m；魚鱗坑，長徑1.0 m，短徑0.6 m，坑深0.6 m。采用2年生優(yōu)質(zhì)苗木，苗高30 cm，根長20 cm，裸根蘸泥漿栽植。

3.2.2 連翹

連翹屬灌木樹種，具有耐旱、耐寒、根系發(fā)達(dá)等特點(diǎn)，藥用價(jià)值高，適宜荒山荒坡，近年來將其作為經(jīng)濟(jì)林栽培。共栽植面積28.82 hm2。采用魚鱗坑整地，品字形排列，選用2年生苗，苗高0.6 m，地徑1cm，株行距1 m×3 m，每穴2株。

3.3 喬木林

在石窟小流域的荒坡，營造水土保持喬木林。樹種選擇耐旱、耐寒、耐瘠、適應(yīng)性極強(qiáng)的側(cè)柏，共在5個(gè)村實(shí)施面積98.28 hm2，其中弓家?guī)X3.13 hm2，柳江溝8.15 hm2，曹家莊47.52 hm2，北村10.85 hm2，赤頭28.63 hm2。魚鱗坑方式整地，純林，株行距2 m×3 m。苗木規(guī)格為苗高0.8 m，地徑0.5 cm。

3.4 封禁治理

共實(shí)施封禁面積784.20 hm2。在規(guī)劃的封禁區(qū)樹立標(biāo)志牌，并在涉及村莊制定鄉(xiāng)規(guī)民約，全年封禁，村民共同遵守，嚴(yán)禁放牧破壞植被。

4 綜合效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)濟(jì)效益的核算范圍為新修梯田、溝壩地增產(chǎn)的糧食，經(jīng)濟(jì)林增加的收益及喬木林增加的木材蓄積量等。根據(jù)相關(guān)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合石窟小流域的實(shí)際情況，新修梯田和溝壩地按2 a、經(jīng)濟(jì)林按6 a、水保林等按15 a產(chǎn)生直接效益計(jì)算。當(dāng)這些水土保持措施全部穩(wěn)定發(fā)揮效益時(shí)，按當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)平均價(jià)格計(jì)算，直接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)2 633萬元。

4.2 生態(tài)效益

規(guī)劃措施實(shí)施后，水土流失治理度可達(dá)70.75%。經(jīng)計(jì)算，當(dāng)各項(xiàng)水土保持措施穩(wěn)定發(fā)揮效益時(shí)，每年可以新增保土量2.05萬t，保水量219.17萬m3。植被覆蓋率明顯提高，土壤侵蝕有效控制，生態(tài)環(huán)境得到改善，從而產(chǎn)生顯著的生態(tài)效益。

4.3 社會(huì)效益

石窟小流域通過重點(diǎn)治理，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到明顯改善，荒山荒坡土地資源得到合理利用，經(jīng)濟(jì)林得到快速發(fā)展，從而可實(shí)現(xiàn)土地利用結(jié)構(gòu)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)有效調(diào)整，增加農(nóng)民二次創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。