三合小流域的水土流失與治理措施

李迎春

（山西宏志環(huán)境工程咨詢有限公司）

三合小流域位于臨汾市古縣東南部，為汾河一級支流?？偼恋孛娣e13.8 km2，其中水土流失面積11.72 km2，占總面積的84.92%。自古縣2013-2017年被納入國家水土保持重點建設(shè)工程區(qū)以來，該小流域被列入重點治理范圍，經(jīng)過強化治理，治理程度大為提高，綜合效益顯著。

1 小流域基本情況

1.1 自然概況

1.1.1 地形地貌

三合小流域地處古縣舊縣鎮(zhèn)紅寨村東側(cè)，距縣城21 km。海拔高程966-1 294 m，相對高差328 m。地貌類型以黃土丘陵為主體，山巒起伏，溝壑縱橫，主要地貌單元有梁峁頂、梁峁坡和溝谷。梁峁地形較平緩，黃土覆蓋深厚，土質(zhì)較肥沃，是主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地；坡面較陡，土層較??；溝底嚴重下切，基巖出露，土薄石厚。

1.1.2 氣象水文

該流域?qū)倥瘻貛О敫珊荡箨懶约撅L氣候區(qū)，據(jù)觀測資料：年均氣溫11.8℃，極端最高氣溫38.6℃，極端最低氣溫-18.2℃；年均降水量509.5 mm，年際變化大，年內(nèi)高度集中于5-9月，約占78%；年均蒸發(fā)量1 614.1 mm，相當于年均降水量的3.18倍；日照時數(shù)2 140.2 h，日照率51%；年均風速1.7 m/s，瞬時最大風速25.3 m/s；無霜期199 d；最大凍土深度0.5 m。流域泥沙主要來源于汛期暴雨產(chǎn)生的洪水，洪水呈現(xiàn)峰高、量大、歷時短，含沙量高的特點。

1.1.3 土壤植被

流域土壤以山地褐土為主，墾殖指數(shù)較高，土體干旱，疏松多孔，抗蝕力弱。土壤有機質(zhì)含量0.29%-1.37%，肥力低下。自然植被以灌木為主，主要分布在溝谷與梁坡，林草覆蓋率31.51%。

1.2 社會經(jīng)濟情況

三合小流域涉及紅寨1個村，176戶，738口人，全部為農(nóng)村人口，有332個勞動力。人均耕地0.5 hm2，以種植業(yè)為主，主要農(nóng)作物為小麥、玉米等，重點治理前年人均純收入4 075元。

1.3 土地利用現(xiàn)狀

三合小流域土地總面積13.8 km2，人均土地1.87 hm2。其中：耕地面積370.39 hm2，占總面積26.82%；林地435.17 hm2（灌木林地208.52 hm2，其他林地226.65 hm2），占31.51%；荒草地500.25 hm2，占36.23%；裸地41.27 hm2，占2.99%；村莊30.14 hm2，占2.18%；交通運輸用地3.62 hm2，占0.26%。

2 水土流失及治理情況

2.1 水土流失狀況

三合小流域總面積13.8 km2，其中水土流失面積11.72 km2，占84.92%。在水土流失面積中：輕度侵蝕1.87 km2，占15.96%；中度侵蝕8.92 km2，占76.11%；強烈侵蝕0.93 km2，占7.94%。水土流失形式以水力侵蝕為主，主要類型為面蝕和溝蝕，并伴隨有少量的重力侵蝕。年均土壤侵蝕模數(shù)4 547 t/km2，總體侵蝕程度為中度。

2.2 影響水土流失的因素

2.2.1 地形

三合小流域地形較復雜，溝道縱橫，溝深坡陡，溝壑面積比重較大，為暴雨徑流匯集創(chuàng)造了條件。

2.2.2 土壤

小流域的土壤主要為褐土，由第四紀黃土母質(zhì)演變而成，垂直節(jié)理發(fā)育，土體結(jié)構(gòu)不明顯，疏松多孔，崩解性強，抗蝕力差，遇暴雨極易形成沖刷。

2.2.3 暴雨

小流域的降水集中分布于5-9月份，雨型多屬暴雨，歷時短、強度大，為水土流失提供了主要動力。

2.2.4 人為活動

小流域的主要產(chǎn)業(yè)為農(nóng)業(yè)，農(nóng)民為了多種地，陡坡開荒擴種，加之采礦、開石等人為活動，致使水土流失加劇。

2.3 水土流失危害

三合小流域的水土流失危害，主要體現(xiàn)在三個方面：一是切割土地，蠶食耕地，侵蝕地力。由于徑流沖刷，致使地形日益破碎，耕地逐漸減少，耕層表土大量損失，土壤肥力下降。據(jù)測定，流失的1 kg表土中，含氮0.31 g，磷0.43 g，鉀18 g。二是生態(tài)惡化，自然災害頻繁。水土流失的加劇，導致小流域生態(tài)失調(diào)，旱澇災害頻繁發(fā)生，特別是旱災，幾乎年年都有，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了極大威脅。三是向下游大量輸沙，導致河庫淤積，防洪壓力增大。據(jù)測算，年均向下游輸沙7.15萬t。

2.4 水土流失防治

2.4.1 治理現(xiàn)狀

經(jīng)過多年以基本農(nóng)田建設(shè)為中心的水土流失治理，在開展重點治理之前，已治理面積578.91 hm2，治理程度達49.40%。其中，建設(shè)基本農(nóng)田370.39 hm2，占63.98%，使坡耕地全部梯田化；營造水土保持林208.52 hm2，占36.02%。這些治理成果，有效控制了坡耕地與溝坡的水土流失。

2.4.2 存在問題

一是雖然治理程度較高，但約占55%的坡面造林措施密度稀疏，難以控制泥沙下瀉，水土流失仍較嚴重；二是沒有經(jīng)濟林，商品觀念薄弱，市場意識不強，農(nóng)民收入水平較低，與全面建成小康社會不相適應；三是治理成果管護較差，養(yǎng)羊戶隨意放牧，植被覆蓋率低，生態(tài)環(huán)境未根本改善。

3 建設(shè)目標任務與規(guī)模

根據(jù)重點項目治理投資與水土保持生態(tài)建設(shè)實際情況，為了有效、合理利用土地資源，讓大片荒山荒坡綠起來，讓農(nóng)民群眾盡快富起來，達到改善生態(tài)環(huán)境和發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的目的，使現(xiàn)有土地資源產(chǎn)生最大的生態(tài)經(jīng)濟效益，科學確定了山、水、田、林綜合治理的目標任務與規(guī)模。

3.1 建設(shè)目標任務

3.1.1 治理水土流失目標

新增與改造水土保持措施，使治理程度達到80%以上，有效控制土壤侵蝕，提高水資源涵蓄量。

3.1.2 改善生態(tài)環(huán)境目標

增加與改造林地，同時實行大面積封禁生態(tài)修復，使林草植被覆蓋率提高到70%以上，區(qū)域小氣候得到調(diào)節(jié)，生態(tài)環(huán)境明顯改善。

3.1.3 農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展目標

土地利用結(jié)構(gòu)和農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)得到合理調(diào)整，農(nóng)民年人均純收入提高30%以上，為全面建成小康社會做出貢獻。

3.2 水土保持措施

一是退耕部分低標準基本農(nóng)田，栽種經(jīng)濟林；二是改造部分立地條件較好的荒山荒坡喬灌疏林地，擴大經(jīng)濟林；三是對其他立地條件較差的喬灌林地和荒山荒坡，采取封禁治理措施，充分利用自然威力恢復植被；四是根據(jù)道路不暢實際，修建生產(chǎn)道路。

3.3 綜合治理規(guī)模

根據(jù)流域土地利用現(xiàn)狀，結(jié)合當?shù)氐淖匀簧鐣?jīng)濟條件，確定新增與改造治理措施規(guī)模為1 000 hm2，其中退耕建設(shè)經(jīng)濟林18.87 hm2，荒坡改造疏林為經(jīng)濟林343.22 hm2，封禁治理637.91 hm2，建設(shè)田間道路6.8 km。

4 水土保持措施設(shè)計

4.1 水土保持措施具體布局

新增與改造治理措施1 000 hm2，共涉及小斑163塊。其中：退耕建設(shè)經(jīng)濟林18.87 hm2，涉及小斑3塊；荒坡改造疏林為經(jīng)濟林343.22 hm2，涉及小斑40塊；封育生態(tài)自然修復637.91 hm2，涉及小斑58塊。按照先易后難、集中連片、效益優(yōu)先、施工時序合理的原則，逐塊落實各項措施。

4.2 經(jīng)濟林建設(shè)論證

近年來，山西省新開發(fā)推廣的經(jīng)濟林樹種主要為雙季槐、油用牡丹、鈣果和翅果油樹，其中的油用牡丹示范推廣基地就在古縣，隨著不斷探索，在育苗、栽植及技術(shù)管理上取得了豐富經(jīng)驗。數(shù)年的實踐證明，油用牡丹比較適合古縣大力發(fā)展。為了把古縣真正建成全省的油用牡丹基地，不僅可在退耕地上栽植，亦可在立地條件較好的荒山荒坡疏林地栽植，在這方面已有了成功的范例。所以，無論退耕建設(shè)經(jīng)濟林，還是荒坡改造疏林為經(jīng)濟林，樹種首先均選油用牡丹。

4.3 水土保持措施設(shè)計

4.3.1 田間道路

田間道路是聯(lián)系村莊與田塊之間的紐帶，規(guī)劃總長度6.8 km。根據(jù)小流域的實際情況，將田間道設(shè)計為統(tǒng)一規(guī)格：路基寬以并列通過兩輛農(nóng)用車并加上兩旁綠化帶為準，路面凈寬3.5 m，底部素土夯墊0.3 m，兩側(cè)邊坡比1∶1，最大坡度不超過8°，最小轉(zhuǎn)彎半徑不小于15 m，中間略高兩邊略低。推土機配合人工完成土方工程，挖填方量7 663 m3。

4.3.2 退耕農(nóng)田經(jīng)濟林

整地方式為全面整地。樹種為油用牡丹，選用2年生實生苗。行距0.5 m，株距0.5 m，初植密度40 000株/hm2，共需栽植75.48萬株。栽植時間9月中旬至10月中旬。栽植前用800倍福美雙液浸泡根部5-10 min，晾干后栽植。栽植時，用寬度為20 cm的鐵锨插入地面，別開一個寬度為5-10 cm、深度為25-30 cm的縫隙，在縫隙放入1株牡丹小苗，使根頸部低于地平面2-3 cm，保持根部舒展，踩實使根土密接，然后按行封成高10-20 cm的土埂，以利保溫保濕。

4.3.3 荒坡改造經(jīng)濟林

整地方式為圓穴狀整地，規(guī)格0.3 m×0.3 m。提前挖穴，使穴土充分晾曬與熟化，以便積蓄雨水，提高土壤墑情。樹種為油用牡丹，選用2年生實生苗。行距1.0 m，株距1.0 m，每穴1株，初植密度10 000株/hm2，共需栽植343.22萬株。栽植時間以春季為宜。栽植時苗根蘸泥漿保濕，先填表土，后填心土，邊填邊提苗，以保持根系舒展。然后，踩實并澆足成苗水，用塑料薄膜或干草覆蓋栽植穴。

4.3.4 封禁自然修復

（1）圍欄。根據(jù)實際情況，需在5個小斑地塊實施圍欄封禁，圍欄總長度3000m，其中：16號小斑521m，43號小斑387 m，46號小斑693 m，47號小斑261 m，48號小斑1 138 m。圍欄由刺絲和固定樁組成，并在必要位置設(shè)置進出門。固定樁采用預制混凝土樁，兩種規(guī)格：直線固定樁，尺寸為10 cm×10 cm×180 cm；轉(zhuǎn)折固定樁，尺寸為15 cm×15 cm×180 cm。刺絲規(guī)格為12#鐵絲，設(shè)置4道橫絲，橫絲間距30 cm。

（2）封禁期。原有林地破壞嚴重，殘留樹木很少，恢復比較困難的區(qū)域，全年封禁，嚴禁人畜進入；原有樹木破壞較輕，植被恢復較快地區(qū)，實行季節(jié)封禁，一般春夏秋植物生長季封禁，晚秋和冬季開放，允許村民割草修枝。

（3）封禁標志牌。在人際來往頻繁的圍欄處，設(shè)立封禁標志牌，并在牌上撰寫（刻）獎罰制度，以提高村民的生態(tài)保護意識。標志牌擬采用C20砼底座，磚砌墻體，水泥砂漿抹面。

5 綜合效益分析

5.1 經(jīng)濟效益

經(jīng)濟林在1年內(nèi)實施，經(jīng)估算，全部穩(wěn)定發(fā)揮效益時，每年可產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益357.21萬元，人均增收4 840元。

5.2 生態(tài)效益

規(guī)劃設(shè)計的水土保持措施實施后，三合小流域的植被覆蓋率將由31.51%提高到60%以上，生態(tài)環(huán)境明顯改善。依據(jù)相關(guān)規(guī)定的計算方法，經(jīng)估算，各種措施全部穩(wěn)定發(fā)揮效益時，每年可新增保水量159.27萬m3，保土量1.75萬t，水土流失得到有效控制。

5.3 社會效益

實施重點治理后，小流域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件明顯改善，土地利用結(jié)構(gòu)與農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)得到有效調(diào)整，農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率大大提高，生態(tài)環(huán)境步入良性循環(huán)，社會效益顯著。