凌源市小流域水土流失綜合治理技術(shù)

[摘 要] 老爺嶺小流域位于遼寧省凌源市牛營子鄉(xiāng)境內(nèi)，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，自然氣候以干旱為主，水土流失面積較大。為有效改善小流域生態(tài)環(huán)境，對坡耕地實施修筑水平梯田及保土耕作措施，對天然林、人工林、疏林地等實施封山育林與補(bǔ)植措施，宜林地新植水土保持林，坡地果園改建為果樹臺田，缺苗地塊補(bǔ)植果樹大苗，視自然環(huán)境條件建設(shè)谷坊工程，并建設(shè)作業(yè)路、標(biāo)志碑、公示牌等輔助設(shè)施。通過一系列綜合治理措施的實施，經(jīng)專業(yè)監(jiān)測評估，小流域水土流失治理獲得了良好效果，對當(dāng)?shù)貐^(qū)域特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

[關(guān)鍵詞] 水土流失;綜合治理;老爺嶺小流域

[中圖分類號] S157 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2019）24-114-3

1 老爺嶺小流域概況

老爺嶺小流域位于遼寧省凌源市牛營子鄉(xiāng)境內(nèi)，地處東經(jīng)119°19′23″～119°23′4″、北緯41°0′20″～41°4′38″。項目區(qū)屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，多年平均降水量為560.01 mm，降水量年季間變化大，多集中在7—9月，容易造成水土流失。項目區(qū)多年平均蒸發(fā)量為1 945.20 mm，自然氣候以干旱為主。項目區(qū)1個行政村，現(xiàn)有總?cè)丝? 400人，產(chǎn)業(yè)發(fā)展以農(nóng)業(yè)為主，經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后。小流域總面積2 033.27 hm2，水土流失面積1 208.70 hm2。

2 項目區(qū)存在的問題

①土地利用結(jié)構(gòu)不合理，林果面積較少，導(dǎo)致了流域整體土地產(chǎn)出能力較低，制約了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

②項目區(qū)內(nèi)荒山未得到有效開發(fā)利用，植被覆蓋度偏低，原有水土流失治理工程規(guī)模小、沒有形成完整的防護(hù)體系，水土流失比較嚴(yán)重。

③坡耕地水土流失，造成養(yǎng)分流失、土壤肥力下降，土地可持續(xù)利用功能下降，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)。

3 老爺嶺小流域水土流失綜合治理技術(shù)措施

3.1 技術(shù)路線與治理目標(biāo)

根據(jù)項目區(qū)獨(dú)特的地形地貌、氣候特點(diǎn)、立地條件，針對荒山、坡耕地以及適合封育的疏林地等地類，實施不同的水保措施：坡耕地以修筑水平梯田及保土耕作為主，以達(dá)到攔截徑流、蓄水保墑的目的;對原有的天然林、人工林、疏林地等，通過封山育林育草，提高林地生態(tài)修復(fù)能力和森林覆被率;宜林地新植水土保持林，造林符合設(shè)計要求，當(dāng)年成活率在90%以上，2 a后的保存率在80%以上;原有坡地果園水保效果差，改建為果樹臺田，缺果樹苗地塊補(bǔ)植果樹大苗;視不同自然環(huán)境條件，建設(shè)谷坊工程，避免山洪對治理工程造成破壞;建設(shè)作業(yè)路、標(biāo)志碑、公示牌等輔助工程。施工建設(shè)從2016年3月開始，至2017年11月結(jié)束，小流域計劃治理水土流失面積870.00 hm2，治理程度在70%以上，各項水土保持措施的蓄水效率、保土效率在70%以上，土壤流失強(qiáng)度下降至輕度以下。

3.2 坡耕地治理

坡耕地的治理措施包括修筑水平梯田及保土耕作，以達(dá)到攔截徑流、蓄水保墑的目的。

3.2.1 修筑水平梯田。坡度在15°以下、土層厚、土質(zhì)肥沃、集中連片的坡耕地，面積為74.99 hm2。新修梯田沿等高線布置，根據(jù)地勢田面呈長方形或帶形，大彎就勢，小彎取直，以適應(yīng)機(jī)耕作業(yè)的要求。施工包括定線、清基、筑埂、保留表土和修平田面等幾道工序，施工中采用機(jī)械與人工有機(jī)結(jié)合的方式，發(fā)揮出各自的長處，施工快，成本低，質(zhì)量優(yōu)。

施工時，將田面分成下挖上填兩部分，田坎線上下各1.50 m范圍，從田坎下方取土，填至田坎上方。其余從田面中心線以上取土，填至中心線以下，以提高工效。機(jī)械修田運(yùn)土后，用人工筑田埂，田埂頂寬0.30 m。工程實施中，保留表土可直接影響耕地治理效果，一般采用表土逐臺下移法或集中堆放法。集中堆放法，是指將梯田每個田面的表土集中堆放至各臺面中央或兩側(cè)，待田面修平后均勻鋪好。

3.2.2 保土耕作。對坡度5°～15°、無法修建梯田的坡耕地基本沿等高線方向耕作，以攔蓄部分降雨，通過壟向間隔設(shè)置橫向攔水埂，將原有順坡溝壟改為橫坡溝壟時，應(yīng)耕翻，再進(jìn)行橫坡耕作，形成新的橫坡溝垅。土埂宜在汛前結(jié)合最后一次農(nóng)耕措施修筑。實施保土耕作措施的坡耕地位于流域東部，面積為191.29 hm2。

3.3 封山育林措施

對現(xiàn)有的天然林、人工林等進(jìn)行封山育林育草，提高有林地質(zhì)量，增強(qiáng)其保水保土和抗侵蝕能力。根據(jù)項目區(qū)地形、地貌特點(diǎn)，在封育治理區(qū)靠近道路、村屯、牧場等人畜活動頻繁的地帶布設(shè)圍欄，防止人畜隨意進(jìn)入。采用全封方式，每個封育治理單元留2個進(jìn)出口，每個進(jìn)出口安裝一個混凝土樁柱鐵絲網(wǎng)門;封育區(qū)人畜活動頻繁地段埋設(shè)水泥樁、架設(shè)刺線圍欄等人工輔助措施。圍欄水泥樁采用C20混凝土樁，規(guī)格為長0.12 m、寬0.12 m、高1.85 m，混凝土樁間距4.00 m，地下埋深0.65 m，地上高1.20 m，隔2根混凝土樁用礫石加固根部。水泥樁間拉設(shè)水平刺線6道，間距0.20 m，對角線共2道，將鐵絲網(wǎng)捆扎在支柱上。老爺嶺小流域共設(shè)置圍欄4 530.00 m。

對疏林地除采取封育措施外，還應(yīng)進(jìn)行油松補(bǔ)植，以人工措施促進(jìn)天然更新，補(bǔ)植的規(guī)格為1 110株/hm2，補(bǔ)植油松苗木12.80萬株。為提高補(bǔ)植成活率與保存率，補(bǔ)植后第1年應(yīng)及時進(jìn)行除草、松土各2次，結(jié)合自然降雨狀況澆水兩三次;補(bǔ)植后第2年，除草、松土、澆水各一次即可。項目區(qū)封山育林總面積417.71 hm2，包括疏林地補(bǔ)植115.33 hm2。

3.4 宜林地人工造林

對宜林荒山，在整地造林的同時施行封育措施，提高森林覆蓋率。依據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粴夂蚺c以往的造林經(jīng)驗，選擇栽植油松裸根兩年生苗木。魚鱗坑整地后，春季栽植效果最好。整地規(guī)格為行距3.00 m、株距2.00 m，魚鱗坑長徑1.00 m、短徑0.60 m、深0.60 m，熟土回填坑中，生土筑攔水埂，并且保持筑梗堅固、整齊，攔水埂高0.30 m，回土深0.30 m。整地坑在坡面上沿等高線布設(shè)，上下兩行坑口呈“品”字錯開排列。栽植在春季進(jìn)行，苗木要栽在坑中間，保證苗木直立、根系舒展，苗木放入坑后先填大半坑土，向上提一提，然后澆水，每株澆水2～5 kg，要注意把水澆到根部，水滲后把土填滿并全面踩實，最后再蓋一層虛土，將根痕埋入地表下3～5 cm，使坑面成凹型，以利于蓄水。該流域共栽植油松10.17萬株，營造水保林60.98 hm2。

3.5 果園改建工程

本流域原有蘋果園125.03 hm2，根據(jù)原果樹栽植的位置為溝壑、向陽背風(fēng)的暖坡地等地塊比較分散的特點(diǎn)，將原果園改建為果樹臺田，改建后每一株樹為一水平池，池埂高0.25 m，池埂寬0.30 m，池埂邊坡1∶1，每個池面平整，池埂整齊、規(guī)則、密實。按照果樹株行距為3.00 m×4.00 m，對原本缺果樹地塊，雨季前完成大坑整地，下一年春季補(bǔ)植兩三年生以上優(yōu)質(zhì)大苗。項目區(qū)內(nèi)補(bǔ)植果樹9 500株，修建果樹臺田125.03 hm2。

3.6 谷坊工程

為防治降雨形成的徑流對小流域造成較強(qiáng)的侵蝕影響，選擇在溝道最窄處建設(shè)土谷坊，有利于攔蓄更多的泥沙。為避免暴雨造成澆水漫頂沖毀谷坊，土谷坊要在一端留溢洪口，溢洪口用干砌石護(hù)砌，末端與土溝床連接處設(shè)置干砌石消能設(shè)施，長3.00 m、寬2.00 m、厚0.50 m。項目區(qū)共修建土谷坊2座。

3.7 其他輔助設(shè)施

其他輔助設(shè)施包括修建簡易道路、標(biāo)志碑、公示牌等。為保證工程施工、管護(hù)、防火以及后期農(nóng)、林、產(chǎn)品運(yùn)輸方便，修建簡易作業(yè)路，路面寬度不窄于4.00 m，并與現(xiàn)有道路連接，共修建作業(yè)路5.70 km;在項目區(qū)內(nèi)設(shè)置標(biāo)志碑1座、公示牌3個，宣傳綜合治理工程建設(shè)的政策法規(guī)，提高全社會進(jìn)行生態(tài)建設(shè)的意識。

4 老爺嶺小流域水土流失綜合治理效果分析

4.1 綜合治理工程量

老爺嶺項目區(qū)通過小流域生態(tài)修復(fù)治理，修建水平梯田74.99 hm2，坡耕地保土耕作191.29 hm2，封山育林治理工程417.71 hm2（疏林地補(bǔ)植115.33 hm2），圍欄4 530.00 m，整地栽植水保林60.98 hm2，修建果樹臺田125.03 hm2（補(bǔ)植果樹9 500株），修建土谷坊2座、作業(yè)路5.70 km、標(biāo)志碑1座、公示牌3個。

4.2 工程調(diào)查監(jiān)測與評價

工程實施后，通過定位監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測等多種技術(shù)手段和方法，對凌源市老爺嶺項目區(qū)綜合治理情況進(jìn)行了調(diào)查監(jiān)測，調(diào)查整理結(jié)果見表1。

4.2.1 蓄水保土效益。經(jīng)監(jiān)測，本流域各項治理措施全部發(fā)揮效益后，每年可蓄水74.24萬m3，按2元/m3的標(biāo)準(zhǔn)計算，每年可產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益148.48萬元。每年可減少泥沙流量2.61萬t，按5元/t的標(biāo)準(zhǔn)計算，每年可產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益13.05萬元。

4.2.2 生態(tài)與社會效益。治理措施的實施有效改善了項目區(qū)水土流失現(xiàn)狀，增強(qiáng)了整個項目區(qū)的蓄水保土生態(tài)功能，流域內(nèi)的林草覆蓋率由治理前的62.27%提高至治理后的68.96%，提高了土地利用率和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，為遼西地區(qū)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了技術(shù)支持。

4.2.3 經(jīng)濟(jì)效益。綜合治理后，農(nóng)田、果樹綜合治理1 a后，產(chǎn)量、產(chǎn)值是原來的3倍以上，并且收入穩(wěn)定。

5 結(jié)語

老爺嶺小流域水土流失綜合治理，有效改善了項目區(qū)的耕地、林地結(jié)構(gòu)，不僅提升了水土保持等生態(tài)功能，還在有限的空間內(nèi)改善了耕地、荒山宜林地、疏林地、老舊果園等的耕作與自然植被狀況，使水源涵養(yǎng)和土壤流失量明顯減少，土地、果園等資源潛力得到了有效開發(fā)，為當(dāng)?shù)貐^(qū)域特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。