朝陽縣下洼小流域綜合治理效益研究

陳國濤

(朝陽縣水土保持局，遼寧 朝陽 122000)

1 小流域概況

1.1 基本情況

下洼小流域地處遼西低山丘陵區(qū)，位于朝陽縣烏蘭河碩鄉(xiāng)境內(nèi)，屬大凌河水系，地勢海拔283-417m，占地面積4.30km2，高差約134m。該流域?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候，平均氣溫8.4°C，日照時(shí)數(shù)2894h，無霜期157d，平均風(fēng)速2.9m/s，雨熱同季，春季干旱，年降水量515mm，其中70%降水集中于7-9月份。

流域內(nèi)溝壑縱橫，干、支溝比降為2.50‰和10.16‰，溝壑大部分分布于7°以上的坡地，溝壑密度為1.50km/km2。地面坡度組成：<5°、5°-8°、8°-15°、15°-25°、25°-35°面積為20.29hm2、50.62hm2、229.26 hm2、126.22hm2、3.84hm2。從現(xiàn)場踏勘來看，地形總體較為平坦，林地、坡耕地較少，以土石質(zhì)荒山為主，適宜植樹造林和整地治理。

項(xiàng)目區(qū)總土地面積430.23hm2，其中坡耕地、疏林地、荒地、林地、果園、城鎮(zhèn)居民及工礦用地面積155.86hm2、91.04hm2、85.28hm2、69.18hm2、8.58hm2、20.29hm2。

1.2 水土流失現(xiàn)狀

下洼小流域以中度水力侵蝕為主，侵蝕溝壑受降水徑流作用廣泛分布，水土流失區(qū)340.76hm2，其中輕度、中度、強(qiáng)烈侵蝕面積為41.79hm2、285.71hm2、13.26hm2，土壤侵蝕模數(shù)為1989t/km2·a。

總體上，水土流失取決于自然與人為兩大因素，其中自然因素有地形、植被、氣象和土壤等客觀因素。暴雨為引起下洼小流域水力侵蝕的內(nèi)在驅(qū)動力，該流域年降水量515mm且雨量分布極不均衡，全年70%的降水集中于7-9月，且多以暴雨或強(qiáng)降雨的形式降落地表，地表土壤受到?jīng)_刷，從而導(dǎo)致土壤侵蝕。此外，洪積物、殘積物等易侵蝕物質(zhì)組成工程地質(zhì)條件，耕作層含有石質(zhì)且屬于褐土質(zhì)地，其蓄水保土能力差且質(zhì)地較輕。該流域的地形起伏變化大、坡度大，屬于丘陵山區(qū)小流域，加之土壤蓄水保土能力弱、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)少、土層薄及通透性差等特點(diǎn)，在不利降水和地形條件下極易導(dǎo)致水土流失[1-2]。

1.3 水土流失危害

水土流失導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的下降和生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，如降水徑流切割坡耕地，土層變薄且地表支流破碎，土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥力不斷下降，糧果產(chǎn)量低而不穩(wěn)，土地資源的產(chǎn)出率低；此外，土壤侵蝕降低了流域抗自然災(zāi)害的能力及土壤的蓄水保土能力，降水作用下淤積河道，河床抬高對沿河農(nóng)田、村莊和道路安全構(gòu)成潛在威脅，不利于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)[3]。

2 小流域綜合治理效益

2.1 水保治理措施

根據(jù)小流域水土流失現(xiàn)狀、地貌形態(tài)特征和土壤侵蝕類型，按照總體治理目標(biāo)和建設(shè)指導(dǎo)思想，實(shí)行以植被恢復(fù)、水保林興建、水土資源治理保護(hù)與開發(fā)利用為目標(biāo)的綜合治理。為恢復(fù)生態(tài)環(huán)境、改善立地條件及提高林草覆蓋率，對荒山和疏林地實(shí)施水平槽、封育治理等措施[6]。

下洼小流域綜合治理面積 250.00hm2，其中：經(jīng)濟(jì)林(水平槽)50.00hm2，保土耕作108.96hm2，封育治理工程91.04hm2，圍欄 2965m，作業(yè)路 4.06km。溝道治理1條，動用土方9.70萬m3，機(jī)械臺時(shí)1315，總用工1.39萬工日。

2.1.1 保土耕作

為提高土壤抗蝕性和地表植被覆蓋度，將農(nóng)事耕作與保土耕作相結(jié)合，以改變微地形及增大土壤入滲。根據(jù)不同的土質(zhì)類型、降雨條件、農(nóng)事耕作情況和地形地貌，因地制宜的對保土耕作措施合理設(shè)計(jì)。

一般地，保土耕作設(shè)計(jì)能夠減少50%的徑流和60%的泥沙量，該措施往往被用于坡度不超過15°的坡耕地整治，沿等高線設(shè)計(jì)耕作方向以增加土壤滲透性，更好的保蓄水分和降低徑流沖刷。保土耕作實(shí)施過程中，必須先深翻、旋耕塊地，整治深度一般為20-30cm。坡面上沿等高線開籬壟、溝，并在壟、溝內(nèi)種植農(nóng)作物，以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、保水固土和攔蓄泥沙的目標(biāo)

溝壑治理是減少下游河道泥沙和控制土壤侵蝕的有效方法，必須堅(jiān)持防治結(jié)合、攔蓄并舉的原則實(shí)施溝壑治理。工程設(shè)計(jì)建設(shè)為閘溝造地，根據(jù)就地取材的原則選擇施工材料建設(shè)，閘溝造地的田面寬度根據(jù)溝道比降設(shè)計(jì)。工程區(qū)內(nèi)溝道平均坡度8.5°，每個(gè)田面設(shè)計(jì)寬度10m、田坎高度1.6m。

2.1.2 林草措施設(shè)計(jì)

1)整地時(shí)間：一般情況下，可以在春夏秋季進(jìn)行整地，并且盡量于雨季前完成。充分考慮項(xiàng)目區(qū)的地貌形態(tài)特征，采取水平槽的征地方式，其規(guī)格尺寸為：槽長2.6m，槽寬0.6m，槽深0.5m，回土深度 0.3m，槽間距0.4m，行距4.0m，攔水埂 0.25m。各槽在坡面上基本上沿等高線布設(shè)。水平槽整地面積為50.00hm2。

2)栽植樹種：根據(jù)流域內(nèi)水文氣象特征和各塊地的立地條件，栽植樹種選擇一級山杏經(jīng)濟(jì)林苗木，山杏地徑>0.6cm，苗高不低于0.8m且主側(cè)根發(fā)達(dá)。

根據(jù)流域內(nèi)水文氣象特征和各個(gè)塊地的立地條件，

3)栽植密度及栽植方法設(shè)計(jì)：光能和土地資源能否最大限度地利用主要取決于栽植密度，由于管理水平、立地條件和樹種類型的不同經(jīng)濟(jì)林果栽植密度存在較大的差異，為提高苗木成活率，每穴坑栽植1株杏苗。設(shè)計(jì)山杏造林密度833株/hm2，株行距 3m×4m，營造經(jīng)濟(jì)林面積50.00hm2，共需苗木4.1650萬株。

4)幼林撫育：采取集約化經(jīng)營、幼林撫育措施保護(hù)新建經(jīng)濟(jì)林，每年夏秋各修建一次樹木，并保持施肥、澆水、松土、除草。

2.1.3 封育治理

封育治理主要是利用大自然的力量，通過避免或減少水土流失區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)受人類活動的干擾，充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自修復(fù)與自繁衍的功能，以實(shí)現(xiàn)大范圍修復(fù)林草植被、快速改善生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。

依據(jù)下洼小流域?qū)嶋H情況，有必要對疏林地實(shí)施全年封育治理，設(shè)計(jì)治理期限為4a，總面積91.04hm2。充分考慮項(xiàng)目區(qū)的地形條件、地貌特征，在靠近人畜活動頻繁地帶的封育治理區(qū)布設(shè)圍欄，如打柴場、牧場、村屯和道路處等。選用規(guī)格為0.12m(長)×0.12m(寬)× 1.85m(高)的水泥樁圍欄，混凝土樁的地上高1.20m、地下埋深0.65m，間距4.0m，采用礫石按每個(gè)2根樁的方式加固根部。設(shè)計(jì)間距0.20m的5道水平刺線、2道對角線，在支柱上捆扎鐵絲。每個(gè)治理單元預(yù)留2個(gè)進(jìn)出口，并將混凝土樁柱鐵絲網(wǎng)門安裝于每個(gè)進(jìn)出口處。

2.1.4 作業(yè)路設(shè)計(jì)

為改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件、便于農(nóng)田經(jīng)營管理與農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)算、減少群眾搬運(yùn)勞動強(qiáng)度及便利流域內(nèi)各項(xiàng)措施的施工作業(yè)，科學(xué)設(shè)計(jì)作業(yè)路。作業(yè)路設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則：統(tǒng)一配套的設(shè)計(jì)坡面水系與作業(yè)道路，通過有效結(jié)合防止出現(xiàn)沖刷以及保證道路完整、暢通；科學(xué)布局以便于運(yùn)輸、耕作和提高勞動生產(chǎn)率；符合節(jié)約用地、少占用地的原則，最大程度的減少建筑物交叉，避免出現(xiàn)大挖大填，盡量減少投資成本[8]。

根據(jù)作業(yè)便道分級標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)林區(qū)道路要求，將道路初步設(shè)計(jì)成二級便道，寬度為3.0m。

2.2 綜合治理效益

2.2.1 生態(tài)效益

1)通過實(shí)施大范圍的水保治理，顯著增大了流域的常水流量，對分散、攔蓄和滯緩汛期降水發(fā)揮著的積極作用，。由于土壤蓄水保土能力的增強(qiáng)大大改善了流域生態(tài)環(huán)境，有利于減少土壤養(yǎng)分的流失和提高地力，對攔截地表徑流、增加降水入滲、涵養(yǎng)水源和緩解干旱等發(fā)揮著積極作用。

2)水保措施實(shí)施2-5a后，可以明顯改善土壤理化性質(zhì)和增強(qiáng)土壤透水性、抗沖擊性和抗蝕性，大幅度提高土壤的蓄水保墑能力和氮磷鉀等有機(jī)質(zhì)含量。

3)封育治理、林草措施等可以提高流域植被覆蓋率，有利于減少水質(zhì)污染、消除噪音、凈化空氣、美化環(huán)境、調(diào)節(jié)小氣候和保護(hù)野生植物等。通過進(jìn)一步優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)、加快小流域水保治理等改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，大大提高流域內(nèi)生活水平及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿Γ橹鸩交謴?fù)生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造有利條件。

其它生態(tài)效益，可使流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境得到改善，對減少水質(zhì)污染、改善調(diào)節(jié)小氣候、凈化空氣、美化環(huán)境、保護(hù)野生植物等方面將發(fā)揮巨大的作用，同時(shí)進(jìn)一步加快流域內(nèi)水土流失的治理步伐，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到改善，該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿叭藗兊纳钏揭矊⒌玫胶艽筇岣?，也為生態(tài)系統(tǒng)的逐步恢復(fù)創(chuàng)造有利的條件[9-10]。

2.2.2 經(jīng)濟(jì)效益

直接經(jīng)濟(jì)效益主要包括經(jīng)過林增產(chǎn)果品、封育治理與水保林增加薪(木)材以及基本農(nóng)田增產(chǎn)糧食。結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查資料和相關(guān)文件要求，以小流域治理工程實(shí)施當(dāng)年的綜合價(jià)格確定經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算價(jià)格。封育治理、經(jīng)濟(jì)林的生效年份為第4年和第3年，經(jīng)計(jì)算每年可增加秸稈8.72萬km、糧食8.72萬kg、薪材18.21萬kg，增產(chǎn)木材0.05萬 kg，可增果品5.00萬kg；增加直接經(jīng)濟(jì)效益73.85萬元，具體見表1、表2。

表1 增產(chǎn)定額表

表2 產(chǎn)品單價(jià)及增產(chǎn)值表

2.2.3 社會效益

1)項(xiàng)目的實(shí)施提高了水保林地面積和糧食單產(chǎn)量，使得流域內(nèi)水土資源得以合理利用和有效保護(hù)，帶動了農(nóng)林牧副漁業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和更高層次流域的建設(shè)發(fā)展。

2)實(shí)施過程中流域內(nèi)有部分農(nóng)民接受各級各類專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，掌握了一、二門實(shí)用技術(shù)，培養(yǎng)一批精英和農(nóng)民技術(shù)骨干，通過“傳幫帶”促進(jìn)了農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和農(nóng)村現(xiàn)代農(nóng)業(yè)意識的提升。

3)項(xiàng)目的實(shí)施有利于提高勞動生產(chǎn)率、土地利用率和農(nóng)業(yè)收入，對實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)、糧食、人口、生態(tài)的良性循環(huán)發(fā)揮著積極作用。此外，可以進(jìn)一步鞏固和完善農(nóng)村經(jīng)濟(jì)承包制度，進(jìn)一步調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，地方經(jīng)濟(jì)隨之活躍起來并繁榮發(fā)展，帶動鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有利于促使多元化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)展；有利于轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)粗放經(jīng)營模式，減少破壞林草資源，為保護(hù)天然林及實(shí)現(xiàn)自然資源的永續(xù)利用奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié) 論

通過對下洼小流域布設(shè)林封育治理、林草措施、作業(yè)路面和保土耕作等措施，有利于提高流域內(nèi)土地利用率，減少土壤侵蝕危害，充分發(fā)揮水保措施減少泥沙、蓄水保土的作用，對優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和逐步建成山林水路田一體化防護(hù)體系等具有積極作用。治理后，區(qū)域生態(tài)條件得到極大改善，為地區(qū)農(nóng)林牧生產(chǎn)發(fā)展創(chuàng)造良好條件，也為增加群眾收入、加快脫貧致富步伐以及走上致富道路提供了有力支撐。通過挖掘資源潛力，拓寬了農(nóng)村勞動力就業(yè)的門路，豐富了產(chǎn)品數(shù)量和種類，有利于推動小流域可持續(xù)發(fā)展。