淺談小流域綜合治理工程
——以莒南縣址坊小流域?yàn)槔?/h1>
2021-04-02 19:00:18呂務(wù)娟丁照平史文美
治淮 2021年6期 關(guān)鍵詞：工程
呂務(wù)娟 丁照平 史文美
（1.綠水青山水務(wù)有限公司 濟(jì)南 250014 2.日照水庫(kù)管理中心日照 276800 3.山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院 濟(jì)南 250013）
1 引言
址坊小流域位于山東省莒南縣北部丘陵區(qū)，是莒南縣水土流失較為嚴(yán)重的地區(qū)之一。由于受特殊的地理位置、降雨季節(jié)性特征和人為活動(dòng)頻繁等因素影響，使其成為莒南縣水土流失較為集中、危害較嚴(yán)重、治理十分迫切的地區(qū)之一。水土流失導(dǎo)致區(qū)內(nèi)耕地破壞、自然災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，因此對(duì)該流域水土流失進(jìn)行治理非常緊迫。
在址坊小流域?qū)嵤┧帘３志C合治理工程，一是能夠改善耕地質(zhì)量，增加耕地面積，提高農(nóng)民收入，提高土地產(chǎn)出率，提高項(xiàng)目區(qū)土地資源尤其是耕地資源可持續(xù)利用能力，實(shí)現(xiàn)土地開(kāi)發(fā)與生態(tài)建設(shè)相結(jié)合；二是可以改善流域內(nèi)水利基礎(chǔ)設(shè)施，有效地控制水土流失，減少泥沙下泄，提高流域內(nèi)的保水保土能力，保護(hù)土地資源，改善生態(tài)環(huán)境，提高當(dāng)?shù)氐姆篮闇p災(zāi)能力，確保生態(tài)安全，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用；三是可以改善人居環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，有利于維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施；四是對(duì)加快莒南縣水源水保生態(tài)示范區(qū)建設(shè)，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
2 址坊小流域基本概況
莒南縣址坊小流域位于莒南縣澇坡鎮(zhèn)北部山丘區(qū)，屬沂沭泗水系雞龍河上游。項(xiàng)目區(qū)海拔高度98～460m，東西長(zhǎng)約8.7km，南北長(zhǎng)約8.2km，土地總面積24.91km2，平均侵蝕模數(shù)882t/（km2·a），土壤侵蝕強(qiáng)度以輕度侵蝕為主。址坊小流域?qū)儆谂瘻貛О霛駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期。春季干旱多風(fēng)，夏季濕熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥。根據(jù)臨沂市氣象局莒南縣氣象站1974—2018年的觀測(cè)統(tǒng)計(jì)資料：多年平均降水量838.8mm，雨季多集中在6—9月份，占全年降雨量的74%，最大年降水1219mm，最小年降水539.2mm，多年最大1日降雨量300.1mm，多年最大1h 降雨量83.6mm，多年最大10min 降雨量34.7mm，降水空間分布特點(diǎn)為東西部多，中部少；年均蒸發(fā)量1000～1100mm；多年平均風(fēng)速3.3m/s，以東南風(fēng)、西南風(fēng)、東北風(fēng)為主；多年平均氣溫12.7℃，極端最高氣溫38.9℃，最低氣溫-19.2℃；多年平均相對(duì)濕度70%；多年平均日照時(shí)數(shù)2459h；年均無(wú)霜期198d；最大凍土深37cm。
3 水土流失現(xiàn)狀
受大陸季風(fēng)氣候及復(fù)雜的地質(zhì)、地貌等自然因素的影響，加之不合理的人為生產(chǎn)活動(dòng)致使區(qū)內(nèi)水土流失十分嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為水力侵蝕，水土流失流失面積約15.58km2，平均侵蝕模數(shù)882t/km2·a。其中輕度侵蝕14.26km2，中度侵蝕1.32km2。
4 水土保持措施
4.1 梯田工程
梯田工程是山區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程體系的重要組成部分，是治理坡耕地水土流失的有效措施，它能攔蓄地表徑流，降低徑流對(duì)地表的沖刷，增加土壤入滲減少水土流失，從而有效地供給植物生長(zhǎng)需要的水分。通過(guò)調(diào)查流域內(nèi)土地利用情況，新修石坎梯田1.92hm2，整修梯田145.29hm2。
水平梯田設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇6h 最大降雨，攔蓄地表徑流90%以上，減少泥沙流失95%以上，梯田地埂應(yīng)平行于等高線，本著大彎就勢(shì)、小彎取直的原則修建，每塊梯田應(yīng)合理布設(shè)排灌系統(tǒng)，田面寬應(yīng)盡量一致，以利于耕作。
4.2 封育措施
地面有幼林、疏林（含灌叢），裸巖石山或遭到自然災(zāi)害（如火災(zāi)、病蟲(chóng)害）、人為破壞的林地和采伐跡地及荒山荒坡、部分退耕陡坡地，均在本次封禁范圍內(nèi)。通過(guò)大范圍的封育治理來(lái)恢復(fù)和鞏固生態(tài)，同時(shí)保證了開(kāi)發(fā)利用效益的可持續(xù)發(fā)展。本次設(shè)計(jì)對(duì)址坊小流域部分區(qū)域采取封禁治理，治理面積共計(jì)275.43hm2。經(jīng)分析當(dāng)?shù)氐乃?、熱條件可知，基本滿足自然植被恢復(fù)的要求，因此采取全封，即不準(zhǔn)在封育區(qū)樵采、放牧、從事多種經(jīng)營(yíng)等一切不利于植被恢復(fù)的人為活動(dòng)，封育期一輪為4年。經(jīng)4年封育后，使自然恢復(fù)的植被能起到防止水土流失的效果。
4.3 堰壩工程
堰壩是固定溝道的橫向攔擋建筑物。其能抬高侵蝕基準(zhǔn)面，鞏固河床，攔蓄泥沙，減緩溝底比降，達(dá)到減少溝蝕、緩解山洪及蓄水灌溉的目的，是溝道治理的一項(xiàng)重要措施。壩址應(yīng)選在溝道最窄處，上游寬敞平坦，口小肚大，以利于攔蓄。要求壩基地質(zhì)條件好，巖石完整，巖石風(fēng)化層薄，滲漏量滿足蓄水量要求。
按照不同的地形地貌以及溝系構(gòu)成，根據(jù)因地制宜的原則，本著以治理水土流失為目標(biāo)，為解決沿河兩岸經(jīng)濟(jì)林、梯田灌溉需要，本次設(shè)計(jì)在址坊小流域設(shè)7 座堰壩，減少流域內(nèi)水土流失，同時(shí)利用坡面徑流解決溝道內(nèi)部分農(nóng)業(yè)灌溉用水。
4.4 生產(chǎn)路工程
為確保農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)用物資和農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸通行，并與村莊及鄉(xiāng)村公路相連，便于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水土保持工程的管理及維修，在址坊小流域新建素土路面生產(chǎn)路0.46km。
5 效益分析
5.1 經(jīng)濟(jì)效益
各種投入產(chǎn)出物的價(jià)格按2020年第四季度莒南縣市場(chǎng)現(xiàn)行價(jià)格確定，為方便計(jì)算，各種產(chǎn)品不分等級(jí)，采用統(tǒng)一的綜合單價(jià)。各項(xiàng)措施的單位投入產(chǎn)出量，根據(jù)典型地塊調(diào)查結(jié)果，結(jié)合農(nóng)、林、水、統(tǒng)計(jì)部門(mén)等有關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析后確定。經(jīng)計(jì)算，本次綜合治理工程實(shí)施后可帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益51.95萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
5.2 生態(tài)效益
項(xiàng)目實(shí)施后生態(tài)環(huán)境將得到顯著改善?？纱蟠筇岣咄寥繬、P、K 及有機(jī)質(zhì)含量，改善了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，并有效地改善了區(qū)域氣候，增強(qiáng)了抵御自然災(zāi)害的能力，改善了流域內(nèi)生產(chǎn)生活條件，使小流域環(huán)境容量和質(zhì)量得到明顯提高。
5.3 社會(huì)效益
各項(xiàng)措施完成后，小流域內(nèi)的坡耕地基本改造為水平梯田，土壤質(zhì)地得到改善，土壤肥力提高，單位面積產(chǎn)出大大提高，抗旱澇等災(zāi)害能力進(jìn)一步加強(qiáng)，為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
6 結(jié)語(yǔ)
址坊小流域綜合治理工程實(shí)施后該地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)趨于合理，大幅度提高土地承載能力。糧食、經(jīng)濟(jì)作物及果品產(chǎn)量大幅增加，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值迅速提高，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)、運(yùn)輸業(yè)以及第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了條件，拓寬了勞動(dòng)就業(yè)途徑，為全面推動(dòng)項(xiàng)目區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻(xiàn)■
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址坊小流域位于山東省莒南縣北部丘陵區(qū)，是莒南縣水土流失較為嚴(yán)重的地區(qū)之一。由于受特殊的地理位置、降雨季節(jié)性特征和人為活動(dòng)頻繁等因素影響，使其成為莒南縣水土流失較為集中、危害較嚴(yán)重、治理十分迫切的地區(qū)之一。水土流失導(dǎo)致區(qū)內(nèi)耕地破壞、自然災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，因此對(duì)該流域水土流失進(jìn)行治理非常緊迫。
在址坊小流域?qū)嵤┧帘３志C合治理工程，一是能夠改善耕地質(zhì)量，增加耕地面積，提高農(nóng)民收入，提高土地產(chǎn)出率，提高項(xiàng)目區(qū)土地資源尤其是耕地資源可持續(xù)利用能力，實(shí)現(xiàn)土地開(kāi)發(fā)與生態(tài)建設(shè)相結(jié)合；二是可以改善流域內(nèi)水利基礎(chǔ)設(shè)施，有效地控制水土流失，減少泥沙下泄，提高流域內(nèi)的保水保土能力，保護(hù)土地資源，改善生態(tài)環(huán)境，提高當(dāng)?shù)氐姆篮闇p災(zāi)能力，確保生態(tài)安全，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用；三是可以改善人居環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，有利于維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施；四是對(duì)加快莒南縣水源水保生態(tài)示范區(qū)建設(shè)，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
2 址坊小流域基本概況
莒南縣址坊小流域位于莒南縣澇坡鎮(zhèn)北部山丘區(qū)，屬沂沭泗水系雞龍河上游。項(xiàng)目區(qū)海拔高度98～460m，東西長(zhǎng)約8.7km，南北長(zhǎng)約8.2km，土地總面積24.91km2，平均侵蝕模數(shù)882t/（km2·a），土壤侵蝕強(qiáng)度以輕度侵蝕為主。址坊小流域?qū)儆谂瘻貛О霛駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期。春季干旱多風(fēng)，夏季濕熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥。根據(jù)臨沂市氣象局莒南縣氣象站1974—2018年的觀測(cè)統(tǒng)計(jì)資料：多年平均降水量838.8mm，雨季多集中在6—9月份，占全年降雨量的74%，最大年降水1219mm，最小年降水539.2mm，多年最大1日降雨量300.1mm，多年最大1h 降雨量83.6mm，多年最大10min 降雨量34.7mm，降水空間分布特點(diǎn)為東西部多，中部少；年均蒸發(fā)量1000～1100mm；多年平均風(fēng)速3.3m/s，以東南風(fēng)、西南風(fēng)、東北風(fēng)為主；多年平均氣溫12.7℃，極端最高氣溫38.9℃，最低氣溫-19.2℃；多年平均相對(duì)濕度70%；多年平均日照時(shí)數(shù)2459h；年均無(wú)霜期198d；最大凍土深37cm。
3 水土流失現(xiàn)狀
受大陸季風(fēng)氣候及復(fù)雜的地質(zhì)、地貌等自然因素的影響，加之不合理的人為生產(chǎn)活動(dòng)致使區(qū)內(nèi)水土流失十分嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為水力侵蝕，水土流失流失面積約15.58km2，平均侵蝕模數(shù)882t/km2·a。其中輕度侵蝕14.26km2，中度侵蝕1.32km2。
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4.1 梯田工程
梯田工程是山區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程體系的重要組成部分，是治理坡耕地水土流失的有效措施，它能攔蓄地表徑流，降低徑流對(duì)地表的沖刷，增加土壤入滲減少水土流失，從而有效地供給植物生長(zhǎng)需要的水分。通過(guò)調(diào)查流域內(nèi)土地利用情況，新修石坎梯田1.92hm2，整修梯田145.29hm2。
水平梯田設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇6h 最大降雨，攔蓄地表徑流90%以上，減少泥沙流失95%以上，梯田地埂應(yīng)平行于等高線，本著大彎就勢(shì)、小彎取直的原則修建，每塊梯田應(yīng)合理布設(shè)排灌系統(tǒng)，田面寬應(yīng)盡量一致，以利于耕作。
4.2 封育措施
地面有幼林、疏林（含灌叢），裸巖石山或遭到自然災(zāi)害（如火災(zāi)、病蟲(chóng)害）、人為破壞的林地和采伐跡地及荒山荒坡、部分退耕陡坡地，均在本次封禁范圍內(nèi)。通過(guò)大范圍的封育治理來(lái)恢復(fù)和鞏固生態(tài)，同時(shí)保證了開(kāi)發(fā)利用效益的可持續(xù)發(fā)展。本次設(shè)計(jì)對(duì)址坊小流域部分區(qū)域采取封禁治理，治理面積共計(jì)275.43hm2。經(jīng)分析當(dāng)?shù)氐乃?、熱條件可知，基本滿足自然植被恢復(fù)的要求，因此采取全封，即不準(zhǔn)在封育區(qū)樵采、放牧、從事多種經(jīng)營(yíng)等一切不利于植被恢復(fù)的人為活動(dòng)，封育期一輪為4年。經(jīng)4年封育后，使自然恢復(fù)的植被能起到防止水土流失的效果。
4.3 堰壩工程
堰壩是固定溝道的橫向攔擋建筑物。其能抬高侵蝕基準(zhǔn)面，鞏固河床，攔蓄泥沙，減緩溝底比降，達(dá)到減少溝蝕、緩解山洪及蓄水灌溉的目的，是溝道治理的一項(xiàng)重要措施。壩址應(yīng)選在溝道最窄處，上游寬敞平坦，口小肚大，以利于攔蓄。要求壩基地質(zhì)條件好，巖石完整，巖石風(fēng)化層薄，滲漏量滿足蓄水量要求。
按照不同的地形地貌以及溝系構(gòu)成，根據(jù)因地制宜的原則，本著以治理水土流失為目標(biāo)，為解決沿河兩岸經(jīng)濟(jì)林、梯田灌溉需要，本次設(shè)計(jì)在址坊小流域設(shè)7 座堰壩，減少流域內(nèi)水土流失，同時(shí)利用坡面徑流解決溝道內(nèi)部分農(nóng)業(yè)灌溉用水。
4.4 生產(chǎn)路工程
為確保農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)用物資和農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸通行，并與村莊及鄉(xiāng)村公路相連，便于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水土保持工程的管理及維修，在址坊小流域新建素土路面生產(chǎn)路0.46km。
5 效益分析
5.1 經(jīng)濟(jì)效益
各種投入產(chǎn)出物的價(jià)格按2020年第四季度莒南縣市場(chǎng)現(xiàn)行價(jià)格確定，為方便計(jì)算，各種產(chǎn)品不分等級(jí)，采用統(tǒng)一的綜合單價(jià)。各項(xiàng)措施的單位投入產(chǎn)出量，根據(jù)典型地塊調(diào)查結(jié)果，結(jié)合農(nóng)、林、水、統(tǒng)計(jì)部門(mén)等有關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析后確定。經(jīng)計(jì)算，本次綜合治理工程實(shí)施后可帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益51.95萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
5.2 生態(tài)效益
項(xiàng)目實(shí)施后生態(tài)環(huán)境將得到顯著改善?？纱蟠筇岣咄寥繬、P、K 及有機(jī)質(zhì)含量，改善了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，并有效地改善了區(qū)域氣候，增強(qiáng)了抵御自然災(zāi)害的能力，改善了流域內(nèi)生產(chǎn)生活條件，使小流域環(huán)境容量和質(zhì)量得到明顯提高。
5.3 社會(huì)效益
各項(xiàng)措施完成后，小流域內(nèi)的坡耕地基本改造為水平梯田，土壤質(zhì)地得到改善，土壤肥力提高，單位面積產(chǎn)出大大提高，抗旱澇等災(zāi)害能力進(jìn)一步加強(qiáng)，為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
6 結(jié)語(yǔ)
址坊小流域綜合治理工程實(shí)施后該地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)趨于合理，大幅度提高土地承載能力。糧食、經(jīng)濟(jì)作物及果品產(chǎn)量大幅增加，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值迅速提高，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)、運(yùn)輸業(yè)以及第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了條件，拓寬了勞動(dòng)就業(yè)途徑，為全面推動(dòng)項(xiàng)目區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻(xiàn)■
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