小流域治理中水土保持技術(shù)應(yīng)用的研究

劉永杰

（甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

在小流域治理中應(yīng)用水土保持技術(shù)，需要先對(duì)治理區(qū)域展開全面調(diào)查，在對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況充分掌握后，結(jié)合相關(guān)信息與數(shù)據(jù)合理制定小流域治理方案，并加強(qiáng)對(duì)小流域后期的保護(hù)與管理，促使國(guó)家生態(tài)環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目可以有序推進(jìn)。結(jié)合文章所列舉的小流域治理項(xiàng)目，在應(yīng)用水土保持技術(shù)期間主要關(guān)注坡面治理，并同步實(shí)施工程耕作以及林草等多項(xiàng)措施，在治理期間兼顧經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)效益，通過水土保持技術(shù)的應(yīng)用來減輕溝蝕危害，促進(jìn)流域盡早恢復(fù)生態(tài)平衡。

1 項(xiàng)目概況

某小流域處于平原向山地過渡中間地帶，地勢(shì)波狀起伏，并且大多屬于漫川漫崗，受到區(qū)域內(nèi)土壤成土因素與自然環(huán)境等影響，域內(nèi)土壤受侵蝕情況比較嚴(yán)重，且在溝蝕災(zāi)害逐步加劇情況下，域內(nèi)農(nóng)業(yè)生態(tài)體系遭受嚴(yán)重破壞，危及當(dāng)?shù)厝嗣裆?cái)產(chǎn)安全。因小流域存在明顯的溝壑發(fā)育情況，區(qū)域生態(tài)景觀嚴(yán)重缺乏完整度，近年來區(qū)域內(nèi)土地生產(chǎn)力不斷下降，急需在該小流域治理中應(yīng)用水土保持技術(shù)，從根本上消減水土流失危害，保護(hù)流域生態(tài)安全。

2 水土流失與治理現(xiàn)狀

此小流域存在的土壤侵蝕問題相對(duì)嚴(yán)重，面蝕范圍較大，具有大量片狀細(xì)溝狀侵蝕，整體溝蝕強(qiáng)度高。該小流域內(nèi)水土流失情況可見表1。

表1 小流域水土流失情況Tab.1 Thesoil erosion in the small watershed

該流域內(nèi)的面蝕大多分布在疏幼林地、荒山荒坡與坡耕地，同時(shí)侵蝕坡面中分布有很多不同程度的溝蝕。在對(duì)該小流域展開土壤侵蝕調(diào)查期間，耕地涉及到的分級(jí)指標(biāo)主要是坡度，非耕地涉及到的分級(jí)指標(biāo)包括坡度和郁閉度，各級(jí)量綱主要基于土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來具體確定[1]。在計(jì)算該小流域的土壤侵蝕模數(shù)期間，主要以公式A=RKLSCP進(jìn)行計(jì)算，同步利用相應(yīng)的地理信息平臺(tái)當(dāng)作集成環(huán)境，結(jié)合差異化地塊一一進(jìn)行各項(xiàng)背景要素的提取，包括侵蝕圖斑面積、土地利用、坡度等，進(jìn)而將各要素引入到所在地的土壤流失方程內(nèi)，對(duì)侵蝕模數(shù)實(shí)現(xiàn)推導(dǎo)[2]。經(jīng)科學(xué)計(jì)算，此小流域當(dāng)中土壤侵蝕模數(shù)對(duì)應(yīng)加權(quán)均值為1919 t/km2·a。

3 小流域治理中水土保持技術(shù)的應(yīng)用

3.1 梯田治理

梯田修筑有助于改變地形坡度，攔截并蓄留雨水，以防水土流失，同步可實(shí)現(xiàn)保肥、保土、保水目的，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要措施之一。梯田修筑和農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)改進(jìn)相結(jié)合，有助于大幅提升農(nóng)作物產(chǎn)量，推進(jìn)山區(qū)種草種樹、退耕陡坡，實(shí)現(xiàn)農(nóng)林牧副業(yè)全方位發(fā)展。根據(jù)相關(guān)法律規(guī)定，在坡度低于25°的坡地可修建梯田進(jìn)行農(nóng)作物種植，對(duì)于坡度超過25°的坡地需退耕植樹種草[3]。而在小流域內(nèi)合適的坡地中進(jìn)行梯田改造，可有效促進(jìn)水土保持，促進(jìn)山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。

3.2 生態(tài)修復(fù)治理

首先，可通過鐵絲、混凝土樁等搭建工程圍欄，起到劃定以及攔護(hù)所封育地塊的作用，免受外部因素破壞，同時(shí)定期維護(hù)及修整所建圍欄[4]。另外，可通過沙棘等灌木建設(shè)植物圍欄，以密植攔護(hù)并劃定封育地塊，減少人畜的破壞。在植物圍欄應(yīng)用期間，要及時(shí)補(bǔ)植。其次，在封山育林育草過程中要加強(qiáng)宣傳與教育，在恰當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)立封禁標(biāo)志與公告，使流域內(nèi)群眾及時(shí)了解封山育林措施的重要性，并加強(qiáng)監(jiān)督。最后，在整體生態(tài)修復(fù)過程中要嚴(yán)格制定生態(tài)修復(fù)管理制度，保證修復(fù)中包含技術(shù)檔案、護(hù)林隊(duì)伍、鄉(xiāng)規(guī)民約、封山育林標(biāo)志等方面。在林間空隙地塊補(bǔ)植植物，在造林中做好撫育及間伐工作。嚴(yán)禁在修復(fù)期開展各類生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，生態(tài)修復(fù)區(qū)還要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)做好防火及病蟲害防治工作。

3.3 設(shè)置消能池

在小流域治理中，消能池屬于一種高效的治理手段，能夠避免因山洪或暴雨引發(fā)水土流失。在消能池設(shè)置期間，要首先科學(xué)計(jì)算暴雨或山洪來臨時(shí)間，并結(jié)合時(shí)間確定溝道寬度，對(duì)河道拐彎處加強(qiáng)控制，確保山洪可以安全排泄。因?yàn)楹芏鄿系缹挾扰c深度會(huì)隨著實(shí)際情況的改變發(fā)生變化，所以在消能池設(shè)置期間需要對(duì)消能池變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)消能池發(fā)生改變的區(qū)域要及時(shí)進(jìn)行檢修。一般選擇堰形消能池，見圖1。消能池設(shè)置期間，要綜合考量上下游齒墻情況，結(jié)合具體入土深度實(shí)現(xiàn)合理設(shè)置，以防發(fā)生透水層現(xiàn)象[5]。

圖1 堰形消能池Fig.1 The weir type energy dissipation basin

3.4 建設(shè)小型蓄排引水工程

在對(duì)荒地或坡耕地進(jìn)行治理期間，還可在水土流失坡面中建設(shè)一些小型蓄排引水工程，如水窖、截流溝、蓄水溝等，通過蓄排雨水徑流對(duì)坡面耕作區(qū)域起到一定保護(hù)作用，同時(shí)有助于減少?gòu)搅魅霚锨治g，在整體坡面中打造水土保持防護(hù)體系。在坡面建立小型蓄排引水工程期間，要注意和梯田修筑、保水保土耕作、荒地造林種草等相關(guān)措施結(jié)合使用。在坡耕地進(jìn)行治理期間，要統(tǒng)一規(guī)劃保水保土耕作、梯田修筑以及小型蓄排引水工程等策略，并且要同步施工，以確保發(fā)生暴雨時(shí)不會(huì)對(duì)梯田區(qū)域及保水保土相關(guān)耕作區(qū)域造成嚴(yán)重破壞?；牡刂卫碇?，要注意坡面小型蓄水排飲工程的建設(shè)要和種草育草以及造林育林等多項(xiàng)措施結(jié)合運(yùn)用，有效保護(hù)林草安全。

3.5 修筑山坡截流溝

在對(duì)該小流域應(yīng)用水土保持技術(shù)期間，還可在斜坡中每間隔一定距離設(shè)置山坡截流溝，將坡長(zhǎng)合理截?cái)?，達(dá)到阻截徑流和緩解徑流沖刷目的，集中多條坡面徑流，使其統(tǒng)一流向蓄水工程及林地等。修筑山坡截流溝時(shí)要注意和引洪漫地、溝頭防護(hù)、澇池、梯田修筑、等高耕作等措施配合使用，有效保護(hù)下部農(nóng)田，同步防止溝頭前進(jìn)及滑坡問題出現(xiàn)，保護(hù)鐵路、公路及村莊的安全。

3.6 農(nóng)業(yè)技術(shù)措施

在落實(shí)農(nóng)業(yè)技術(shù)措施期間，需要先關(guān)注草田輪作，即農(nóng)業(yè)生產(chǎn)期間按照作物或牧草的生物學(xué)特性及一定原則，在農(nóng)田中將不同品種的牧草或農(nóng)作物排成一定種植順序，依次輪換種植。農(nóng)田輪作期間，可對(duì)不同品種農(nóng)作物進(jìn)行輪作，也可基于一定比例進(jìn)行多年生牧草和作物的輪作。在實(shí)現(xiàn)作物安排期間，可優(yōu)選3區(qū)輪作方式以及3年輪作周期。另外，可實(shí)施間作、混種。

3.7 林草植被技術(shù)措施

在林草植被破壞相對(duì)嚴(yán)重的水土荒漠化地區(qū)或水土流失地區(qū)，通過人工種草、人工造林、封禁自然恢復(fù)等措施增加地面植被覆蓋率，防風(fēng)蝕、水蝕，同步優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。林草植被措施可和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件相關(guān)措施結(jié)合使用，同步深入開發(fā)并合理利用林草資源。在水土保持技術(shù)應(yīng)用中，營(yíng)造林草植被主要包含3種形式，即封山育林育草、飛播種草、人工造林種草。結(jié)合該流域的實(shí)際情況，主要實(shí)施封山育林育草、人工造林種草2項(xiàng)措施。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)小流域的水土流失進(jìn)行有效治理意義重大，不僅有助于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)效益提升，還能有效保護(hù)與優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。在小流域展開水土治理過程中，需要充分認(rèn)識(shí)水土保持技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，制定完善的小流域治理機(jī)制，結(jié)合小流域?qū)嶋H情況選用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，在生物措施、工程措施等結(jié)合運(yùn)用基礎(chǔ)上，有效促進(jìn)小流域生態(tài)平衡。