太和生態(tài)清潔小流域水土流失問(wèn)題及治理措施研究

饒志廣

(南豐縣水利局，江西 撫州 344500)

1 概 述

南豐縣太和生態(tài)清潔小流域的土地總面積達(dá)到46.57 km2，目前該流域總?cè)丝跒?2 332人。太和生態(tài)清潔小流域不但自然條件很好，還具有很好的社會(huì)條件，流域特色農(nóng)業(yè)是種植蜜桔，除資源潛力很大外，在開(kāi)發(fā)治理方面具有明顯優(yōu)勢(shì)[1]。

在太和生態(tài)清潔小流域中，土壤侵蝕類型是水力侵蝕，就侵蝕形態(tài)而言，水力侵蝕主要是面蝕。目前的水土流失面積達(dá)到10.83 km2，主要是輕度水土流失，面積達(dá)到10.48 km2，在總面積中占據(jù)比例為96.77%。流域中度水土流失面積是0.35 km2，占總面積比例是3.23%。太和生態(tài)清潔小流域的平均土壤侵蝕模數(shù)達(dá)到了887.26 t/(km2·a)，每年的土壤侵蝕量達(dá)到0.96萬(wàn)t。

太和生態(tài)清潔小流域2018年7—12月完成了水土流失的綜合治理工作，治理時(shí)間是2018年7—12月，治理面積達(dá)到1000 hm2，在綜合治理工作中，封禁治理的面積是965.46 hm2，綜合治理的面積達(dá)到34.54 hm2。工作人員依據(jù)水土流失狀況和環(huán)境污染的分布狀況，對(duì)太和生態(tài)清潔小流域進(jìn)行了劃分，除人居環(huán)境治理區(qū)域和水土流失的綜合治理區(qū)域外，還有生態(tài)自然修復(fù)區(qū)域和水環(huán)境綜合整治區(qū)域。

此次綜合治理項(xiàng)目工作的投資總額是418.49萬(wàn)元，在治理工程結(jié)束后，可取得非常高的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，不僅可以改善環(huán)境，還能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)。就生態(tài)角度來(lái)說(shuō)，在綜合治理工作結(jié)束后，每年的蓄水量達(dá)到326.08萬(wàn)m3，太和生態(tài)清潔小流域的生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，洪澇災(zāi)害與干旱帶來(lái)的損失有所減輕，讓流域在農(nóng)業(yè)方面的綜合生產(chǎn)水平得到提升，農(nóng)村地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，創(chuàng)造了很高的社會(huì)效益。

2 水土流失問(wèn)題分析

太和生態(tài)清潔小流域的氣候是亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，雨量較為充沛，年均降水量達(dá)到1720 mm，每年4—7月是主要降雨月份，在總降水量中所占比例為58%。在太和生態(tài)清潔小流域中，地帶性土壤主要是紅壤，土層比較深厚，地表缺少植被，且腐殖質(zhì)層比較薄，有機(jī)質(zhì)的含量較低，土質(zhì)比較疏松，不具備很強(qiáng)抗侵蝕能力，容易在暴雨時(shí)發(fā)生水土流失現(xiàn)象[2]。

3 綜合治理舉措

3.1 措施布置原則

水土流失綜合治理區(qū)域的布置原則如下：工作人員對(duì)蜜桔林坡面的徑流進(jìn)行攔蓄，在完成沉沙之后進(jìn)行蓄積利用。對(duì)生產(chǎn)道路的路面進(jìn)行改造，進(jìn)行林下覆蓋。工作人員對(duì)配方施肥的技術(shù)進(jìn)行推廣，加大對(duì)有機(jī)肥的使用力度，降低化肥使用量和農(nóng)藥使用量，對(duì)化肥與農(nóng)藥而言，二者使用種類和使用數(shù)量都要和國(guó)家規(guī)定相符，確保流域的水體不存在富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。

水土流失綜合治理區(qū)域的整體布置如下：水土流失綜合治理區(qū)域的面積是34.54 hm2，本區(qū)域應(yīng)更多選擇有機(jī)肥，化肥的年使用量不應(yīng)超過(guò)250 kg/hm2，對(duì)農(nóng)藥種類與農(nóng)藥使用量來(lái)說(shuō)，應(yīng)與相關(guān)規(guī)定相符，不可讓水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。工作人員需對(duì)有效治理措施進(jìn)行布設(shè)。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)將總長(zhǎng)達(dá)到8460 m的坎下溝增加至蜜桔林坡地，將總長(zhǎng)為12 830 m的排水溝布設(shè)至生產(chǎn)道路的兩邊，圍繞排水溝對(duì)沉沙池和蓄水池進(jìn)行布設(shè)，數(shù)量分布是110個(gè)和70個(gè)，對(duì)坡面的徑流實(shí)施攔蓄操作，使其經(jīng)過(guò)沉沙之后流到蓄水池中，這樣一來(lái)，入河的泥沙量得到減少，而且能夠達(dá)到蓄積坡面徑流和利用坡面徑流目的。就生產(chǎn)道路來(lái)說(shuō)，工作人員應(yīng)使用碎石來(lái)鋪墊其土質(zhì)路面，生產(chǎn)道路長(zhǎng)6060.0 m，寬3.5 m，生產(chǎn)道路的面積達(dá)到21 210 m2。蜜桔林存在地表裸露嚴(yán)重現(xiàn)象，工作人員可選稻草進(jìn)行覆蓋，覆蓋面積是6.23 hm2。

3.2 工程措施分析

3.2.1 坎下竹節(jié)溝分析

就建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將坎下竹節(jié)溝設(shè)置于蜜桔林的坡地，讓坎下溝可以和道路兩邊排灌溝渠進(jìn)行連接，坎下溝的長(zhǎng)度達(dá)到8460 m。就規(guī)格來(lái)說(shuō)，竹節(jié)溝的斷面是梯形，結(jié)構(gòu)是土質(zhì)結(jié)構(gòu)，坎下溝頂寬是0.3 m，坎下溝底寬為0.1 m，坎下溝溝深達(dá)到0.2 m，坎下溝邊坡的坡比是1∶0.5，各土坎的間隔距離為1.00 m，坎下溝土坎的高度是0.15 m，土坎厚度達(dá)到0.20 m。

3.2.2 排灌溝渠分析

(1)對(duì)排灌溝渠的建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō)，建設(shè)至蜜桔林的生產(chǎn)道路兩邊區(qū)域，排灌溝渠的規(guī)劃工作不但要和蓄水池工程、沉沙池工程同步開(kāi)展，還要和生產(chǎn)道路的碎石鋪墊工作同步開(kāi)展，排灌溝渠應(yīng)該將田間道路當(dāng)做骨架。在排灌溝渠的布設(shè)工作中，工作人員不但要參照降雨情況，還要充分考慮匯流面積，需保證布設(shè)工作的合理性，盡可能達(dá)到路渠結(jié)合效果。

(2)就防御暴雨的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，需要使用10 a一遇的24 h最多降雨量。

(3)工作人員合理完成排灌溝渠平面布置工作和排灌溝渠斷面設(shè)計(jì)工作，地塊所布置的溝渠都是生產(chǎn)道路的邊溝，對(duì)灌排水溝出口來(lái)說(shuō)，最多集雨面積是0.3 hm2。洪峰流量計(jì)算過(guò)程和灌排水溝斷面設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程如下：

為明確洪峰流量，工作人員可依據(jù)清水洪峰的流量公式進(jìn)行計(jì)算，如式(1)：

Q=0.278KIF

(1)

式中：Q為最高的清水洪峰流量，m3/s；K為徑流系數(shù)，取0.59；I為平均每小時(shí)的降雨強(qiáng)度，取63.9 mm/h；F為場(chǎng)地兩邊和上游山坡的集水面積，km2。

為對(duì)灌排水溝的斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)，工作人員能夠按照明渠的均勻流公式(2)進(jìn)行：

(2)

式中：Q為坡面匯流的洪峰流量，m3/s；A為過(guò)水?dāng)嗝娴拿娣e， m2;C為謝才系數(shù);R為水力半徑，m;i為溝底坡降。

3.2.3 碎石鋪墊分析

就建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將碎石鋪墊于蜜桔林地塊，生產(chǎn)道路總長(zhǎng)為6060 m，生產(chǎn)道路寬度達(dá)到3.5 m，應(yīng)在土質(zhì)道路上完成碎石鋪墊工作。就規(guī)格形式來(lái)說(shuō)，所鋪墊碎石的厚度是10 cm。

3.2.4 沉沙池分析

第一，在建設(shè)地點(diǎn)選擇上，工作人員不但能夠?qū)⒊辽吵夭荚O(shè)至排灌溝渠的中部或者末端位置，還可將沉沙池布設(shè)至蓄水池的進(jìn)水口位置，沉沙池作用除沉沙與防沖外，還可對(duì)溝渠進(jìn)行承接。第二，就防御暴雨的標(biāo)準(zhǔn)而言，此標(biāo)準(zhǔn)和排灌溝渠標(biāo)準(zhǔn)一樣。第三，就沉沙池的工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其池體形狀是矩形，長(zhǎng)度是1.0 m，寬度及池深是0.8 m。在沉沙池的側(cè)墻和底板位置，相關(guān)人員選擇C20的混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆，側(cè)墻和底板的厚度是15 cm。

3.2.5 蓄水池分析

就建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō)，需將蓄水池設(shè)置在果園地塊，蓄水池要和排灌溝渠進(jìn)行連通，蓄水池的位置可選在果林中間地勢(shì)平坦位置和果林上部位置，此區(qū)域具有很大集水面積。對(duì)蓄水池來(lái)說(shuō)，其水源除地表徑流外，還有天然的降水，蓄水池不但能夠用在旱時(shí)灌溉工作中，還可對(duì)防病蟲(chóng)的藥物進(jìn)行稀釋。蓄水池的防御暴雨標(biāo)準(zhǔn)和沉沙池、排灌溝渠相同。在工程設(shè)計(jì)方面，蓄水池的單池容量是10 m3，方形開(kāi)敞的蓄水池構(gòu)成部分除水池部分和人梯部分外，還有進(jìn)、溢水口部分與護(hù)欄。蓄水池總長(zhǎng)為4.0 m，寬度是2.5 m，蓄水深度最高可達(dá)1.0 m。蓄水池池底板在澆筑時(shí)選擇C20型號(hào)的鋼筋混凝土，厚度是20 cm。蓄水池側(cè)墻高1.2 m，厚度為25 cm，所用鋼筋混凝土和池底板一樣。為符合人工取水需求與清淤需求，蓄水池需具備人梯，其寬度和高度分別是1.0 m和1.2 m，梯道為磚砌。蓄水池的頂部存在溢水口，讓它和排水溝進(jìn)行連接，溢水口底部的寬度和深度分別是0.3 m和0.2 m。護(hù)欄存在于蓄水池周?chē)?，材質(zhì)是不銹鋼，護(hù)欄高度是1 m。

3.2.6 林下覆蓋分析

在蜜桔林具有很大匯水面積情況下，工作人員可選擇稻草墊完成林下覆蓋操作，覆蓋面積是6.23 hm2，厚度為5 cm。

3.3 植物舉措分析

(1)在房前屋后進(jìn)行綠化。綠化位置選擇房屋周?chē)穆懵兜貕K，綠化方式為園林式。對(duì)樹(shù)種選擇來(lái)說(shuō)，喬木可選水杉和楊梅等，灌木可選紅花繼木和紅葉石楠，草皮不僅可選臺(tái)灣青，還可選狗牙根。對(duì)配置方法來(lái)說(shuō)，每平方米的灌木是25株，將草皮鋪滿整地，每平方公頃的喬木是278株。對(duì)撫育管理的草坪修剪工作來(lái)說(shuō)，高度通常在4～5 cm，能夠按照草生理特征與使用目的之間的差別進(jìn)行適度改變，修剪草坪的時(shí)間是每年3—10月[3]。

(2)對(duì)水生植物進(jìn)行種植。將水生植物的布置地點(diǎn)選為黃井灣的新建溝道中，水生植物的布置面積是278 m2?？蛇x樹(shù)種除菖蒲和美人蕉外，還有千屈草。配置方法是25株/m2。

(3)對(duì)親水平臺(tái)的兩邊進(jìn)行綠化。將親水平臺(tái)的修建地點(diǎn)設(shè)置在黃井灣，工作人員在親水平臺(tái)的兩邊進(jìn)行填土操作，選擇松木樁達(dá)到護(hù)坡目的，開(kāi)展綠化工作，綠化面積是4.8 m2。可選灌木樹(shù)種包括紅花繼木與紅葉石楠，可選草皮包括狗牙根草皮與臺(tái)灣青草皮。對(duì)配置方法來(lái)說(shuō)，每平方米的灌木是25株，將草皮鋪滿綠化區(qū)域。

3.4 封育治理舉措分析

就建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō)，需要布設(shè)至輕度水土流失區(qū)域，要保證地面具有疏林地和幼林地，上述植被可以自然恢復(fù)，實(shí)施面積達(dá)到965.46 hm2。

就設(shè)計(jì)角度而言，包括組織舉措和技術(shù)舉措。在組織舉措中，第一，對(duì)封育治理區(qū)與邊界線進(jìn)行劃定，將標(biāo)志設(shè)置在封育區(qū)域顯著地段，設(shè)置標(biāo)志共計(jì)20塊。封禁標(biāo)牌的尺寸是0.9 m×1.5 m，支架高度是1.5 m，支架的埋深為0.6 m。對(duì)標(biāo)牌框架與標(biāo)牌支架材質(zhì)來(lái)說(shuō)，都是D50鍍鋅鐵管，標(biāo)牌的牌面的材質(zhì)是鍍鋅鐵皮。第二，對(duì)封育制度進(jìn)行建設(shè)，政府對(duì)行文公告進(jìn)行頒布，對(duì)生產(chǎn)性活動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格禁止，除禁止砍伐與采薪外，還不能在封育區(qū)開(kāi)展割草活動(dòng)和放牧活動(dòng)。第三，專門(mén)建設(shè)管護(hù)組織，使用承包管護(hù)方法，使管護(hù)責(zé)任得到落實(shí)。

在技術(shù)舉措中，第一，就封育方式來(lái)說(shuō)，主要進(jìn)行全年封育，如果部分區(qū)域具有原本樹(shù)草很好特點(diǎn)和植被恢復(fù)狀況很好特點(diǎn)，可進(jìn)行季節(jié)性封育。具體來(lái)說(shuō)，除在春季和夏季封育外，還應(yīng)在秋天生長(zhǎng)季節(jié)進(jìn)行封育，開(kāi)放季節(jié)包括晚秋與冬季。第二，工作人員應(yīng)在固定時(shí)間對(duì)樹(shù)木的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行檢查，做好護(hù)林工作和防火工作，使病蟲(chóng)害的防治工作得到強(qiáng)化[4]。

4 結(jié) 語(yǔ)

在開(kāi)展治理工作的過(guò)程中，不但要參考本區(qū)域氣候條件和自然生態(tài)狀況，還要考慮本區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，使綜合治理水平得到提升。提升生態(tài)清潔小流域沙土治理成果，能防止發(fā)生水土流失問(wèn)題，且讓生態(tài)清潔小流域在抵擋洪澇災(zāi)害方面的能力得到提高，并不斷改善本區(qū)域生態(tài)環(huán)境，提升土地利用效率，以促進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展。