摘要:為減少水土流失,提升農(nóng)業(yè)水利水電工程效益,以遵義市為例,分析了當(dāng)?shù)厮帘3值拇胧╊愋停üこ碳夹g(shù)、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)技術(shù)。通過(guò)擋土墻、護(hù)坡、梯田改造、植樹造林、等高種植和合理輪作等具體措施,有效增強(qiáng)了水利工程的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)了使用壽命,提高了農(nóng)業(yè)灌溉效率,促進(jìn)了農(nóng)作物產(chǎn)量的提升。
關(guān)鍵詞:水土保持措施;水利水電工程效益;農(nóng)作物產(chǎn)量
遵義市地處貴州北部,是典型的山地丘陵地區(qū),地形起伏較大,降雨集中且強(qiáng)度大,加之長(zhǎng)期不合理的土地利用方式和開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng),水土流失問(wèn)題較為嚴(yán)重。水土流失不僅導(dǎo)致土壤肥力下降、土地生產(chǎn)力降低,威脅著當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根基,還對(duì)水利水電工程設(shè)施造成了諸多不利影響。水利水電工程是保障農(nóng)業(yè)灌溉、防洪抗旱、水資源合理利用的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,但水土流失帶來(lái)的大量泥沙淤積在河道、水庫(kù)、渠道等水利設(shè)施中,縮短水利工程的使用壽命,降低工程效益。如遵義市部分小型水庫(kù),由于泥沙淤積,庫(kù)容減少10%~20%,削弱水庫(kù)的調(diào)蓄能力,在干旱季節(jié)無(wú)法滿足農(nóng)田灌溉用水需求,而在汛期則增加洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),水土流失還可能引發(fā)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)水利水電工程的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,研究遵義市水土保持措施對(duì)農(nóng)業(yè)水利水電工程效益的提升作用具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
1 遵義市水土保持措施概述
1.1 主要水土保持措施類型
(1)工程技術(shù)策略是遵義市防治水土流失的關(guān)鍵途徑,涵蓋擋土墻、護(hù)坡結(jié)構(gòu)、梯田改造、魚鱗坑挖掘及谷坊建設(shè)等。在陡峭山地,擋土墻與護(hù)坡工程顯著增強(qiáng)坡體的穩(wěn)固性,有效抵御滑坡與坍塌風(fēng)險(xiǎn)。在桐梓縣等地的山區(qū)道路與礦區(qū)建設(shè)中,這些工程技術(shù)被廣泛運(yùn)用,顯著降低工程活動(dòng)帶來(lái)的水土流失。梯田改造則是通過(guò)調(diào)整坡耕地為水平梯田,減緩水流速度,提升土壤滲透能力,從而有效控制水土流失。湄潭縣通過(guò)梯田的大規(guī)模建設(shè),既解決了水土流失問(wèn)題,又美化了鄉(xiāng)村景觀,推動(dòng)農(nóng)業(yè)旅游的繁榮。魚鱗坑與谷坊則分別適用于干旱半干旱地區(qū)及溝道治理,通過(guò)蓄水保土與泥沙攔截,有效防止土壤侵蝕。
(2)生物技術(shù)策略側(cè)重于通過(guò)植樹造林與種草增加植被覆蓋,利用植被的固土與水文調(diào)節(jié)功能防止水土流失。在赤水市、習(xí)水縣等地,大量種植馬尾松、杉木等樹木,顯著提升森林覆蓋率,有效遏制水土流失。同時(shí),紫花苜蓿、三葉草等草本植物在坡耕地與荒地上的種植,以其快速生長(zhǎng)與發(fā)達(dá)的根系,迅速覆蓋地面,強(qiáng)化土壤的穩(wěn)固。此外,正安縣等地發(fā)展白茶經(jīng)濟(jì)林,既實(shí)現(xiàn)水土保持,又促進(jìn)農(nóng)民增收與經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]。
(3)農(nóng)業(yè)技術(shù)策略則聚焦于耕作方式的改進(jìn),包括等高種植、合理輪作、間作套種等。等高種植相較于傳統(tǒng)的順坡耕作,能顯著減緩水流速度,減輕土壤沖刷。這一方式在綏陽(yáng)縣、鳳岡縣等地得到廣泛推廣。輪作與間作套種不僅提高土地利用率與土壤肥力,還減少病蟲害,有助于水土保持。例如,湄潭縣采用水稻—油菜輪作、玉米—大豆間作的模式,實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)與土壤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。同時(shí),推廣免耕、少耕等保護(hù)性耕作技術(shù),減少對(duì)土壤的干擾,進(jìn)一步強(qiáng)化水土保持效果。
1.2 水土保持措施的實(shí)施情況
針對(duì)山區(qū)地勢(shì)陡峭、水土流失嚴(yán)重的挑戰(zhàn),遵義市在桐梓縣、正安縣等地實(shí)施工程技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合的策略。通過(guò)構(gòu)建擋土墻、護(hù)坡及梯田等工程,有效穩(wěn)固山體,減少水土流失。同時(shí),大規(guī)模的植樹造林活動(dòng)顯著提升植被覆蓋,桐梓縣新增林地超過(guò)0.67萬(wàn)hm2,森林覆蓋率提升5%,水土流失面積減少約20%。
在丘陵地帶,雖然地形相對(duì)平緩,但坡耕地眾多,水土流失問(wèn)題同樣嚴(yán)峻。遵義市在綏陽(yáng)縣、湄潭縣等地推廣農(nóng)業(yè)技術(shù)與生物技術(shù)結(jié)合的治理模式,包括等高種植、合理輪作及間作套種等,同時(shí)在坡耕地和荒地種植草本植物和經(jīng)濟(jì)林。這些措施不僅改善土壤質(zhì)量,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,還使水土流失面積減少了約15%。
河谷地區(qū)地勢(shì)平坦、人口密集,水土流失主要由不合理的土地利用和開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)導(dǎo)致。遵義市加強(qiáng)對(duì)這些地區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管,要求建設(shè)單位嚴(yán)格執(zhí)行水土保持方案,如建設(shè)擋土墻、沉淀池及排水系統(tǒng)等。同時(shí),通過(guò)種植護(hù)岸林和修建護(hù)岸工程等措施,有效保護(hù)河岸穩(wěn)定,減少水土流失。在赤水市,對(duì)白酒生產(chǎn)企業(yè)的嚴(yán)格監(jiān)管和河岸防護(hù)工程的實(shí)施,有效控制水土流失,保護(hù)赤水河的生態(tài)環(huán)境。
此外,遵義市還在一些小流域治理項(xiàng)目中綜合運(yùn)用多種水土保持措施,打造生態(tài)清潔型小流域。湄潭縣的大溪溝生態(tài)清潔小流域治理項(xiàng)目就是一個(gè)成功案例,該項(xiàng)目不僅實(shí)施水土保持措施,還結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展,建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園,發(fā)展鄉(xiāng)村旅游。這些措施實(shí)現(xiàn)水土流失治理、生態(tài)環(huán)境改善及農(nóng)民增收的多重目標(biāo),治理程度達(dá)到85%以上,生態(tài)環(huán)境顯著改善,年接待游客超過(guò)5萬(wàn)人次,帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民人均增收2 000元以上[2]。
2 水土保持措施與水利工程效益的案例分析
2.1 正安縣中觀生態(tài)清潔小流域項(xiàng)目
中觀生態(tài)清潔小流域治理項(xiàng)目被視為正安縣水土保持工作的重中之重,項(xiàng)目總投資額為624.83萬(wàn)元,自2024年3月啟動(dòng),規(guī)劃工期為150 d。該項(xiàng)目精心部署,旨在治理14.93 km2的水土流失區(qū)域,力求達(dá)成“碧水、青山、村容整潔、民眾富裕”的治理愿景。通過(guò)實(shí)施封禁治理、坡耕地改良、植樹造林等一系列水土保持措施,項(xiàng)目區(qū)水土流失治理成效顯著,治理程度超過(guò)80%,年土壤侵蝕量減少達(dá)5.07萬(wàn)t。該措施有效保護(hù)了土壤資源,減少肥力損失,還降低河道和水庫(kù)因土壤侵蝕而淤積的風(fēng)險(xiǎn),確保水利設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。
植被的增加和水土保持設(shè)施的建設(shè),顯著提升了土壤的蓄水能力,減少了地表徑流,使雨水得以更多滲透地下,補(bǔ)充地下水,實(shí)現(xiàn)了37.11萬(wàn)m3的保水量,從而區(qū)域內(nèi)水資源的穩(wěn)定供給,為農(nóng)業(yè)灌溉和居民生活用水提供了堅(jiān)實(shí)保障。另外,項(xiàng)目預(yù)防保護(hù)區(qū)共實(shí)施封禁治理13.90 km2,設(shè)立封禁碑2座,借助生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)能力促進(jìn)植被再生,提高植被覆蓋率。該項(xiàng)目區(qū)種植了正安縣特產(chǎn)正安白茶共計(jì)2.74 hm2,并補(bǔ)植補(bǔ)種白茶99.61 hm2,總計(jì)種植白茶290萬(wàn)株,帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益194.25萬(wàn)元,使得農(nóng)民人均純收入增加142.19元。同時(shí),項(xiàng)目還新建了315 m的機(jī)耕道和1 130 m的生產(chǎn)便道,極大地改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,方便農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸和銷售,進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展[3]。
2.2 仁懷市高粱基地坡耕地治理項(xiàng)目
仁懷市攜手貴州茅臺(tái)集團(tuán),創(chuàng)新性地將茅臺(tái)酒原料高粱基地的坡耕地開(kāi)發(fā)與水土流失治理項(xiàng)目相融合,自2019年起,分階段成功構(gòu)建了總面積達(dá)9 653.33 hm2的高粱基地。該項(xiàng)目斥資龐大,其中企業(yè)貢獻(xiàn)4.5億元,仁懷市政府投入9 000萬(wàn)元,并積極爭(zhēng)取到行業(yè)部門資金3 750萬(wàn)元。經(jīng)濟(jì)效益層面,項(xiàng)目采取“黨組織+合作社+農(nóng)戶”的運(yùn)營(yíng)模式,通過(guò)固定分紅(土地流轉(zhuǎn)費(fèi)用)、效益分紅以及務(wù)工收入等多重收益機(jī)制,激勵(lì)項(xiàng)目區(qū)民眾積極參與。同時(shí),該項(xiàng)目主要通過(guò)坡改梯的方式,對(duì)石漠化區(qū)域和荒山荒坡進(jìn)行治理,摒棄傳統(tǒng)的田土坎和客土整治方法,有效提升耕地質(zhì)量,增加耕地面積,豐富耕地后備資源。隨著水土流失治理的深入實(shí)施,使得項(xiàng)目區(qū)水土流失問(wèn)題得到有效遏制,保土蓄水能力不斷增強(qiáng),生態(tài)環(huán)境質(zhì)量顯著提升。經(jīng)過(guò)仁懷市多年的持續(xù)治理,水土流失面積已縮減至541.52 km2,實(shí)現(xiàn)水土流失面積與強(qiáng)度的雙重下降,水土保持率攀升至69.73%,為赤水河流域的生態(tài)保護(hù)事業(yè)作出積極貢獻(xiàn)。
2.3 湄潭縣天城河小流域水土保持綜合治理項(xiàng)目
湄潭縣天城河小流域綜合治理項(xiàng)目覆蓋天城鎮(zhèn)、興隆鎮(zhèn)及永興鎮(zhèn)等多個(gè)區(qū)域,流域總面積達(dá)34.07 km2。該項(xiàng)目自2007年啟動(dòng)以來(lái),總投資額達(dá)到275萬(wàn)元,主要通過(guò)推廣茶葉種植、實(shí)施保土耕作及封山育林等措施,對(duì)水土流失問(wèn)題進(jìn)行有效治理。通過(guò)一系列水土保持措施的實(shí)施,成功治理17.13 km2的水土流失區(qū)域,每年減少土壤侵蝕量約34.74萬(wàn)t,顯著提升流域的蓄水保土能力。天城河小流域內(nèi)坡度超過(guò)5度的土地占比近七成,項(xiàng)目的實(shí)施有效遏制了水土流失的惡化趨勢(shì),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的土地資源保障[4]。借助水土保持項(xiàng)目的契機(jī),項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的坡地被全面種上了茶苗。如今,天城河小流域內(nèi)的金花村已擁有茶園458.67 hm2,其中投產(chǎn)茶園達(dá)400 hm2,年產(chǎn)值高達(dá)4 200萬(wàn)元。茶葉產(chǎn)業(yè)的顯著經(jīng)濟(jì)效益吸引項(xiàng)目區(qū)內(nèi)農(nóng)民積極參與茶園的新建與改造工作,累計(jì)面積達(dá)1 499.33 hm2。此外,當(dāng)?shù)卣€通過(guò)整合資金,推動(dòng)天城河小流域的茶旅一體化發(fā)展,依托豐富的自然資源發(fā)展鄉(xiāng)村旅游,并成立農(nóng)業(yè)旅游專業(yè)合作社。金花村因此榮獲了“國(guó)家級(jí)休閑農(nóng)莊”“全國(guó)生態(tài)文化村”等殊榮,并在2020年被選為國(guó)家森林康養(yǎng)基地。
3 水土保持措施對(duì)水利工程效益的直接影響
3.1 延長(zhǎng)工程壽命
遵義市的水利設(shè)施,特別是水庫(kù)系統(tǒng),長(zhǎng)期遭受泥沙淤積問(wèn)題的侵?jǐn)_。這一問(wèn)題不僅縮減水庫(kù)的有效容積,削弱其水量調(diào)節(jié)功能,還加速工程的老化進(jìn)程。借助植樹造林、植被恢復(fù)等生物治理手段,以及梯田建設(shè)、魚鱗坑開(kāi)挖、谷坊構(gòu)筑等工程技術(shù),遵義市的地表植被覆蓋率顯著提升,土壤抗侵蝕性能大幅增強(qiáng)。以赤水市為例,2013—2023年間,該市的森林覆蓋率由65%增長(zhǎng)至72%,成效顯著。植被根系如同“自然錨定系統(tǒng)”,穩(wěn)固土壤結(jié)構(gòu),減少水土流失進(jìn)入河流和水庫(kù)的總量。此外,梯田修建通過(guò)改變地形坡度,減緩地表徑流速度,促使泥沙在梯田內(nèi)沉積,從而減少進(jìn)入下游水庫(kù)的泥沙量。在水土保持措施實(shí)施得當(dāng)?shù)牡貐^(qū),水庫(kù)的泥沙淤積量顯著降低。以湄潭縣的湄江水庫(kù)為例,周邊區(qū)域?qū)嵤┧帘3执胧┖螅M(jìn)入水庫(kù)的泥沙量顯著減少。這一變化有效維持水庫(kù)的容積,增強(qiáng)其蓄水功能,并延長(zhǎng)使用壽命,極大地提升了水利工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)價(jià)值。
3.2 增強(qiáng)工程穩(wěn)定性
水土流失現(xiàn)象,如河岸塌陷、壩基松動(dòng),對(duì)工程的運(yùn)行安全構(gòu)成重大威脅。而水土保持策略中的護(hù)坡、擋土墻等工程技術(shù),對(duì)于提升這些結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性具有顯著效果。在烏江、赤水河等河流的堤防構(gòu)建中,遵義市廣泛采納護(hù)坡與擋土墻的應(yīng)用。護(hù)坡技術(shù)通過(guò)在坡面設(shè)置防護(hù)層,例如漿砌片石、混凝土預(yù)制塊等材料,顯著增強(qiáng)邊坡的抗沖刷性能,有效防止河岸土體遭受水流侵蝕。擋土墻則憑借其自重與結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),能夠抵御土體的側(cè)向推力,避免土體滑坡與坍塌,從而維護(hù)堤岸的穩(wěn)固。在紅花崗區(qū)的湘江堤防工程中,擋土墻與護(hù)坡的修建成功抵御多次洪水的侵襲,確保堤防的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于大壩等水利設(shè)施,水土保持策略同樣發(fā)揮著不可或缺的作用。在大壩周邊實(shí)施植樹造林、種草等生物措施,能夠削弱坡面徑流對(duì)壩體的沖刷作用,保護(hù)壩體的完整性。同時(shí),通過(guò)構(gòu)建排水系統(tǒng)、截水溝等工程設(shè)施,能夠迅速排除壩體周邊的積水,降低地下水位,防止壩基因長(zhǎng)時(shí)間浸泡而軟化,進(jìn)而增強(qiáng)了大壩的穩(wěn)固性。例如,習(xí)水縣的東風(fēng)湖水電站大壩在實(shí)施水土保持策略后,壩體周邊的水土流失得到有效控制,大壩的運(yùn)行安全性得到顯著提升,多年來(lái)未發(fā)生因水土流失引發(fā)的安全事故。
3.3 提升綜合效益
社會(huì)效益方面,水土保持措施確保灌溉水源的穩(wěn)定供應(yīng),提高灌溉保證率,遵義市新增并改善超過(guò)2萬(wàn)hm2的灌溉面積,有效緩解部分地區(qū)的農(nóng)田灌溉難題,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展,為糧食安全提供堅(jiān)實(shí)保障。此外,這些措施還降低水土流失引發(fā)的洪澇、滑坡等自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。據(jù)2024年貴州省生態(tài)環(huán)境公報(bào)統(tǒng)計(jì),全省水土保持率為74.83%。同時(shí),水土保持項(xiàng)目的推進(jìn)還促進(jìn)當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè),加速農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),改善生態(tài)環(huán)境,顯著提升農(nóng)村居民的生活質(zhì)量和幸福感。生態(tài)效益方面,水土保持措施對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善效果尤為突出。植被覆蓋率大幅提升,遵義市森林覆蓋率從2013年的55%增長(zhǎng)至2023年的62%,生物多樣性得到增強(qiáng),生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定與平衡;土壤侵蝕量減少了45%以上,土壤質(zhì)量明顯改善,土地生產(chǎn)力提高;水質(zhì)亦得到有效凈化,河流、水庫(kù)等水體的污染物含量顯著降低,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能得到加強(qiáng)。以赤水河遵義段為例,實(shí)施水土保持措施后,其主要污染物指標(biāo)下降了30%~40%,達(dá)到地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),為流域內(nèi)的生態(tài)平衡和生物多樣性保護(hù)提供堅(jiān)實(shí)支撐[5]。
4 結(jié)論
遵義市的水土保持措施主要體現(xiàn)在減少泥沙淤積、增強(qiáng)工程穩(wěn)定性等方面,對(duì)水利工程效益產(chǎn)生直接且積極的影響。通過(guò)植樹造林、修建梯田等措施,有效減少泥沙進(jìn)入水利設(shè)施的量,延長(zhǎng)工程使用壽命,增強(qiáng)工程的穩(wěn)定性和安全性。在農(nóng)業(yè)方面,水土保持措施通過(guò)改善土壤質(zhì)量、保障灌溉水源,間接促進(jìn)農(nóng)業(yè)效益的提升,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有力保障。未來(lái),隨著科技的不斷進(jìn)步,應(yīng)加強(qiáng)水土保持與農(nóng)業(yè)、水利、生態(tài)等多學(xué)科的交叉研究,從不同學(xué)科的角度綜合分析和解決問(wèn)題。
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