邵岸福
(云南南方地勘工程總公司,云南 大理 671000)
他披河水土保持規劃設計
邵岸福
(云南南方地勘工程總公司,云南 大理 671000)
隨著城市化的穩步快速推進,城市水土保持承受的關注和期望日益提升,本文以文山他披河為例,提出了水土保持應該依據當地的自然條件、社會經濟狀況和水土流失特點,以水為主線,以溝道治理、坡耕地改造、坡面水系工程結合水土保持林和經濟果木林,有效控制水土流失,改善農業生產及人們生存環境。
水土保持 規劃設計
以坡改梯、坡面水系和溝道治理等小型水利水保工程為重點,建設基本農田,改善農業生產條件,提高土地生產能力,同時,利用當地資源優勢,發展薪炭林,營造適生經濟林果,建設沼氣池,發展節能灶,從而解決流域區群眾的吃糧、收入和燃料等生計問題。達到防治水土流失、搶救土地資源、重建良好生態環境、促進人與自然和諧相處、建設美好家園、加快少數民族和貧困地區群眾脫貧致富奔小康的進程。到規劃期未:治理水土流失面積27.76km2,將坡耕地逐步改造成水平梯田,建設小型水利水保工程、節水灌溉工程,提高糧食產量。對尚未改造的坡耕地,大力推廣等高、橫坡耕作,溝壟種植,間作套植等保土耕作措施;大力發展經濟果木林,增加農民群眾的經濟收入,加快農村脫貧致富奔小康的步伐。實施植物措施與工程措施、坡面治理與溝道治理、田間工程與蓄水保土耕作措施相結合,治理程度達到50%以上,各項水土保持措施防御標準達到基本要求。以期取得一定的生態效益、經濟效益和社會效益。
根據土地詳查成果,流域內土地總面積為187km2,折合280501畝,土地利用現狀如下:
2.1 可耕地73755畝,占流域面積的26.29%。其中水田9303畝,占耕地面積的12.61%;梯坪地5603畝,占耕地面積的7.60%;坡耕地58849畝,占耕地面積的79.79%。
2.2 林地159571畝,占流域面積的56.89%,其中有林地93590畝,占林地面積的58.65%;灌木林58513畝,占林地面積的36.67%;疏幼林1206畝,占林地面積的0.76%;未成林造林地6262畝,占林地面積的3.92%。
2.3 荒山荒坡15790畝,占流域面積的5.63%。
2.4 水 域1761畝,占流域面積的0.63%。
2.5 難利用土地8444畝,占流域面積3.01%。
2.6 非生產用地4315畝,占流域面積的1.54%。
2.7 未利用地16865畝,占流域面積的6.01%。
流域內土地資源為:人均占有量及人均耕地數量分別為22.80畝和5.99畝,土地資源較豐,但利用率及產出率不高。存在如下特點:一是土地人均占有量分布不平衡;二是在旱地中,因坡度大,土壤貧瘠,多數也是粗放利用;三是水土流失嚴重,耕地質量退化,耕層減弱,地力下降,廣種薄收。
水土保持綜合治理應遵循"因地制宜,綜合治理,加強管理,注重效益"的原則。堅持工程、生物和農耕措施相結合;治坡與治溝相結合;造林與封山育林相結合;治理和開發利用相結合;才能達到攔蓄雨洪,實現固土保水,改善生態環境,以便取得預期效益。
3.1.1 梯田工程
流域內耕地面積為73755畝,其中坡耕地58849畝,占耕地總面積的79.79%,其中5~25°的坡耕地有50249畝,這些耕地產出低,改造難度大,水土流失最為嚴重。而坡改梯是建設基本農田,控制坡耕地水土流失的重要措施,是保證糧食自給、發展多種經濟林果的基礎。經實地調查,現在沿河兩岸,選擇土質較好、坡度相對較緩、距村莊較近、交通較便、位置相對較低的坡耕地3035畝進行改造,其中改造土坎坡改梯1975畝,石坎坡改梯1060畝。近期完成土坎坡改梯1475畝,石坎坡改梯560畝;其余部分在遠期完成。田塊布設需順山坡地形,沿等高線大彎就勢,小彎取直,對地形有波狀起伏的,耕作區應順總的地勢呈扇形,區內梯田埂線亦隨之略有弧度,不要求一律成直線。田塊長度盡可能大于100m,以便利耕作。一般情況下耕作區為矩形或方形,四面或三面通路,路旁與渠道、農田防護林網結合;耕作區道路兩端與公路相連。梯田區不能全部攔蓄暴雨徑流的地方,應布置相應的排、蓄工程;在山丘上部有地表徑流進入梯田區處,應布置截水溝等小型蓄排工程,以保證梯田安全。
土坎坡改梯典型設計:坡改梯臺面按地形變化有適當的寬度,每臺在坎高一定的情況下,坡度緩的臺面寬,坡度陡的臺面窄。田坎高度選取要適當,要既能堅實穩固,又不多占耕地。坡改梯典型設計規格見下表:
石坎坡改梯典型設計:在土石山區或石質山區,坡耕地中夾雜大量石塊、石礫的,在進行梯田改造時,結合處理地中石塊、石礫,就地取材,采用石坎與土坎相結合的辦法修建梯地。
3.1.2 小型水利水保工程
因地制宜,因害設防,適地適量的修建小型水利水保工程,以工程護植物,植物保工程,植物、工程相配套。集中興修坡面水系工程和溝道治理工程,形成綜合防護體系。
a.谷坊工程
他披河流域上游山高坡陡,水系發育,土壤侵蝕量多,汛期溝水易漲易落,溝道比降較大,洪水沖擊力強,下切劇烈,適宜修建谷坊群,以防溝底下切,鞏固并抬高溝床,穩定溝坡、制止溝岸擴張,以防溝坡崩塌。經分析共在12條支、毛溝中選擇地質條件好、工程量小、攔蓄泥沙多、材料充足的地方,修建谷坊30座,均在近期完成。根據溝壑的坡降,由下向上設置谷坊的位置,因流域內溝道坡降大,所以僅能修建干砌石或漿砌石谷坊。經計算初步選定谷坊斷面尺寸為:壩高2.0m,頂寬1.0m,底寬3.0m,長5.0m。30座谷坊工程量為:土方362m3,干砌石方759m3,護頂砼42m3。

式中:L-谷坊間距,m;
H-谷坊底到溢水口底高度,m;
I-原溝床比降,%;
i0-谷坊淤滿后的比降,%。
b.攔沙壩工程
攔沙壩主要布設在24條一、二級支流上,用于攔山洪、粗砂、礫石等固體物,消除或者減少對下游工程、農田、村寨的危害。攔沙壩采用漿砌石砌筑,共修建50座,在近期完成。根據壩址地質、水文等情況,按規范進行設計,經計算設計干砌石攔沙壩斷面尺寸為:壩高5m,頂寬1.2m,底寬5.2m,長10.0m,基底置于河床以下0.5m,壩肩也應嵌入基土0.5m。50座攔沙壩工程量為:土方 3290m3,漿砌石方 9930m3,護頂砼255m3。
c.坡面水系設計
流域內坡面地形復雜,坡長、坡度、土壤、地質等條件不一。因此,坡面水系設計需要根據不同的地形條件,而采取不同的配置形式。當坡面下部是梯田、村莊或林草,上部是坡耕地或荒坡時,應在其交界處設截水溝;當無措施坡面的坡長太大時,應在此坡面增設幾道截水溝,截水溝的一端應與坡面排水溝相接,并在連接處作好防沖措施。排水溝主要布設在坡面截水溝的兩端,用以排除截水溝不能容納的地表徑流,排水溝的終端連接蓄水池或天然排水道。為避免大量的淤泥進入水池中,首先是將排水溝的水引入沉沙池過濾沉沙,再通過一段溝引進水池。坡面水系安排在遠期實施。
為了施工方便,截水溝的斷面設計為矩形,采用埋石砼澆筑,溝壁厚度為0.25m,底板厚0.2m,溝底寬0.5m,溝深0.6m,比降為1%~2%。設置截水溝總長8km,采用埋石砼澆筑,工程量為:土方開挖0.64萬m3,埋石砼0.40萬m3。
排水溝布設在截水溝的兩端或較低的一端,采用埋石砼澆筑,溝壁厚度為0.20m,底板厚0.10m,溝底寬0.3m,溝深0.4m。設置排水溝總長5km,工程量為:土方開挖0.18萬m3,埋石砼0.12萬 m3。
3.2.1 恢復林草植被,種植水土保持林
森林是攔蓄徑流、泥沙,調節氣候,改善生態環境的主體,具有極強的固土、固坡、防侵蝕的功能,是治理水土流失的根本措施。流域內有Ⅲ級荒地6224畝,大于25°的坡耕地7149畝,共13373畝。現選擇10219畝營造水保林。用于種植以杉木、云南松、竹子等為主的用材林7163畝(近期完成5898畝);在低山人口密集、薪柴缺乏地區營造薪炭林3056畝(近期完成1866畝);以充分發揮植被涵養水源、防護屏障的綜合功能。
水保林種植規格及方法:云南松、竹子規格為 70×70×50(cm),株行距為 2×2(m),每畝種植167 株;杉木及薪炭林規格為 40×40×30(cm),株行距為1.5×2(m),每畝種植222株。種植方法是水平環山打塘,穴狀整地種植。為保證樹苗的成活率和保存率,選擇在每年雨季6、7、8、9月份種植,保證樹苗種下后有兩個月左右的生長期,以利安全越冬。
3.2.2 發揮山地優勢,發展經果林
在建設水保林,保護自然環境的同時也要考慮本地區經濟的發展,在流域區內5~25°的坡耕地中,選擇交通方便,便于管理、肥力較好的地塊,經工程整地后,營造經果林,既能防水土流失,又能增加地方收入,也為全面建設小康社會奠定堅實的基礎,也是一項長短結合、生態效益與經濟效益相得益彰的項目。
將流域區的4000畝坡耕地經整地后種植經果林,近期完成2500畝,其余1500畝在遠期完成。經果林分經濟林和果木林,經濟林主要以八角、花椒、杜仲為主,果木林以柿子、他披梨、核桃、桃子和李子為主。經果林種植主要選在冬季和春季,這時期果木樹處在休眠狀態,移栽樹苗的成活率較高。種植時加施底肥與底土拌勻,澆水后再覆一層虛土,管理上必須定期澆水,施肥,修枝等,必要時還需采取措施防治病蟲害,以確保優質高產。
他披河流域區內林地面積159571畝,占流域面積的56.89%,其中:疏幼林面積7468畝,占林地面積的4.68%。對這部份殘缺的林地,需要進一步加強管護,實施封山育林。封山分不同情況,采取全封,半封和季節封等方式。使新植幼苗不但成活率高,也提高保存率,同時進行育苗補植,平茬復壯,修枝疏伐,擇優選育,促進林木生長,加快植被恢復。
對1206畝疏林地采取春、夏、秋季節封禁,這期間植被恢復較快,到冬季再開放,允許村民到林間割草、修枝,以滿足群眾生活需要。對6262畝幼林實施全年封禁,嚴禁放牧及割草,以利于植被恢復。
在縣、鄉政府的統一領導下,通過政府發布封禁布告,以鄉為單位制訂鄉規民約,各村訂立村規民約。在封禁區內嚴禁砍伐,放牧及割草等活動。采取以村分片,配定專人管理,防止人畜破壞和防止林地火災及病、蟲、鼠害。
對25°以下未修梯田的坡耕地,采用保土耕作法進行治理。保土耕作法共分三類:第一類,改變微地形的保水保土耕作法,如等高耕作、溝垅種植等;第二類,增加地面植物覆被的保水保土耕作法,如間作、套種、帶狀間作等;第三類,增加土壤抗蝕性能的的保水保土耕作法,如深耕、深松等。
近期采取保土耕作措施2165畝,遠期完成14749畝,其坡面完整的實施等高耕作,改順坡溝垅為橫坡溝垅,深耕、深松以增加降水入滲率。零星分散的坡耕地,根據不同作物特性進行選種,立體利用空間和陽光,實行間作,輪作和套種等措施,增加地面覆蓋程度,相對延長覆蓋時間減輕水土流失。
伴隨著城市經濟的持續發展和城市建設步伐的快速推進,城市化過程中出現的水土資源、生態環境破壞與污染正日益受到社會各界的關注和重視,針對各個城市不同的水土流失發生條件、特點與現狀,人們提出了各異的設想與生態建設思路。
[1]馬延廷·松花江歷史洪水與反思[J]·黑龍江水利科技,1999,(1)·
[2]石長金·水土流失的環境問題與防治對策[J]·黑龍江水利科技,1999,(1)·
[3]李純利·水土流失的危害及其防治[J]·水利科技與經濟,2001,(3)·
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