周至縣時家山小流域綜合治理實施方案探析

李蓉至

（周至縣地下水工作隊 陜西 周至 710400）

1 概況

時家山小流域位于西安市周至縣西南塬區(qū)，流域面積6.68km2，水土流失面積為5.24km2，涉及廣濟鎮(zhèn)時家山、西寨2個行政村，總?cè)丝?486人，農(nóng)業(yè)勞動力958個，屬秦嶺北麓淺山區(qū)及山前臺塬。流域內(nèi)地勢大致呈南—北走向。南部溝壑密布，地形破碎；北部地形相對平緩，沖溝較為發(fā)育，溝壑密度1.04km/km2。氣候?qū)俅箨懠撅L(fēng)氣候區(qū)，四季分明，冬春干旱，夏秋多雨。多年平均降水量820.52mm，最大年降水量1083.3mm（1958年），最小年降水量377.1mm（1977年）。降水年內(nèi)分布不均，冬春多干旱，夏秋7月份～9月份受季風(fēng)影響，降水量大且多暴雨。土壤以黃土、淋溶褐土、山地石渣土為主，土質(zhì)疏松。流域內(nèi)光照充足，氣候溫和，適合各類植物生長，農(nóng)作物以小麥、玉米為主，水保林樹種有側(cè)柏、油松、楊樹、漆樹、刺槐、皂角等；經(jīng)果林樹種有柿子、杏、核桃、棗等；草以苜蓿、艾蒿、巴茅、狗尾草、刺薊、旱蘆葦為主。由于自然和人為因素，流域內(nèi)植被稀疏，有大面積的荒山荒坡，水土流失嚴重，社會經(jīng)濟落后。

2 流域內(nèi)水土流失存在問題及危害

2.1 水保土地利用結(jié)構(gòu)不合理

該流域內(nèi)土地資源豐富，但農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)的條件較差。農(nóng)業(yè)用地179hm2，林地175.2hm2，未利用地169.8hm2。由于土地條件較差，種植結(jié)構(gòu)單一，土地利用結(jié)構(gòu)不合理。荒地面積大，可為林草植被建設(shè)提供充足的土地資源。

2.2 田地質(zhì)量較低，加重水土流失

由于區(qū)內(nèi)坡耕地面積大，使得耕地質(zhì)量較差，土地利用率及產(chǎn)出率較低，糧食單產(chǎn)低而不穩(wěn)，經(jīng)濟作物較少，人口增長與基本農(nóng)田發(fā)展緩慢之間的矛盾較為突出。

2.3 水土流失嚴重

項目區(qū)內(nèi)水土流失面積5.24km2，屬秦嶺北麓淺山區(qū)及臺塬區(qū)，多年平均侵蝕模數(shù)為3511t/km2·a(數(shù)據(jù)來源于陜西省水土保持區(qū)劃)，年侵蝕量1.84萬t，水土流失形式以水力侵蝕為主，重力侵蝕次之。水力侵蝕形式有面蝕和溝蝕。在平緩的梁峁頂及緩坡耕地，匯流差、流速小，以面蝕為主；重力侵蝕主要表現(xiàn)為崩塌、滑坡等多種侵蝕方式相互重疊。一年中春、夏、秋、冬四季都有較強的侵蝕存在：春季和冬季由于氣候的冷熱變化和土壤水份的變化對陡坡地面物質(zhì)結(jié)構(gòu)造成了很大破壞，致使以瀉溜為主要方式的重力侵蝕相當(dāng)嚴重；夏、秋季節(jié)，尤其在七月至九月間，水力、重力復(fù)合侵蝕比較嚴重。

2.4 水土流失的危害

首先，水土流失破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量，環(huán)境惡化，植被覆蓋率下降，涵養(yǎng)水源及調(diào)節(jié)氣候能力降低，土地利用程度和土地生產(chǎn)力下降，被輸移的泥沙淤積水庫，堵塞河道，危及群眾生命財產(chǎn)安全。其次，水土流失使土壤耕作層連年沖刷，肥力下降，生產(chǎn)能力降低，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)。再者，土壤侵蝕不斷發(fā)展，支毛溝逐年延伸擴展，形成切溝，破壞土壤結(jié)構(gòu)，溝頭延伸，溝岸擴張，溝床下切，把原來的寬廣坡面進一步切割得支離破碎，嚴重地吞食農(nóng)田。

3 建設(shè)規(guī)模及目標

項目區(qū)水土流失以水力侵蝕為主，屬沿山中度流失區(qū)，水土保持工作開展較早，近年來水土保持項目安排較少。從改變生存和生產(chǎn)、生活條件的觀點出發(fā)，迫切要求開展水土保持綜合治理工程。

3.1 建設(shè)目標

通過小流域綜合治理，達到有效遏制水土流失，改善渭河流域的生態(tài)環(huán)境，促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的目的。

3.2 總體布局

本次治理在項目的配置上體現(xiàn)了實用性，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡赜蛱攸c，因地制宜地進行措施配置。總體布局為坡耕地實施坡改梯工程，支、毛溝修建谷坊，抬高侵蝕基點，配合坡改梯工程新修一些生產(chǎn)道路，荒坡地造林或封禁，在一些退耕坡地上適當(dāng)?shù)夭荚O(shè)經(jīng)果林。

在工程措施的布設(shè)上，通過坡改梯和小型水土保持工程，攔蓄地表徑流，減少水土流失，保護耕地；在林草措施的布設(shè)上，體現(xiàn)全方位、立體化的布設(shè)模式。在溝坡以固坡的水土保持林為主，有背風(fēng)向陽的退耕地塊布設(shè)經(jīng)濟林，既考慮水保生態(tài)效益，同時也要增加群眾經(jīng)濟收入，提高群眾的生活水平。

3.3 建設(shè)規(guī)模

本次規(guī)劃新增治理水土流失面積1.5km2，其中：坡改梯 20hm2，營造水保林 20hm2，栽植經(jīng)果林10hm2，封禁治理100hm2，谷坊1座，新修生產(chǎn)道路2km。

4 工程設(shè)計

4.1 坡改梯工程設(shè)計

選擇土質(zhì)較好、土層較厚、坡度相對較緩、近村、近水源、交通方便且便于施工的坡耕地實施坡改梯，修筑土坎水平梯田。時家山小流域規(guī)劃坡改梯任務(wù)為20hm2，建設(shè)地點確定為廣濟鎮(zhèn)時家山村、西寨村。

4.1.1 技術(shù)要求

水平梯田田塊沿等高線布設(shè)，大彎就勢，小彎取直，并做到田、林、路、渠相結(jié)合，統(tǒng)籌規(guī)劃。施工按照定線、清基、筑埂、保留表土、修平田面等五道工序進行，田面外高內(nèi)低，沉陷高度為填土高度的10%。田面縱坡比不大于1/100，田面寬度根據(jù)地面坡度、土層厚度等因素確定；田塊長度隨地形而定；地埂采用梯形斷面，用人工修筑，埂高以安全攔蓄集水區(qū)設(shè)計暴雨徑流為標準，外坡比與地坎坡比相同。

表1 坡改梯斷面尺寸及圖斑表

表2 梯田地埂規(guī)格

表3 造林土地條件劃分

4.1.2 設(shè)計標準

坡改梯的設(shè)計防洪標準為10年一遇的6h最大暴雨。

4.1.3 工程設(shè)計

選取地形穩(wěn)定、坡度在15°以下、集中連片且便于機械施工和經(jīng)營管理的區(qū)域，沿等高線布設(shè)，采取“集中連片，規(guī)模治理”；有灌溉條件的梯田，按行水方向保持一定的比降，利于灌溉，并做到田、林、路、渠相結(jié)合，統(tǒng)籌規(guī)劃。

當(dāng)梯田面積按公頃計算時：

當(dāng)梯田面積按畝計算時：

其中，H為田坎高，B為田面凈寬。

坡改梯布設(shè)在5°～15°的緩坡耕地。規(guī)劃坡改梯面積為20hm2。要求梯田田面水平，內(nèi)傾坡度3°以內(nèi)，地邊有埂。具體斷面尺寸設(shè)計見表1。

地埂為梯形斷面，頂寬0.3m，高0.3m，內(nèi)坡比1∶1，外坡比與田坎坡比相同。田坎高1.54m，坡度75°。田坎和地埂施工時要人工分層夯時修筑，地埂土壤干容重在1.4t/m3以上。梯田地埂規(guī)格見表2。

4.1.4 施工要求

坡改梯工程施工包括定線、田坎清基、修筑田坎、保留表土、修平田面等五道工序。坡改梯修筑采用機械與人工結(jié)合的辦法修筑，施工時要注意保留表土，用生土填筑，最后用表土覆蓋田面。

4.2 造林設(shè)計

小流域內(nèi)坡耕地和荒山荒坡面積大，為林草措施的實施提供了良好的條件。現(xiàn)有農(nóng)林牧用地比例失調(diào)，林地面積偏小，導(dǎo)致土地利用率不高，生態(tài)失衡，必須大力營造水保生態(tài)林和實施生態(tài)修復(fù)；同時，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展經(jīng)果林，倡導(dǎo)農(nóng)林牧多種經(jīng)營是項目區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的一個重要方向，為坡耕地退耕創(chuàng)造了條件。

4.2.1 布設(shè)原則

①按照適地適樹的原則；②根據(jù)當(dāng)?shù)氐牧⒌貤l件,選用小魚鱗坑整地、穴狀（圓形）整地和大果樹坑整地方式；③經(jīng)果林主要布設(shè)在近村退耕緩坡背風(fēng)向陽地段；④水土保持林布設(shè)在荒山荒坡。

4.2.2 立地條件劃分

立地條件劃分見表3。

4.2.3 水保林、經(jīng)果林造林設(shè)計

（1）水保林品種選擇油松2年生容器苗，植苗密度為2m×1.6m。配置方式為品字形。

（2）經(jīng)果林選擇核桃嫁接苗，植苗密度栽植密度為3.3m×3.3m，配置方式為品字形。

栽植統(tǒng)一安排在春季進行，造林前先整地，再栽植，計劃栽植水土保持林20hm2，經(jīng)濟林10 hm2。

水保林樹種主要為側(cè)柏、油松，經(jīng)果林種主要有核桃。

4.3 封禁治理設(shè)計

對流域內(nèi)現(xiàn)有的疏林地、未成林造林地進行封禁管護，使其免受人畜的干擾，以利植被逐漸恢復(fù)，從而達到保土保水，防治水土流失的目的。封禁措施包括成立護林組織，固定專人管護，制定鄉(xiāng)規(guī)民約，實行規(guī)范管理；在人、畜經(jīng)常出入地段設(shè)置封禁圍欄、設(shè)立封禁牌，印制宣傳單，宣傳封禁治理制度；禁止一切不利于植被恢復(fù)的人為活動。封禁期1年，植被覆蓋率達到70%以上時解除封禁。計劃實施封禁治理面積100hm2。加強撫育管理，加快植被恢復(fù)；搞好病蟲害防治；及時檢查，觀察林木生長，建立技術(shù)檔案；加強宣傳，提高群眾對封禁管護的認識，自覺維護生態(tài)環(huán)境，珍愛樹木，保護綠色，積極防治水土流失；建立鄉(xiāng)規(guī)民約，配備管護人員，建立科學(xué)的管護機制；政府出臺相應(yīng)的政策，有利于封禁治理的成功實施。

4.4 谷坊設(shè)計

在時家山支溝布設(shè)谷坊1座，要求谷坊的底部與下游形成的回淤面齊平，谷坊高取4m。谷坊的設(shè)計標準為10年一遇24h最大暴雨。根據(jù)工程位置地形條件和當(dāng)?shù)亟ú那闆r，谷坊采用均質(zhì)土壩，參照規(guī)范，確定壩高4m，頂寬2m，底寬14.0m,迎水坡坡比1∶1.5，背水坡1∶1.5。

4.5 生產(chǎn)道路設(shè)計

為方便項目區(qū)群眾的生產(chǎn)、生活，在建設(shè)基本農(nóng)田的同時配套新修田間生產(chǎn)道路2.0km。要求路面寬為4.0m，縱向比降不超過5%，路面呈魚脊?fàn)睿虚g高，兩邊低，比降為3%。路邊修筑排水溝，水引入田地，排水溝斷面為梯形，上口寬0.75 m,底寬0.3 m,內(nèi)坡比1∶0.75，道路兩旁栽植側(cè)柏作為綠化樹，株距4m。

5 結(jié)語

小流域治理對改變流域生態(tài)環(huán)境、加強水土流失、改善群眾生產(chǎn)條件具有重要的作用。通過對時家山小流域內(nèi)的水土流失狀況分析，提出科學(xué)的治理方案，規(guī)劃建設(shè)治理面積 1.5km2，其中，坡改梯20hm2，水保林 20hm2，經(jīng)果林 10hm2，封禁治理 100hm2，谷坊1座，生產(chǎn)道路2km。陜西水利