摘 要:大趙家小流域位于呼蘭河流域的一級支流泥河流域慶安縣縣城南部,涉及民樂鎮民富村的李軍屯、張小鋪屯、大趙家屯、曹家屯、杜老八屯、楊家圍子屯、邱家屯、彭家油房屯共8個自然村,共710戶,人口2760人,勞力2737人,人口密度134人/km2,主要土壤為暗棕壤、黑土。
關鍵詞:流域;侵蝕;治理
1 項目區水土流失概況
大趙家小流域的土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主,流域內地貌類型為漫川漫崗,地形波狀起伏,崗凹相間。現有侵蝕溝23條,溝壑密度0.37km/km2。項目區內現有水土流失面積1254.53hm2,占流域總面積的61.12%,其中輕度侵蝕面積78.09hm2,占流失面積的6.22%;中度侵蝕1064.09hm2,占總流失面積的84.82%;強度侵蝕86.07hm2,占總流失面積的6.86%;極強度侵蝕26.28hm2,占總流失面積的2.09%。年土壤侵蝕量3.24萬t,土壤侵蝕模數為2200t/km2·a,溝壑密度為0.37km/km2。
2 項目區侵蝕溝概況
項目區內土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主,現有水土流失面積1254.53hm2,占流域總面積的61.12%。水土流失區侵蝕強度為輕度、中度、強度和極強度,分別占工程區總面積的6.22%、84.82%、6.86%、2.09%。年土壤侵蝕量3.24萬t,土壤侵蝕模數為1578t/km2·a。現有侵蝕溝23條,平均寬度31m左右,總長度7.5km,平均溝深3.3m,平均比降5.6%,占地28.2hm2,溝壑密度為0.37km/km2。23條侵蝕溝中,18條為發展溝,3條為半穩定溝,2條為穩定溝。
項目區丘陵漫崗起伏,雖然陡坡不多,但坡面長,多為500-1000m,匯水面積較大,降雨易形成較大徑流,攜帶大量泥沙下泄,使侵蝕溝發育加快,切割耕地,在坡面易形成較深的切溝。形成的侵蝕溝直接威脅道路、村屯的安全,使糧食產量下降,農民收入降低,直接和間接的影響了生態環境的保護利用。
3 項目區國家農業綜合開發東北黑土區水土流失重點治理二期工程實施概況
2011-2012兩年內,大趙家小流域水土流失綜合治理面積為1154.99hm2,其中梯田28.63hm2,地埂植物帶279.51hm2,保土耕作803.90hm2;造水土保持林面積37.93hm2,封育治理5.02hm2;治理侵蝕溝23條,溝頭跌水23處,削坡0.209萬m3,溝頭埂1.43km;土柳谷坊92座;有基涵3座;作業路3.52km。
通過水土保持措施的實施,中低產田得到改造,糧食產量得到了提高,增加了農民收入;種植林草,增加植被覆蓋度,從而達到改善生態環境的目的;侵蝕溝的治理,防止了溝頭前進和溝底下切,保護了耕地、村屯道路及流域下游人民生命財產的安全;完善了現有的水土保持設施。
4 典型示范溝道基本信息與基本信息
我們對大趙家小流域內的G166侵蝕溝,開展重點治理和典型示范。G166侵蝕溝為發展溝,溝長1130m,平均溝寬66m,平均溝深5.3m,溝底比降4.3%,溝壑面積7.45hm2,上游匯水面積5.15km2,土地利用以坡耕地為主。對G166侵蝕溝的治理,根據侵蝕溝及集水區的規格、土地利用狀況,分別在上部坡面集水區、溝坡侵蝕區、溝道侵蝕區內布設相應措施。具體措施如下:
4.1 上部坡面集水區
上部坡面集水區為耕地,以坡耕地為主,對于上部坡面集水區的治理主要為坡耕地治理措施。在4°~5°以上的坡耕地,土層大于30cm的修筑梯地埂植物帶,地形比較破碎的小地塊改壟;3°~4°規整地塊修筑地埂植物帶,地塊破碎的改壟,1.5°~3°的地塊實行保土耕作,將原來的順坡壟改為橫坡壟;地埂埂上栽種固埂經濟植物黃花菜。同時對荒地造林、疏林地實行封育治理措施,以達到保水、保土的作用。
4.2 溝坡侵蝕區
對于溝坡侵蝕區的治理,采用削坡與營造溝坡防蝕林相結合治理,首先在秋季對侵蝕溝的溝壁進行削坡階梯型整地,階梯數量視溝深而定。階梯的寬高各為70至80cm,植樹坑徑深30×30cm,株距1m。底層臺階距離溝底1~1.5m,春季栽植沙棘,土質條件好的也可造喬灌混交林。以起到緩流固坡,防止溝岸繼續擴張。
4.3 溝道侵蝕區
G166侵蝕溝的特點是溝深、寬、長、溝坡陡。治理方法:
首先在溝頭修跌水,在落差在4米以上的溝頭,我們采取水工建筑物跌水的形式,即在侵蝕溝上游較平坦段采用梯形斷面現澆混凝土引渠,采用陡槽下泄水流,陡槽可以采取現澆混凝土槽或混凝土涵管形式,混凝土槽和混凝土涵管斷面尺寸根據下泄流量計算確定。如混凝土涵管尺寸不宜小于800mm,以防止上游下泄雜物堵塞,陡坡末端與溝底相連處設涵管豎井消能,在涵管豎井基礎部分采取無紡布鋪底,砌石護底防沖結構,在涵管豎井四周及下游連接溝道采取漿砌石或干砌石護底護坡形式再進一步消能,防止溝道沖刷,連接到土渠后,采取正常柳條籠護坡形式,將溝底和溝道兩側進行插柳防止水土流失。與傳統的溝道跌水植物措施相比,這種涵管混凝土結構成本要相對較高,施工上要較為容易,原材料在本地易購買,但見效快,方便易行,從水土治理景觀上講也是一種典型的小型水工建筑物,和正規的建筑物相比造價還低廉很多。從使用效果上看,在小流域治理初期,植被沒有恢復的情況下,在穩定溝道上起到了重要作用,是在落差較大的情況下修建溝頭跌水的一種好的型式。
4.4 G166侵蝕溝內布設相應措施
G166侵蝕溝內布設相應措施類型及數量如下:水工建筑物形式跌水3處,溝頭埂860m,植物谷坊8座,溝頭削坡2.17萬m3,防護林1.46hm2。
5 治理成效
大趙家G166侵蝕溝治理完成后,到各項水保措施全部生效后平均每年可攔蓄徑流總量49.97萬m3,攔蓄泥沙總量0.57萬t。流域侵蝕模數降為211t/km2·a,年人均增產糧食60kg,年人均增收196 元,年產生直接經濟效益12.79萬元。大趙家G166侵蝕溝結合植物與工程措施控制溝-坡侵蝕為主,兼顧溝道集水坡面的荒地治理、林地改造、耕地整治及水系優化,在整個產匯流、產輸沙的完整路徑內,實現水土保持措施對位配置,從而有效、持續地防治因嚴重溝蝕而造成的劇烈水土流失、土地破碎與地力退化。
參考文獻
[1]美國土壤保持協會編.《土壤侵蝕預報與控制》,農業出版社(1981年)、竇葆璋譯許國華校,178-179頁.
[2]呂志學,鄧育江,孫雪文.小流域水資源動態模型研究初探[J].國土資源科技管理,2002年第3期.
[3]張憲奎,等.黑龍江省土壤流失方程研究[J].水土保持通報,1992年第4期.
作者簡介:劉久才(1969-),男,黑龍江慶安人,工程師。