劉 碩
(遼寧省黑山縣水利勘測設計隊,遼寧 黑山121400)
興城市頭道溝里溝壑治理工程位于興城市西部三道溝鄉頭道溝流域,該流域是典型的石質山區,其地形、地貌及水土流失成因等都具有遼西石質山區、丘陵區的顯著特點,具有很強的典型性。
該流域內有行政村1個,流域總面積1 703.78 hm2,水土流失面積926.1 hm2,主溝道長度6 km。
根據石質山區溝壑侵蝕的特點,堅持人與自然和諧的理念,積極開展了對石質山區溝壑多功能治理開發模式的研究,通過生態經濟要素與工程措施的優化配置,使自然資源最大限度地科學、高效利用,達到了生態、經濟、社會效益的穩定、協調和發展[1-3]。
治理前的狀況主要包括兩個方面:土地利用現狀和水土流失危害分析。
興城市頭道溝里溝壑治理工程,位于三道溝鄉北部的頭道溝里村,E120°12'49",N40°35'36",東臨堿廠鄉,西與把家村相鄰,北接二道溝流域,南和高家嶺鄉隔山相望。
頭道溝小流域總面積1 703.78 hm2,其中農業用地78.14 hm2,林地859.65 hm2,疏林地246.72 hm2,果園75.94 hm2,荒山410.14 hm2,水利設施用地3.08 hm2,村 莊14.99 hm2,裸 巖8.07 hm2,道路7.05 hm2。
人均土地面積2.54 hm2,人均耕地面積0.168 hm2。水土流失面積926.1 hm2,主溝長度為6 km,溝壑密度為2.55 km/km2,溝壑面積31 hm2,占總面積的1.82%。
小流域屬半濕潤半干旱石質低山丘陵區,林草植被覆蓋率59.78%,森林覆被率50.47%。
整個流域山高、坡陡,土地多、耕地少,且零星分布,土質瘠薄,產量偏低[4]。
林地面積較大,大部分為次生林,生產經營管理以林業用地為主,但天然次生林較多,人工林少,管理粗放。
木材積蓄量小,效益較差;老果園較多,樹齡高、稀植、老化、單產低、大小年明顯。
荒山已承包給當地農民,因農民無力投資,大量荒山沒有開發利用,造成土地利用率較低[5-6]。
水土流失主要分布在坡耕地、疏林、荒灘、荒山等地。輕度侵蝕面積分布在荒山荒坡、果園。該流域內水土流失面積926.1 hm2。其中包括:
1)強烈侵蝕面積85.29 hm2,分布在坡耕地。
2)中度侵蝕面積419.52 hm2,分布在坡耕地、無工程果園、荒山荒坡。
3)輕度侵蝕面積421.29 hm2,分布在林地稀少和部分果園[7]。
水土流失的危害主要體現在以下4個方面:
2.2.1 影響耕地和農作物產量
水土流失導致土壤表層受到嚴重破壞,土層變薄,還有少量>25°坡耕陡地,造成嚴重的水土流失,如果不及時改正,再過幾年將喪失全部土地生產能力[8]。
隨著水土大量流失,破壞了耕地完整,致使土地肥力不斷下降,加之農家肥數量不足,肥力的下降,土壤營養不良,土壤板結,使農作物產量低而不穩。
2.2.2 生態破壞,加重干旱
由于水土流失,導致荒山坡嶺地帶植被度很低,無蓄水保土能力,一遇暴雨極易爆發山洪,加劇洪澇災害,破壞了生態環境[9]。
洪水使坡面拉溝不斷加深延長,破壞了地表。地表植被少、輻射強、加快了蒸發,加重了干旱程度。春旱秋吊現象普遍存在,致使部分農作物大幅減產、絕收,制約了當地經濟可持續發展和繁榮。
2.2.3 河床抬高,威脅群眾生命和財產安全
由于嚴重的水土流失,蓄水保土能力下降,每遇暴雨山洪爆發,泥沙俱下,淤積河道,抬高河床,致使防洪能力不斷下降[10-11]。有的重點段甚至出現淹沒農田、村莊、沖毀道路的災情,嚴重威脅著群眾的財產和生命安全。
2.2.4 產業結構與生態保護矛盾突出
頭道溝小流域農村產業結構不合理,水土資源利用率低,群眾生活貧困,2 000年人均收入不足2 000元。
當時,該地區牧業已經小有規模,但經營管理落后,近年來過度放牧且牧草只利用不改良已經造成產草量與載畜量極不平衡,這給牧業管理增加了一定難度。
石質山區溝壑多功能治理開發模式在溝壑的縱向布局上從溝頭到溝道的沿線步步設防、層層攔蓄,上游修建谷坊、攔沙壩等攔沙工程,中、下游修建梯級攔水壩、橋涵、護岸、景觀等工程,實現多功能開發利用。即:石壩——梯級蓄水——綜合配置——多功能利用。
3.1.1 石壩
充分利用石質山區的石料資源,就地取材,工程的主要建筑材料以塊石為主。
3.1.2 梯級蓄水
圍繞石質山區溝壑地表形態現狀,利用地形、地貌、地質等自然條件,采取步步設防、層層攔蓄、梯級建壩等措施,形成壩系群體,梯級蓄水。
3.1.3 綜合配置
根據當地自然資源分布特點,綜合配置,高效用水,主要體現在:
1)自流灌溉農田,提水灌溉山地果園。
2)水面養殖魚鴨,營造水上公園景觀。
3)改河道靠邊,堤岸上筑路。
4)攔水壩上建橋涵,方便兩岸居民往來。
實踐證明,有水可調整農村經濟結構,有路就可帶動地方經濟發展。
3.1.4 多功能利用
模式具有水土保持、溝道防洪、農業用水、人畜飲水、村屯道路交通、村屯水環境、水面養殖、生態旅游等功能。
3.1.5 模式內涵
模式內涵可概括為:
1)取山石,梯筑堰,低自流,高提灌。
2)河靠邊,路上岸,壩上搭橋通兩岸,順壩筑路連主線。
3)村屯環境得改善,農林果禽游齊發展。
3.1.6 模式最大創新點
運用生態經濟學原理,以可持續發展的治水思路為指導,堅持人與自然和諧的理念,按照水土流失的特點和規律,形成以小流域溝壑多功能治理為主體的綜合治理體系。使石質山區溝壑自然資源最大限度的達到了科學高效利用,達到了生態、經濟、社會效益的穩定、協調和發展。
治理效益體現在以下3個方面:
12年來,頭道溝里溝壑治理工程共治理溝道長5 000 m,修建階梯式攔蓄壩44 座,橋壩結合攔蓄壩11 座,漫水橋和石拱橋5 座,地下截潛1 160 m。水中山上八角亭2 座,總壩長1 650 m,護路擋土墻和導流墻7 500 m,修路9 000 m。
經過調查測算,總蓄水量14 萬m3,可用灌溉水量90 萬m3/a,年蓄水效益可達790 萬元。同時,使溝壑周邊的地下水位升高1 ~1.5 m,可保土減沙0.9 萬m3。
經溝壑治理后,保證了果樹的正常灌溉用水,消除了果實爭水、爭肥的現象,使果農改良果樹品種成為可能,并爭相加大對果樹的投入,配套滴灌設備。水果經濟效益可觀,體現在:
1)水果產量增加1.5 倍。
2)水果質量不斷提升,產量由原來的150 萬kg增加到225 萬kg。
3)水果均價由原來的0.4 元/kg 漲到如今的1.6 元/kg。
溝壑治理內的糧食產量比以前均有大幅度提高。現在僅水果一項全村就增收120 萬元,人均增收1 854元。全村人均收入超過6 000元以上,比治理前增長300%,經濟效益十分顯著。
頭道溝里溝壑治理工程沿溝建設了60 座攔蓄大壩,同時平整場地,開辟了7 km的進山道路,跨溝而過的地方也都修建了平坦的水泥路面和橋壩結合的攔蓄壩。
由于水保工程效益的發揮,這里舊貌換新顏,有水、有果、有林、有效益,景色好,風光美,糧果增產,游客不斷,成為興城的一大景觀。
該工程解決了當地村民人畜飲水的實際困難,使農民告別了昔日吃水難的歷史,用上了自來水。
頭道溝里溝壑治理工程堅持人與自然和諧的理念,積極開展了對石質山區溝壑多功能治理,通過生態經濟要素與工程措施的優化配置,使資源利用與多功能系統有機組合,達到了生態、經濟、社會效益的穩定、協調和發展。
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