橫山縣程家溝小流域治理方案探析

劉雙琴

（橫山縣水利灌溉管理工作站 陜西 榆林 719100）

1 概況

程家溝小流域位于橫山縣趙石畔鎮西部，距縣城20km，屬無定河一級支流蘆河流域，流域面積47.38km2，涉及趙石鎮杜羊圈、郭家灣、水掌3個行政村，19個村小組，總人口2989人。流域形狀為長方形，海拔高程在1058m～1329m之間，所屬地貌大部分為黃土丘陵溝壑區，西部少部分為蓋沙區，土壤類型為黃綿土。小流域天然植被種類皆無較大面積留存，僅在黃土梁峁頂部、塬邊、溝坡邊緣和蓋沙地段有小片鐵桿蒿、羊厭厭、黃蒿、油蒿等。根據調查，流域內共保存植被面積為1078hm2，其中，林地面積為752hm2，草地面積為326hm2。

該流域屬季風大陸性草原氣候，季節變化多樣，春季多風，夏季干熱，秋季多雨，冬季寒冷。年平均降水量398mm，7月～9月降水量約占全年降水量的65%以上。流域內有長流水的溝道有程家溝、園則溝。流域內年徑流總量237萬m3。該小流域地表及地下水資源較豐富，現有小型水庫兩座，機井7眼，小型抽水站20處。

2 水土流失和水土保持存在問題

2.1 水土流失和水土保持現狀

程家溝小流域屬黃土丘陵溝壑區，水土流失類型以水蝕為主，風蝕次之。水土流失面積4478hm2，占總面積94.5%，流域內輕度侵蝕面積967hm2，中度侵蝕面積1431hm2，強度侵蝕面積886hm2，極強度侵蝕面積711hm2，劇烈侵蝕面積483hm2。小流域平均土壤侵蝕模數8600t/km2·a，年土壤侵蝕量38.5萬t。

2.2 水土流失存在問題

（1）沖毀土地、破壞農田。程家溝流域內土壤抗蝕能力差，陡坡墾種為水土流失創造了條件，每逢暴雨加速了細溝、切溝的擴張，加速了沖溝發育，將土地分割的支離破碎，表土隨水沖走。

（2）土層變薄，肥力減退。坡耕地侵蝕嚴重，土壤熟化層逐漸變薄，土壤肥力日益減退。程家溝流域內平均年流失肥沃表土40.75萬t。嚴重的水土流失造成水源涵養能力減弱，土壤有機質不斷被洪水沖走，導致土壤貧瘠，肥力下降，土地生產能力日趨降低。

（3）淤積河道壩庫，影響河道行洪、農業灌溉。嚴重的水土流失使大量泥沙下泄，淤積壩庫，抬高河床，淹沒農田。流域內現有2座小型水庫，均已除險，效益相當可觀，嚴重的水土流失直接影響其壽命。

（4）破壞交通，威脅村鎮。嚴重的水土流失造成地表攔蓄徑流能力下降，使洪水暴漲暴落，沖毀道路，威脅村鎮，造成災害。

（5）生態實調，干旱缺水。由于長期的水土流失，使流域內生態環境遭到嚴重破壞，旱情、沙塵暴日趨發展，大小河流斷流頻繁，生態環境惡化，災害嚴重。據橫山氣象資料統計，在30年的資料記載中，干旱共出現61次，大旱10次，其中百日大旱9次，平均3年1次。因此，干旱是主要自然災害。

3 流域水保治理方案

3.1 綜合治理措施

3.1.1 基本農田-水平梯田

機修梯田地面坡度小于15°，田面修成倒反坡狀，內低外高，坡度1°～3°，田面寬大于10m。機修梯田田坎可采用硬坎與軟坎兩種形式。地埂高0.3m左右、頂寬0.3m，埂內坡比1:1，外坡與田坎側坡一致，田坎側坎可采用71°～76°，田坎愈高，坡度愈緩；軟坎按天然休止角確定，一般采用32°～45°，并栽植植物保護。軟坎梯田植物防護措施據當地農民自愿，采取栽紫穗槐護坎和種苜蓿護坎，各種栽植，株行距為：紫穗槐1.5m×2m，苜蓿0.6m×0.6m。流域內共修基本農田126hm2，需機械580個臺班，需人工2811個工日，共動用土方28.10萬m3。

3.1.2 水土保持林

經果林建設在緩坡地和村莊周邊。樹種為蘋果、梨樹、桃樹、核桃和葡萄，蘋果、梨樹、桃樹、核桃株行距4m×5m，葡萄株行距1m×3m。種植前提前一季進行整地，采用魚鱗坑整地，魚鱗坑規格為：長徑1.5m，短徑1m，深0.6m，品字排列。苗木選用苗齡3年以上的實生苗，苗高70cm以上，冠幅20cm以上。定植2年內，每年視旱情澆水2～3次，松土除草1～2次，并每年擴樹盤、培土、追肥。共需苗47187株，造林面積為90hm2。喬木林建設在緩坡地、村莊、道路周邊。樹種為樟子松、油松、側柏、刺槐。樟子松、油松、側柏株行距3m×4m，刺槐株行距2m×3m。方法與苗木選擇和經果林基本相同。灌木林結合當地自然立地條件特點及土地適宜性評價結果，在半固定與流動沙地及緩坡荒地營造灌木林。樹種選擇沙棘、紫穗槐，全部采用穴狀整地。沙棘株行距為2m×2m；紫穗槐株行距為1.5m×2m。

3.1.3 水土保持草地

興修高標準基本農田后下余的、立地條件較好的退耕坡地，本著“以畜定草”原則，優先種植優質牧草。草種選擇紫花苜蓿、沙打旺。種子挑選采取風選篩選的辦法進行，并在播前進行晾曬，提高發芽率，預防病蟲害。選擇雨季播種，每公頃播種量25kg～30kg，采用犁溝播種或點播，行距20cm～25cm，覆土厚度2cm～4cm，適當淺播。種草面積為162hm2，需種量為4374kg。

3.1.4 封禁治理

對距離村莊較遠、人口稀少，不便于人工采取坡面綜合治理的區域，尤其是荒溝、荒山、難于利用的土地，實行全面封禁，設立封育管護標志碑，有條件的地方設網圍攔，防止人畜進入，以利植被自然恢復，并對疏林進行補植。同時，在封禁區醒目位置，明示封禁治理范圍，制定鄉規民約，確保治一塊，成一塊，提高治理措施的保存率。

3.2 小型水利水保工程

3.2.1 谷坊

谷坊修建在溝底比降大的支毛溝地段，以抬高溝道侵蝕基準面，防止溝岸擴張，溝頭延伸，溝床下切，減少溝蝕；壩址要求口小肚大，工程量小，庫容大，溝底和岸坡地形、地質狀況良好。該流域在主要支毛溝共布設谷坊16座，防御標準為20年一遇24h最大降雨。谷坊壩體，斷面尺寸，應根據谷坊所在位置的地形條件確定。

表1 谷坊斷面尺寸參照表

3.2.2 抽灌設施

（1）抽水站。在流域區有兩座小型水庫，蓄水量250多萬m3，圍繞水庫周圍新建抽水站7處，每處抽水站發展抽灌地100畝，以種植糧食、果園和蔬菜作物為主，一次灌水定額取30m3/畝～40m3/畝，農田灌溉每年澆水次數一般為4～5次，灌水定額為1500m3/hm2，7處抽水站年需水量10.5萬m3。

在水庫周圍根據實際地形，依據農田面積、地形揚程、上水管路長度確定抽水設備。泵站實測地形揚程均為100m，根據灌溉面積、設計流量和抽水揚程，選配100D16×6型多級離心水泵，配套30kW電動機。吸水管從水庫至水泵輸水管道長10m，選用8×6×6膠管1根，采用明敷方式。壓水管選用DN100鋼管，從水泵至干渠輸水管全長200m，均采用明敷方式，每20m左右設鎮墩一個。泵站機房長4m，寬3m，高3m，墻體厚0.37m。采用M7.5漿砌磚。泵站需新配置50kVA專用變壓器供電，需架設380V低壓線路300m，并安裝計量裝置1套，用于計量和結算使用電量。電動機采用XJ01—20KW自耦減壓起動器起動，BSL—1—09（改）配電屏監視及保護運行，以上設備均安置于泵房內。

（2）機井。在村莊附近農地、經果林地塊打機井10眼，根據本地已成機井調查，預計機井深150m，其中土層100m，石層50m。泵站設計揚程均為200m（其中井內 150m， 井 外 50m）， 選 配250QJ32-207/9型深井潛水泵，電機功率37kW，其泵流量32m3/h，揚程200m，選用DN75抽水鋼管200m。日抽水10小時，灌水周期11天。

（3）生產道路。為了便于區內群眾耕作，在連片農耕地、經果林栽植區上布設生產道路，在道路的一側設排水渠；道路設置盡量縮短徑流線長度，變縱向流為橫向流，就地攔蓄。修建生產道路4km。同時要建設村、組間交通道路。生產道路按一定比降布設，一般為7%～8.5%，寬度按4m。

3.3 監測措施

充分依托項目區現有水保監測網絡，結合項目實施、檢查驗收、后評價的實際需要，本項目重點開展水土保持措施的數量和質量監測，經濟效益、生態效益、社會效益的監測。

3.3.1 措施數量與質量監測

2013年秋季，對當年完成的基本農田采用典型調查與抽樣調查相結合的方法選定樣地，參照質量標準確定質量等級。

3.3.2 經濟效益與社會效益監測

采用典型農戶與社會調查相結合的方法進行監測。調查內容包括農戶基本情況，農作物生產情況，經濟收入及消費情況，固定資產變化情況等。調查方法為監測人員每年開始深入典型農戶兩次以上，檢查指導典型農戶按監測表內容連續記錄每年的家庭經濟收支情況，發現問題及時處理，保證原始資料的準確度。社會調查為在典型農戶經營的土地上選取典型完整的地塊，每塊面積不小于0.2hm2，配合了解典型農戶實施各項水保措施所獲的增產效益；對有措施地塊與無措施地塊進行對比監測，即造林、果園、種草與荒沙坡（或退耕地）對比，基本農田與旱地對比。

3.3.3 生態效益的監測

在規劃林草措施的典型地塊內，分別布設樣方監測點。樣方分坡面的上、中、下部選定，樣方要求喬木林20m×20m、灌木林5m×5m、草地2m×2m。監測不同林草種的郁閉度、覆蓋度變化情況。監測方法為從2013年開始，一直到項目實施期末，每年監測植被度的變化情況。

4 效益分析

項目實施后，新增基本農田126hm2，每年可增收56.70萬元；新增經濟林90hm2，年增收202.50萬元；新增喬木林104hm2，年增收46.80萬元；新增灌木林280hm2，年增收10.08萬元；新增草地130.5hm2，年增收4.86萬元；封禁治理1388hm2，年增收62.46萬元。經濟計算期20年內，總投入1951.8萬元，總效益4018.8萬元。項目實施后，項目區現有的坡耕地大部分退耕，勞動生產率將得到顯著提高，改廣種薄收為少種高產多收，將促進土地利用結構和產業結構的合理調整，使農業產業向集約化經營方向發展。同時，年可保土11.06萬t，年可蓄水53.80萬m3。流域內嚴重的水土流失得到基本控制，可有效地減少進入下游河道的泥沙，促使生態環境良性發展。

5 結語

程家溝小流域治理規劃建設期兩年，即2013年～2014年。通過治理，可實現水土流失治理度70%以上，人均基本農田達到2.5畝以上，人均糧食達到600kg以上，人均純收入達到6000元以上，對改善當地農村生產生活條件，提高農業綜合生產能力具有重要作用。