隆德縣城南生態清潔型流域綜合治理工程徑流小區設計探討

摘 要 徑流小區在水土保持監測工作中發揮著非常重要的作用，是其他方法所不能替代的。要保證小區資料的準確性和可靠性，選擇正確的觀測方法和數據處理方法是關鍵。通過對隆德縣城南生態清潔型小流域綜合治理工程徑流小區設計做一探討研究。

關鍵詞 生態清潔型小流域；徑流小區；寧夏隆德縣

中圖分類號：S157.2 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.08.053

城南流域位于隆德縣城東南，北鄰清流河南接清涼河，該流域以小流域綜合治理為重點，堅持水土保持措施與環境治理、人工治理與自然修復相結合，水土流失治理及水資源保護相結合，從而更好地改善生態環境，始終堅持統籌規劃，有效突出重點，協調推進，在一定程度上使小流域實現景觀優美、自然和諧、衛生清潔以及人居舒適，從根本上促進區域經濟可持續發展。作為清潔型小流域，必須把水土保持監測工作做好，才能確保治理成果不反彈。下面就該流域徑流小區的設計進行探討。

徑流小區是研究降雨-地表徑流-土壤侵蝕規律的主要科研設施和方法，徑流小區觀測的主要內容是降水、徑流及泥沙觀測等。為了收集降雨時小區內產生的徑流和泥沙，對土壤侵蝕速率做出正確評價，采用50年一遇的暴雨作為設計暴雨標準，

1 功能和作用

由于徑流小區的面積相對較小，對于坡度、植被及土壤情況的掌握相對容易，借助對徑流小區的監測和分析，能夠進行坡面或區域水土流失預警、水土保持措施等有效性的對比、單個或者是多個因子在小區土壤侵蝕情況方面的定量評價以及建立土壤侵蝕模型。

1）徑流小區還可看作為地面徑流條件大體相同的流域的一部分，特別有利于研究水土保持單項措施對水土流失現象的影響，對于探索水土流失的發生發展規律有著積極的作用。

2）坡面侵蝕的動力在于降水及由此而產生的徑流，徑流能量的大小取決于水流流速及徑流量的大小，流速主要取決于地表坡度及粗糙度。可以通過比較不同地區不同植被的徑流場，在選定的小區范圍內觀測徑流、泥沙流失規律和水土保持措施效益，找到更好的方法防止水土流失，

3）通過對徑流小區產流次數、沖刷量、徑流深和植被覆蓋度等指標的監測及分析，有針對性地對坡度存在差異的徑流小區實施侵蝕量觀測及徑流量觀測，充分分析出坡度差異背景下的徑流量及侵蝕量的具體變化規律情況。根據調查研究發現，徑流小區在降水量及徑流量與侵蝕量關系上呈現出相對明顯的線性關系，具體來說，在坡度相同的基礎上，徑流量及侵蝕量將會隨著降水量的不斷增加而不斷增長，而且是線性增長。此外，在降水量日益增加的前提下，5°徑流小區在徑流速率上相對緩慢，而25°徑流小區所具有的徑流速率非常迅速，可見，坡度增加，降水量的影響更加明顯。

2 選址

縣城東側，吳山山坡。

3 小區結構

在原有地形和植被的基礎上，依勢而建三組觀測小區。

第一組為2塊寬10 m、坡長30 m的同坡度梯田減水減沙觀測小組，A1改造為多級梯田并適當植入水保植被，B1建為斜坡構造并植入當地水保植被，并分別在坡下放置儲水設施，觀測水體顏色和水中含沙量，多級梯田下的儲水器中的含沙量要小于斜坡流水的含沙量；

第二組為3塊寬5 m、坡長20 m、不同坡度的水土流失觀測小組，A2是坡度為5°的斜坡，B2是坡度為15°的斜坡，C2是坡度為25°的斜坡，3個斜坡的植被覆蓋相同，觀測斜坡下各自的儲水器中的含沙量，坡度越小，含沙量越小，水土流失危害越小；

第三組為2塊寬10 m、坡長30 m、坡度為30°的不同植被覆蓋度水土流失觀測小組，設置兩塊坡度相同的坡地，A3為裸地，B3為有植被覆蓋的坡地，各自下側儲水器中的含沙量不同，裸地的水土流失明顯要大于植被覆蓋地。通過不同組的對比，形象的展示水土流失的形成和相同因素的不同程度對于水土流失的影響程度。

4 小區設計

4.1 小區邊界

小區邊界，用長60 cm，高40 cm，厚10 cm水泥板砌筑邊墻，埋入地下30 cm。

4.2 小區底端（下坡邊）

由水泥、磚等材料襯砌而成。表面光滑，上緣與小區地面同高，槽底向下及向中間傾斜；中部用鍍鋅鐵皮做成導流槽與集流桶連接起來。

4.3 集流桶

大集流桶內設計小集流桶，集流桶采用厚度為1.2 cm的鍍鋅鐵皮制作，為了便于攪動徑流和泥沙取樣，做成圓形，小集流桶直徑0.9 m高1.0 m。為了排放徑流，在底部開直徑為12 cm的圓形孔，收集徑流時用閥將圓形孔堵住，觀測完畢后打開圓孔將徑流和泥沙排掉。

4.4 排水渠

設排水渠1條，采用U30預制混凝土砌筑，把多余洪水和觀測完成后的徑流泥沙排出。

5 觀測方法分析

5.1 降雨觀測方法

相關人員需要在徑流場上放置一臺專業化的自記雨量計以及雨量筒，并做好相應的校驗工作，然后在降雨日的時候，根據時間（08：00或18：00）有效換取記錄紙，詳細量記雨量筒當中的實際雨量情況。

5.2 徑流觀測方法

在該觀測方法條件下，相應的量水設備主要采用集流桶，當產流結束時，相關人員可以直接對雨水進行測量，然后按照規范化的水位—容積曲線對總徑流量實施準確推算。

5.3 泥沙觀測方法

當降水結束以及徑流已經終止的時候，工作人員必須要立即觀測，把集流槽當中的泥、以及水都放置到集流桶當中，接下來確保攪拌均勻，然后在箱（池）中選取柱狀水樣2～3個（具體來說，其總量要控制在1 000～3 000 cm3），對其混合之后取出500～1 000 cm3的水樣，并將其作為沖刷標準樣。

5.4 其它觀測方法

對徑流小區進行科學觀測的過程中，還有覆蓋度觀測方法、土壤水分觀測方法以及徑流沖刷觀測方法等。覆蓋度測量方法同林分調查，土壤水分觀測的時間應控制到每5 d或者是10 d觀測1次，當降水之后還必須要加測，直到接近常值為止。

為了解徑流沖刷過程，還需進行徑流沖刷觀測，觀測時，除用特制的儀器外（如戽斗式流量儀），還需在現場觀測徑流填洼時間、坡面流動形式、侵蝕開始時間、細溝形式、淺溝出現的時間、部位等，也可用拍攝照片進行記錄。

6 小區管理

工程竣工驗收后及時辦理工程移交手續，項目所在直轄水管所為工程運行管理單位，主要職責在于建立科學化的管護組織，有效制訂管護公約，嚴格落實工作人員的具體管護職責。水管所可以采用租賃、承包等形式，鼓勵集體或個人承包經營，獲取收益，服務于相應的工程管理以及工程維修。

7 結論

治理后，項目區新增治理水土流失面積9.51 km2，累計治理程度達到92.85%，林草覆蓋率由17.2%提高到43.3%。水土流失得到有效控制，生態環境得到改善。

通過項目實施，建設期末實現人均產糧達到582 kg，農民年人均純收入達到4550元以上。農、林、牧用地比例由現狀的3.7∶2.4∶1調整為4.8∶7.3∶1.0農林牧經濟結構由現狀的2.0∶1.5∶1調整為2.2∶1.6∶1，林牧業產值大幅度提高。

（責任編輯：趙中正）