牛玲芳
摘 要:我國大部分灌區都存在微度水力侵蝕的情況,只是程度不同。水土防治不僅可以提高灌區的管理水平,還可以保護周圍地區的環境,促進區域水土保持。基于此,以山西省長治市某電灌站為案例,分析了重點區域水土保持措施,提出了提高水土保持預防效果的對策。
關鍵詞:灌區工程;水土保持;防治策略
文章編號:1004-7026(2020)09-0066-02? ? ? ? ?中國圖書分類號:S157.2 ? ? ? ? 文獻標志碼:A
為了提高耕地面積,很多灌區經過多年的開墾種植后,大部分灌區土地已經變為農田,改變了灌區的自然風貌,造成了不同程度的水土流失問題。長期以來,由于沒有進行專門的水土保持建設,很多地區沙漠化程度比較高,水土流失現象嚴重,對當地的生態造成了負面影響。
1? 工程介紹
山西省長治市某電灌站位于長治老頂山鎮關村西,負責轄區灌區工程建設與優化管理,為周邊地區農業生產提供服務。服務項目包含但不限于農田灌溉、水費征收。近年來,為了服務大眾,提高工程設計的水平,灌區管理人員進行優化勘探與設計,通過聯合開發的方式,進行供水工作和灌溉工作的全方面管理。服務范圍內共有總干渠2條、干渠3條、分干渠4條、支渠25條、干斗渠62條、干溝分干溝4條。除了灌區工程施工覆蓋范圍之外,還包含周邊農民的生產生活區域、整體工程覆蓋道路區域、材料堆放區域、施工設備占地區域等,總面積超過800 hm2。從2019年4月的相關數據可以看出,該地區年平均降水量為372 mm,多年平均蒸發量可以達到1 342 mm,全年風速較大,且在12月至來年2月存在凍土層,主要的土壤類型為黃土。灌區屬于大陸性季風氣候,年平均溫度為9.1 ℃,受到降水集中的影響,土壤侵蝕類型為水力侵蝕。從2019年4—6月遙感測繪結果可以看出,整個灌區內土壤侵蝕的現象比較明顯,但總體程度比較輕微,以微度水力侵蝕為主,占比超過70%,灌區水蝕模數為150 ti。
2? 優化灌區工程水土保持防治效果的措施
2.1? 修建渠道工程
渠道工程是灌區水土保護中最重要的工程,要通過系統性的設計提高渠道工程的針對性。
2.1.1? 修建骨架護坡
灌區防治的過程當中,可以通過修建草皮護坡來提高邊坡的保護能力,在旱季和雨季進行不同的邊坡修整。如總干渠旱臺上邊坡修建的長度要大于1.5 m,對穿村莊的段落進行優化控制,這個部分的修建重點是通過鋪蓋坡草坪來保護陡坡,可以減少和預防水土流失。因而,要按照更高的防護原則對該區域的草皮護坡進行細化管理。可以選擇規格3 m×3 m的骨架進行草皮護坡施工,寬度和厚度控制在30 cm,這樣的網格比較靈活,入坡深度可以達到15~20 cm。在坡頂保護的過程當中,可以采用相同的材料進行嵌入。采用加固條保持水土,加固條的寬度可以與骨架方格的厚度和寬度一致。在加固條帶的寬格內種植草種,草種選擇要適合當地的水土條件,一般選擇剪草、冰草等[1]。
2.1.2? 干渠防護林
干渠可以分為總干渠和其他干渠。在防護林建設過程當中,要合理測算總干渠渠堤堤腳外側距離。可以在外側5 cm范圍內種植防護林,每一層防護林都采取喬木、灌木交替種植的方法,共種植2層。在樹木種植之后,可以覆蓋一層5 cm厚的黑土,為喬木和灌木提供更加豐富的養分。為了保障樹木的成活率,可以選擇樟子松、紫穗槐等水土適應能力比較強的樹種,以減少樹木的死亡率,降低成本。在其他溝渠防護林設計過程當中,也要按照這種距離控制的方法種植樹木,可以應用草種代替喬灌木,進一步降低成本,一般選擇羊草、沙打旺等。草種的種植要配合填方段落開挖和填護進行斜坡保護。干渠干溝邊坡距離地面要控制在1.5 m左右,加強對草護坡的實際保護效果,促進灌區地區自然生態恢復。
2.1.3? 其他防護林
采用旱臺施工管理方式,在干渠溝邊地區設置防護林,提高當地的自然恢復能力。采用灌木防護林配合其他草地防護林的方式,提高防護林的自然選擇搭配程度。一方面,可以選擇柳樹等生存能力比較強的喬木樹種和胡枝子灌木等。支渠支溝施工距離要超過1 m,溝道外側控制在2 m范圍內,灌木叢要與喬木叢搭配,這樣的綜合種植方法可以提高草種和樹種的生存能力[2]。
種植之后還要對喬木和灌木進行養護和管理,尤其是在冬季氣溫較低的時候,要通過刷白及加裝草繩等方式保暖,提高樹木的生存能力,降低水土養護的成本。在灌渠地區施工之后,如果臨時開挖了一些溝渠,要注重后期填堆工作,通過人工回填及機械回填避免表土剝離。如果土壤比較松散,還可以應用沾溉、澆灌方法避免表層土被吹離,提高水土保持的效果。
2.2? 保護重點建筑物
施工地區的一些重點建筑要采取針對性保護的方式。可以采用表土堆放的方式減少風力侵蝕。通過堆積土壤,減少外界大風對于表土的擾動作用。圍堰施工的過程要保護重點建筑物,采取表土分離堆放形式,應用虹吸作用提高擋土的效果。在表土四周可以按照高1.0 m、寬0.5 m的距離設置,放置一些布袋,應用纖維的攔擋作用,降低風力對土體的侵蝕。在圍擋過程當中,要充分進行剝離表土的具體層次分析工作。一般來說,河灘地區重點建筑物較多,結束施工之后,要通過有效的表土回填,促進當地自然生態恢復。回填之后還要灑水,提高土壤密實程度,促進當地土層自然景觀恢復[3]。
2.3? 生產生活區域防護
(1)在生產生活區域優化設計給排水系統,避免在雨季造成對生活地區的沖刷作用,增強對水土的保護效果。一般來說,溝渠的施工標準要設置為10年一遇,24 h內的降水量要控制在15 mm以上,采用梯形施工的方法確保橫斷面的施工面積可以滿足短時大雨的降水環境。所選案例中的施工方法底寬0.4 m、深度0.4 m,邊坡比例為1∶1,這樣的控制方式更有利于降低雨水對周邊地區的沖刷作用,提高實際控制效果。
(2)料場地區防護要采用整合治理的方法。對料場擾動作用進行具體分析,可以在河漫灘平原內進行深度挖掘控制。這種控制在2.5 m左右的植物挖掘方法更有利于后期植被恢復,覆土深度要超過35 cm才能夠促進植物成長。臨時排水設計和擋土設計可以按照干渠施工保護的相應原則,采用梯形橫斷面的方法進行優化檔護,并配合后期纖維袋擋土和施工灑水擋土,減少水土流失現象的產生,促進后期的植物自然生長,促進灌區水土保護效果升級。
3? 結束語
水土保持工作是灌區的重點工程。要進行系統設計,整合分析,建設完善的保護體系,利用自然的力量促進植被恢復,才能使灌區的生態得到恢復。
參考文獻:
[1]譚誼.探析灌區施工時的水土保持和環境保護——以郴州青山垅灌區續建配套工程項目建設為例[J].決策探索(中),2019(8):40-41.
[2]李娜.灌區續建配套節水改造工程水土流失問題與防治對策探討[J].陜西水利,2019(4):128-129,131.
[3]郝利芬.贛撫平原灌區節水改造工程水土保持措施探析[J].黑龍江水利科技,2018,46(12):95-96.