摘 要 甘肅省會寧縣翟家所鎮郭家咀小流域土地總面積1.5 km2,受流域內主溝道溝頭坍塌擴張、交通道路標準低、農田保護差等原因影響,流域整體的發展受到制約。為了徹底改善小流域生態環境,實現山水田林湖草綜合治理的目標,具體介紹了郭家咀小流域綜合治理工程的內容,包括治理原則、治理措施總體布局、溝頭防護措施、道路工程措施、林草措施及施工設計等。
關鍵詞 小流域;綜合治理;工程建設;甘肅省會寧縣翟家所鎮
中圖分類號:S157 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.04.034
小流域綜合治理作為水土保持工作的重要內容,對于改善生態環境、促進地區可持續發展具有重要意義。在我國西北地區,由于自然環境惡劣和人為因素影響,小流域的水土流失問題尤為突出。甘肅省會寧縣翟家所鎮郭家咀小流域作為典型代表,水土流失問題嚴重,制約了當地農業生產和經濟發展。為了改善這一現狀,實施小流域綜合治理工程十分必要。本文將圍繞會寧縣翟家所鎮郭家咀小流域綜合治理工程展開討論,以期為小流域綜合治理提供參考和借鑒。
1 概況
1.1 項目背景
依據《黃河流域生態保護和高質量發展戰略規劃綱要》和《水土保持小流域綜合治理項目實施方案報告編寫提綱(試行)》(水保生函〔2010〕22號)等文件精神,為繼續推進會寧縣水土流失治理工作,落實會寧縣水土保持生態建設規劃,以小流域水土流失綜合治理為重點,以改善農村水土流失地區的生產生活條件和生態環境為著力點,與鄉村振興戰略相結合,依托甘肅省水土保持補償費項目,對會寧縣郭家咀小流域進行水土保持綜合治理,做到水土流失治理與水資源和水環境保護、農業集約化生產、人居環境改善相結合,促進地方經濟快速發展[1]。
1.2 項目區基本情況
會寧縣翟家所鎮郭家咀小流域綜合治理工程位于會寧縣東南部,系黃河流域祖厲河二級支流,屬黃土丘陵溝壑區第五副區,總面積為1.5 km2,行政區劃翟家所鎮翟家所村的1個社。
項目區流域內耕地面積72.01 hm2,其中梯田面積62.01 hm2。項目區天然植被類型主要為草地,以冰草、針茅、冷蒿、阿爾泰狗娃花、白蓮蒿等植物為主,人工草地以紫花苜蓿為主。人工林樹種包括刺槐、山杏、楊、柳、檸條、沙棘、山毛桃及云杉等。水保林面積為28.55 hm2,經濟林面積為5.10 hm2,草地面積10.18 hm2,林草覆蓋率為29.22%。
項目區年平均降水量435.4 mm,多年平均蒸發量1 736.4 mm;年平均氣溫6.4 ℃,年極端最高氣溫33.5 ℃,極端最低氣溫-22.8 ℃;最大風速24.0 m·s-1;最大凍土深度0.94 m,最大積雪深度0.15 m,無霜期為154 d。
項目區內適宜種植的糧食作物種類有冬小麥、玉米、馬鈴薯、胡麻等,還有蕎麥、莜麥、豆類等小雜糧。人均耕地0.8 hm2,人均水平梯田0.69 hm2,人均產糧1 256 kg,農民人均可支配收入7 280元。項目實施區水土流失總面積1.5 km2,其中輕度0.605 km2,占40.36%;中度0.507 km2,占33.80%;強烈0.178 km2,占11.88%;極強烈0.131 km2,占8.74%;劇烈0.078 km2,占5.22%。
1.3 項目建設的必要性
項目區水土流失情況較為嚴重,且由于流域內主溝道溝頭坍塌擴張、交通道路標準低、農田保護差等原因影響,制約了流域整體的發展。為了徹底改善小流域生態環境,達到山水田林湖草綜合治理的目標,推動鄉村振興戰略的實施,將項目區建設為生態宜居的美麗鄉村是十分必要的。
2 治理目標及技術路線
2.1 治理目標
通過綜合治理,項目區水土流失治理程度在70%以上,植被覆蓋率在30%以上,區域內蓄水保土能力不斷增強,水土流失得到有效遏制。目前,項目已逐步建成農、林、牧各業穩定、協調發展的生態經濟體系和高產、高效、優質的農業生產基地,使區域內土地利用結構趨向合理化,促使農民增收,初步實現了生態經濟良性循環。但由于治理措施單一,流域內主溝道溝頭坍塌、溝底下切及溝岸擴張嚴重,人居環境差、交通道路標準低、農田保護功能弱。因此,治理目標主要為通過該項目的實施,消除流域的安全隱患,完善防洪、交通、農田保護方面的措施,減輕自然災害的破壞作用[2]。同時,整治溝頭坍塌、溝底下切及溝岸擴張,減少水土流失,提高防洪能力。此外,使綠地面積一定程度得到增加,調整生態結構,改善生態環境,促進生態系統良性循環,助推鄉村振興。
2.2 技術路線
根據項目區地貌、氣候、水土流失規律和特點,在建設思路上堅持小流域綜合治理的技術路線,實施山、水、田、林、湖、路、村統一規劃,綜合治理。在現狀治理的基礎上,以治理水土流失、改善農業生產條件和生態環境為目標,防治溝底下切及溝岸擴張,提高防洪能力,改善生態現狀和人居環境,提升治理水平。
平面布置為在小流域溝頭新建溝頭防護1處;改善人居環境包括硬化干道、支道并增設相應的排水和防護設施,改善流域農業生產條件;改善生態環境包括保護林農田在干道、裝修拓寬整修田間耕作道、栽植行道樹和農田防護林。
3 治理方案
3.1 治理原則
按照水土保持“預防為主、保護優先、全面規劃、綜合治理、因地制宜、突出重點、科學管理、注重效益”的方針,本次工程布局堅持以下原則。
1)堅持突出重點,規模治理的原則。項目建設要因地制宜,因害設防,集中連片,形成規模,整體推進,以小流域為單元,山、水、田、林、路、村統一規劃,綜合治理;以水保林建設為重點,小型水保攔蓄排導工程相配套,確保規模和效益。
2)堅持改善環境,結構調整的原則。把治理水土流失、改善生態環境與調整土地利用和農村經濟結構有機結合起來,實施荒坡地林草化、荒溝封禁化、村莊道路美化工程,提高土地利用率和產出率,推進農林牧各業合理調整,促進農村經濟健康發展。
3)堅持防治并重,治管結合的原則。在綜合治理的同時,要加強《中華人民共和國水土保持法》的宣傳教育,充分發揮廣大周邊居民參與生態環境建設和保護生態環境的主動性和積極性,依法加強預防保護,確保治理成果發揮應有的效益。
3.2 治理措施總體布局
根據項目區地貌、氣候、水土流失規律和特點,在建設思路上堅持小流域綜合治理的技術路線,實施山、水、田、林、路、村統一規劃,綜合治理,在現狀梯田、現狀林草地的基礎上規劃新的措施,從而形成完整的治理體系。
1)溝頭防護工程:新建溝頭防護1處。
2)道路工程:水泥硬化干道2條、支道3條,并配套相應的路肩排水和防護設施;田間道路拓寬整修2條。
3)林草措施:擾動坡面種植云杉,硬化干道、田間耕作道一側栽植金絲柳行道樹,坡面撒播紫花苜蓿。
3.3 溝頭防護措施
為了防止項目區主溝頭繼續溯源侵蝕坍塌,以及兩岸坡擴張坍塌,通過對項目區實地勘察,按照溝頭坍塌的現狀,秉持一次性徹底控制坍塌、不留隱患的原則,采取以下措施治理坍塌[3]。
1)對兩岸坍塌岸坡進行削坡處理,溝道清基處理完成后,碾壓回填溝道,坡面坡比1∶2回填至溝頭坍塌邊緣高程。2)在坡面和原坍塌邊緣的分二級消能處布設187.00 m長的雙向60 cm hdpe鋼帶纏繞波紋管,尾水澆筑截墻后接鉛絲籠護坦消能設施。3)在回填土方與岸坡結合處布設排水渠。4)土方回填對削坡兩岸及坡面進行綠化。
3.4 道路工程措施
項目區道路按照布局合理,順直通暢,干道、田間道路與通村公路連接,能滿足中型以上農業機械通行,配套路基排水、涵洞和路基保護設施,便于農機進田地作業和農產品運輸的原則布置。
3.5 林草措施
林草措施布設需要根據項目區立地條件類型進行樹種、草種選擇[4]。項目區立地條件的劃分以原地貌土壤類型為主導因子,根據不同的土壤特性進行分類,按照適地適樹、因地制宜的原則,通過現場調查并結合項目區氣候類型,對鄉土樹種和草種的生長情況、生態學和生物學特性進行分析和比選,確定適宜的樹草種:樹種選擇云杉、柳樹(金絲柳);草種選擇紫花苜蓿。
3.5.1 擾動坡面造林
在溝頭防護增設排洪管基礎開挖、岸坡削坡、溝道回填取土場和溝頭回填新增的平臺處,形成擾動坡面1.392 hm2,并進行綠化。
3.5.2 種草
在溝頭防護回填碾壓形成的三級坡面,根據立地條件選擇種植紫花苜蓿,撒播草種,播種量80 kg·hm-2,共計播種面積1.3 hm2。
3.5.3 栽植農田防護林
農田防護林是保護土地不受風、水、沙及氣候等影響與危害,改善農業生產條件與土地環境的生物工程措施。利用林網的保護作用減少風蝕造成的土壤粗化和土壤養分輸出,使粘粒、有機質和營養元素穩定在農田系統的土壤庫中,從而起到護地增產的作用。該工程主要種植云杉、柳樹。
3.5.3.1 苗木選擇
1)苗木應選擇大苗、壯苗,確保根系完整,無病蟲害、無傷根爛皮,株高要求金絲柳2.0 m、云杉1.2~1.5 m,胸徑要求金絲柳5 cm以上、云杉3 cm以上。
2)起苗時要做好苗木的保濕工作,在采苗過程中要帶土坨起苗,或將根部沾上泥漿,以免根部失水,影響成活。做到隨起苗、隨運輸、隨假植、隨造林。
3)在苗木包裝、運輸、假植和造林的過程中,及時補充苗木水分,以免苗木失水,導致成活率不高。建議最好采用當地苗木。
3.5.3.2 栽植要求
針對項目區域地勢及氣候,選擇在春季栽植,秋季補植。行道樹以苗木定植點為中心,進行穴狀整地,株距4 m。擾動坡面造林整地以實際削坡的平臺穴狀種植,株距2 m,整地時要深翻深松,清除雜草,培肥地力;地面做到中心低四周高,以有效匯集天然降水,便于林木生長。
3.5.3.3 管護措施
造林后要建立護林機構,制定護林公約,由專人管護,進行定期灌水,灌水后要在上面用薄膜覆蓋,防止蒸發,保持水分,同時要做好中耕除草、病蟲害防治、修枝和防火等方面的工作,嚴禁放牧、攀折、破壞[5]。
3.6 施工設計
項目區域交通條件較好,只要保證道路通暢,工程建設所需要的材料即可順利運輸。項目區域地處溫帶干旱半干旱氣候區,蒸發量大,四季分明,年平均氣溫6.3 ℃,一般在12月初開始封凍,至第2年3月下旬開始解凍,氣候條件適宜在春季、夏季、秋季施工。依據工程規模與施工條件,參照《水利水電工程建設工期定額》和國內施工資料綜合類比,采用以機械施工為主、人工施工為輔的施工方式,經合理安排、統籌平衡,擬定施工總工期為4個月,包括施工準備期、主體工程施工期和工程完建期,其中施工準備期15 d,主體工程施工期3個月,工程完建期15 d,工程可在1年內完成。
4 效益分析
項目實施后,項目區嚴重的水土流失問題將得到有效控制,生態環境將得到明顯改善,區域內居民的生活水平將得到顯著提高,逐步實現人口、生態、經濟的全面、協調、可持續發展。保護耕地提高防洪能力整治了溝頭坍塌、溝底下切及溝岸擴張問題,減少了水土流失,消除了安全隱患,對防洪、交通、農田保護起到徹底改善的作用。
通過綜合治理,綠地面積一定程度上有所增加,調整了生態結構,改善了生態環境,促進了生態系統良性循環,助推了鄉村振興。同時,項目區通過對道路的建設,為當地產業結構的調整創造了一定基礎,將大大改善當地的生產力水平,進而促進項目區經濟發展。
參考文獻:
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(責任編輯:張春雨)
收稿日期:2024-01-09
作者簡介:牛曉菲(1984—),本科,工程師,主要從事水利工程研究。E-mail:499341282@qq.com。