王俊芳
(合陽縣水土保持工作站 陜西 合陽 715399)
位于合陽縣城西部與澄縣交界的大浴河流域中部的故池西溝小流域,距合陽縣城24km,包括王村鎮(zhèn)的王村、井溢、和家莊鎮(zhèn)的故池、秦城四個行政村,流域總面積41.2km2,水土流失面積37.3km2。故池西溝治理片屬暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。故池西溝治理片涉及合陽王村鎮(zhèn)的4個行政村20個村民小組8000人,人均耕地面積0.21hm2,人均基本農(nóng)田0.07hm2。故池西溝小流域(片)農(nóng)、林、牧、副業(yè)等生產(chǎn)水平低,農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,農(nóng)業(yè)以種植糧食和低效經(jīng)濟(jì)作物為主,自我發(fā)展能力和抗御自然災(zāi)害能力較低,群眾生活貧困。
多年來,在各級黨委和政府的領(lǐng)導(dǎo)下,故池西溝小流域內(nèi)廣大干部群眾發(fā)揚(yáng)“自力更生,艱苦奮斗”的精神,開展了長期的水土保持治理工作,截至2005年底,故池西溝治理片已治理水土流失8.65km2,治理程度達(dá)到23.2%,其中建設(shè)基本農(nóng)田600.13hm2,營造經(jīng)濟(jì)林259.23hm2,栽植水保林6hm2。
2.2.1 水土流失面積大,治理任務(wù)多,難度大,治理進(jìn)度緩慢
故池西溝治理片土地總面積41.2km2,其中水土流失面積37.3km2,占總土地面積的90.5%。平均土壤侵蝕模數(shù)3850t/km2,其中:輕度9.38km2,占水土流失面積的22.8%;中度8.99km2,占水土流失面積21.8%;強(qiáng)度20.75km2,占水土流失面積50.3%;極強(qiáng)1.63km2,占土流失面積4%;劇烈0.75km2;占水土流失面積1.1%。流域內(nèi)塬高溝深、坡面陡峭,溝壑切割塬面的塬面破碎,塬坡植被稀少,嚴(yán)重的水土流失不僅造成土壤貧瘠,耕地減少,而且使水庫、渠道等水利設(shè)施淤積嚴(yán)重,調(diào)洪、灌溉等能力喪失,給項(xiàng)目區(qū)及下游人民生活、生產(chǎn)帶來極大不便。
2.2.2 廣種薄收,陡坡開荒,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)粗放經(jīng)營,土地利用結(jié)構(gòu)失調(diào)
故池西溝治理片總面積4120hm2。其中農(nóng)業(yè)用地1813hm2。由于條件惡劣,當(dāng)?shù)厝罕娖扔诩Z食、飼料需求量增加的壓力,長期以來一直進(jìn)行單一的糧食生產(chǎn),沿襲“廣種薄收”的生產(chǎn)方式,陡坡開荒,亂墾濫牧等,采取對土地資源的掠奪式經(jīng)營方式,加劇了水土流失。
2.2.3 治理投入少,治理措施科技含量低,新技術(shù)、新措施的應(yīng)用較少,水土保持綜合防治體系難以形成
近年來,雖然西溝小流域有零星的治理,但多為小打小鬧的溝道治理措施,沒有將坡面與溝道結(jié)合起來綜合治理。同時,由于投資力度不夠,延緩了治理進(jìn)度,并且治理規(guī)模小,治理區(qū)域分散,致使治理程度低,管護(hù)難度大和規(guī)模效益低。
2.2.4 邊治理,邊破壞的現(xiàn)象依然存在
西溝流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡劣,使得水土極易流失。隨著人口不斷的增加,迫于糧食、飼料需求量增加的壓力,人們不斷對土地資源進(jìn)行掠奪式開發(fā),加劇了土壤侵蝕程度。同時,流域內(nèi)修路、挖砂取石等人為的經(jīng)濟(jì)開發(fā)建設(shè)活動,破壞、擾動了地表植被和原生坡面,造成了一邊在進(jìn)行水土治理,一邊又產(chǎn)生新的人為水土流失。
故池西溝治理片地勢北部高而南部低,海拔最高點(diǎn)743.5m,最低點(diǎn)514.6m,呈現(xiàn)出塬、峁、坡、溝、臺地相互交錯地貌類型,屬典型的黃土臺塬溝壑地,地勢由東北向西南傾斜。在總面積中,溝壑面積25.37km2,塬面面積15.83km2,溝壑密度2.3km/km2。由于地形的影響,從分水嶺至溝床、溝谷,水力、重力侵蝕最為活躍。
故池西溝治理片屬黃土高原溝壑區(qū),其下伏基巖主要由奧陶紀(jì)石灰?guī)r組成。巖石種類一般為石灰?guī)r、頁巖和礫巖。其中礫巖的構(gòu)造膠結(jié)程度較差,有孔隙,風(fēng)化較強(qiáng),主要分布于在本流域內(nèi),石灰?guī)r構(gòu)造致密多孔,遇水可溶性強(qiáng),巖石的共性為抗蝕性較差,加之地表層第四紀(jì)覆蓋物疏松,因而水土流失較嚴(yán)重。土壤有壚土、半壚土、綿土和少量姜石土,具有質(zhì)地疏松,孔隙多,抗蝕力低等特點(diǎn),易為水力所分散,崩解速度快,是流域內(nèi)泥沙的主要來源。
流域內(nèi)林業(yè)用地僅為265hm2,僅占流域面積的6%。由于人口增長,陡坡開荒等,現(xiàn)在殘留的天然植被主要是一些低矮的草本植物,因此,保水保土作用很低,其下部均有不同程度地水土流失現(xiàn)象發(fā)生。
小流域?qū)倥瘻貛О敫珊禋夂騾^(qū),多年平均降雨量532mm,全年降水分布極不均勻,降雨主要集中在7月~9月,占年降雨量的70%左右,雨量集中,歷時短,強(qiáng)度大,洪峰較高,產(chǎn)流量集中,一次洪水產(chǎn)流量大,含沙量也特別高,是造成水土流失的主要原因。
嚴(yán)重的水土流失造成生態(tài)環(huán)境惡化,旱、澇、冰雹等自然災(zāi)害頻繁,土壤日益貧瘠,土地單產(chǎn)低,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低下,糧食平均畝產(chǎn)只有80kg左右。生態(tài)系統(tǒng)失調(diào),人民生活貧困。汛期,泥石流山洪災(zāi)害頻發(fā),給人民生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重危害。
按照新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃、陜西省渭北經(jīng)濟(jì)林建設(shè)規(guī)劃、合陽縣“四大產(chǎn)業(yè)”發(fā)展規(guī)劃和農(nóng)村共同發(fā)展小康社會的目標(biāo),本次規(guī)劃治理水土流失19.05km2,修筑谷坊5座,新增基本農(nóng)田81.92hm2,溝頭防護(hù)1.5km。通過造林種草,人為水土流失基本得到控制。總體布局為:在村、路附近選擇緩坡和塬坡修建基本農(nóng)田;在村、路附近較緩坡地栽植以花椒、棗和柿子為主的經(jīng)濟(jì)林;在距村、路較遠(yuǎn)的緩坡地和村、路附近的陡坡地栽植以刺槐、楊樹為主的喬木林;在距村、路較遠(yuǎn),坡度稍大的陡坡地栽植紫穗槐灌木林,種植紫花苜蓿人工草;在村旁、路邊修建集雨水窖工程。
水平梯田設(shè)計主要是水平梯田斷面,坡度越陡,田面寬度越小,相應(yīng)的田坎高度越大,坡度緩則相反。本小流域?qū)冱S土丘陵溝壑區(qū),土層覆蓋較厚,本次設(shè)計均采用土坎梯田,防御標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇6h最大暴雨。根據(jù)西溝流域?qū)嶋H,當(dāng)?shù)孛嫫露仍?°~10°時,坡耕地修筑水平梯田斷面為田面寬14m,田坎高1.62m,田坎占地0.66m,田坎坡度75°,地埂高0.3m,地埂頂寬0.3m,地埂底寬0.6m;當(dāng)?shù)孛嫫露仍?0°~15°時,坡耕地修筑水平梯田斷面為田面寬11m,田坎高2.33m,田坎占地1.12m,田坎坡度70°,地埂高0.3m,地埂頂寬0.3m,地埂底寬0.6m。
根據(jù)土地適宜性評價結(jié)果,結(jié)合流域自然條件、水土保持林的適生特點(diǎn)及流域水土保持生態(tài)建設(shè)指導(dǎo)思想,水土保持造林一般布設(shè)在退耕坡耕地上,喬木林布設(shè)在溝道、溝頭、村莊周圍、田間道路、退耕緩坡地和緩坡荒地上;灌木林布設(shè)在退耕陡坡地和小于25°條件較好的荒地上,在陽坡以適生的楊樹為主,陰坡以刺槐和紫穗槐為主。經(jīng)大量的實(shí)地調(diào)查和分析,確定出本次設(shè)計采用以下造林樹種:喬木林樹種為刺槐和楊樹,經(jīng)濟(jì)樹種為柿子、冬棗、花椒;水土保持灌木樹種為紫穗槐。造林密度:喬木林造林密度:刺槐1650株/hm2,楊樹1650株/hm2;經(jīng)濟(jì)林造林密度:柿子1050株/hm2,冬棗1050株/hm2,花椒1650株/hm2;灌木林造林密度:紫穗槐4500株/hm2。
根據(jù)土地適宜評價并結(jié)合西溝小流域?qū)嶋H情況,人工草布設(shè)在立地條件較好、小于15°的退耕坡耕地和荒坡地上,選擇適生的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、營養(yǎng)價值高的紫花苜蓿。規(guī)劃人工種草162.49hm2。在播種前,緩坡地應(yīng)深翻20cm左右,然后及時耙耱保墑;退耕坡耕地盡可能先整地,有利于保水保土。前一年整地,第二年種草。播深1cm~2cm。土壤墑情差,土質(zhì)沙性大的應(yīng)深些;土壤墑情好,土質(zhì)粘重的應(yīng)淺些。
封禁治理主要布設(shè)在小于20°的荒地上和大于25°的退耕坡耕地上,規(guī)劃封禁治理面積310.61hm2。除了實(shí)行專人管護(hù)外,在交通要道醒目處,或行政區(qū)屬變更處、路旁等處設(shè)立6塊宣傳牌,使群眾認(rèn)識到封禁治理的重要性。對離村莊、道路等較近溝頭、溝沿邊區(qū)域用水泥欄桿、刺繩圍欄4188m,防止人畜下溝,破壞植被。水泥欄桿為砼結(jié)構(gòu),高200cm、長10cm、寬10cm。平均100m圍欄設(shè)立水泥欄桿6個,水泥欄桿埋深50cm,在地面距40cm、90cm、140cm處各拉一道刺繩。
水窖類型為瓶式水窖,單窖容量50m3。窖筒直徑0.6m,深2.0m。旱窖(不蓄水部分)上部與窖筒相連,深2m。直徑向下逐步放大,到散盤處直徑4m。水窖(蓄水部分)深5m,從散盤處向下,直徑逐步縮小,到底部直徑3m。窖口直徑0.6m,高出地面0.2m。沉沙池布設(shè)在來水方向的路旁,距窖5m。進(jìn)水管為圓形,直徑0.3m,管口在沉沙池從地表向下深約2/3處,管身以1∶10坡度向下與旱窖相連。
西溝小流域溝頭防護(hù)工程選在井溢村的兩處溝頭,村東一處,村西一處。降雨形成的沖溝跌水,威脅井溢村村莊及道路的安全。本次設(shè)計在井溢村西溝頭1.0km、東溝頭0.5km,共修建溝頭防護(hù)工程1.5km。根據(jù)井溢村溝頭土壤、地形、地貌,確定溝頭防護(hù)工程采用蓄水型圍埂。經(jīng)計算,得到井溢村東溝頭防護(hù)工程H=0.73m,根據(jù)計算結(jié)果,結(jié)合本規(guī)范、設(shè)計圍埂埂高1m,頂寬0.5m,內(nèi)外坡比均為1∶1。
谷坊工程主要修建在溝底比降較大(5%~10%或更大)、溝底下切劇烈發(fā)展的溝段,其主要任務(wù)是:鞏固并抬高溝床,制止溝底下切,同時也穩(wěn)定溝坡、制止溝岸擴(kuò)張(溝坡崩塌、滑塌、瀉溜等)。本次設(shè)計谷坊的防御標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇6小時最大暴雨,根據(jù)谷坊的建筑材料,本次設(shè)計五座谷坊全部為土谷坊,高3m,下一座谷坊的頂部大致與上一座谷坊的基部等高,按照頂?shù)紫嗾盏脑瓌t,計算谷坊間距為61.9m。谷坊斷面壩高3m,頂寬1.5m,底寬9.0m,迎水坡比1∶1.3,背水坡比1∶1.2。
故池西溝小流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重,環(huán)境惡劣,通過分析水土流失存在問題和產(chǎn)生的原因,提出了針對性的流域治理方案。通過治理,可治理水土流失面積17.31km2,各項(xiàng)措施年可增收362.6萬元,可攔泥174萬t,年可減少侵蝕量5.8萬t。通過治理,不但豐富了流域內(nèi)的自然資源,而且使流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境逐步改善,建立起協(xié)調(diào)的生態(tài)體系,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。