付默菡
(錦州市水利工程建設(shè)管理局,遼寧 錦州 121013)
錦凌水庫庫區(qū)2014年中央預(yù)算內(nèi)水土流失重點(diǎn)治理項(xiàng)目區(qū)位于錦州市太和區(qū)。錦凌水庫庫區(qū)屬小凌河水系,流域內(nèi)水資源豐富,水量較大。多年平均降水量570mm,降水時空分布極為不均。水庫庫區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,各有特色,季風(fēng)氣候顯著,大陸性較強(qiáng)。多年平均氣溫9.4℃,無霜期180天,年平均日照時數(shù)2715小時,多年平均蒸發(fā)量1748mm,最大凍土層深1.13m。年平均風(fēng)速4m/s。
錦凌水庫庫區(qū)屬土石質(zhì)丘陵中、強(qiáng)度侵蝕區(qū),土壤侵蝕強(qiáng)烈。侵蝕方式主要以水蝕為主。在降水徑流作用下,侵蝕溝壑分布廣泛,水土流失面積538.66hm2,占流域總面積的61.36%。其中輕度侵蝕水土流失面積為207.78hm2,占水土流失面積的38.57%;中度侵蝕水土流失面積為304.02hm2,占水土流失面積的56.44%;強(qiáng)烈侵蝕水土流失面積為26.86hm2,占水土流失面積的4.99%。流域平均土壤侵蝕模數(shù)為2753t/km2·a。
據(jù)統(tǒng)計,錦凌水庫庫區(qū)栽植水土保持林84.45hm2,流域水土流失治理程度僅為9.62%。流域內(nèi)無谷坊等水土保持?jǐn)r蓄工程。錦凌水庫庫區(qū)目前仍有538.66hm2的水土流失面積需要治理,并且未治理區(qū)域多是難以治理的荒山,加大了治理難度;加之部分已治理的地塊標(biāo)準(zhǔn)不高,有待完善提高;流域內(nèi)的管護(hù)力度不夠,人為破壞、亂砍濫牧現(xiàn)象時有發(fā)生,這些都是該項(xiàng)目實(shí)施后所要開展的工作。因此要進(jìn)一步加大投入和監(jiān)督管護(hù)力度,加快治理速度,從而有效控制水土流失,真正實(shí)現(xiàn)山川秀美、民富糧豐的治理目標(biāo)[1]。
根據(jù)地形地貌、氣候特點(diǎn)、立地條件,項(xiàng)目區(qū)水土保持綜合治理工程實(shí)施期1年,計劃治理水土流失面積417.51hm2,其中保土耕作措施153.19hm2,水土保持林 125.25hm2,生態(tài)修復(fù)139.07hm2;修作業(yè)路2004m,排水溝112m。工程建設(shè)后土壤侵蝕模數(shù)控制在200t/km2·a以下,水土流失治理程度達(dá)到70%以上,蓄水效率、保土效率達(dá)70%以上。
在水土流失治理措施設(shè)計中,根據(jù)水土保持建設(shè)方針,通過實(shí)施水土流失綜合治理、產(chǎn)業(yè)開發(fā)、景區(qū)建設(shè)等一系列科學(xué)的措施并開展有效的保護(hù)與管理,將該小流域建設(shè)成水土保持功能強(qiáng)大的森林綠色寶庫[2]。
錦凌水庫庫區(qū)的地形地貌基本一致,屬土石質(zhì)低山丘陵區(qū)。通過實(shí)施水土保持綜合治理措施,對不合理的土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,在保證糧食安全、達(dá)到95%以上自給率的前提下,以市場為導(dǎo)向發(fā)展特色產(chǎn)業(yè),發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟(jì),進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,勢必大幅度提升群眾生產(chǎn)生活條件和新農(nóng)村建設(shè)水平,維護(hù)糧食、生態(tài)安全。
錦凌水庫庫區(qū)現(xiàn)有水土流失面積538.66hm2,其中有疏林地面積158.90hm2、荒地169.64hm2、坡耕地210.12hm2。設(shè)計治理水土流失面積417.51hm2,占水土流失面積的77.51%。疏林地可實(shí)施生態(tài)修復(fù)措施,減少人為破壞,充分利用自然修復(fù)能力以恢復(fù)植被。流域內(nèi)的荒地根據(jù)距離錦凌水庫壩址距離、侵蝕強(qiáng)度不同分為兩個區(qū)域,其中近壩址附近的荒地在控制水土流失的同時兼顧景觀效果,采取水平階整地、栽植風(fēng)景樹種,種植園林綠化草坪,距離壩址稍遠(yuǎn)區(qū)域通過工程整地、栽植抗逆性強(qiáng)的當(dāng)?shù)厮帘3窒蠕h樹種,在改善生態(tài)的同時為流域增添景觀效果,同時達(dá)到治理水土流失的目的。流域內(nèi)的坡耕地土層較薄,不適宜修建水平梯田,可采取保土耕作的形式初步達(dá)到控制水土流失的目的[4]。
6.1.1 魚鱗坑整地
流域內(nèi)現(xiàn)有土層較薄荒地面積91.05hm2,是水土流失比較嚴(yán)重的區(qū)域。可通過實(shí)施魚鱗坑整地的形式進(jìn)行治理,并栽植適宜當(dāng)?shù)厣L的火炬樹、側(cè)柏、刺槐,可以在較短時間內(nèi)達(dá)到增加林木覆蓋率的目的。魚鱗坑整地的優(yōu)點(diǎn)為對地表的擾動較小,缺點(diǎn)為工程自身蓄水保土能力較差,待植物正常生長后方能與原有植被共同發(fā)揮攔蓄功能。整地規(guī)格為行距4.0m、株距4.0m,栽植坑規(guī)格長徑0.6m,短徑0.4m,坑深0.5m,回土深0.3m。每坑栽植一株苗木,造林密度為625株/hm2,苗木選擇規(guī)格為地徑1cm、株高0.5m。該流域?qū)嵤~鱗坑整地面積91.05hm2,共需苗木56908株。
6.1.2 水平階整地
流域內(nèi)毗近錦凌水庫壩址附近處有荒山面積34.02hm2,可采取水平階整地形式以達(dá)到控制水土流失的目的。該區(qū)域整地形式為水平階整地,在坡面上自上而下,每隔5m沿等高線修筑階面,上下臺段高差根據(jù)地表坡度不同,介于0.5~1.5m之間。整地前將表層土集中堆放,平整后再進(jìn)行回復(fù),用于植物生長需要。水平階整地面積34.02hm2。整地后進(jìn)行栽植,栽植規(guī)格為行距4.0m、株距4.0m,栽植坑規(guī)格深0.6m,長、寬均為0.6m,回土深0.5m,樹種選擇油松、欒樹、饅頭柳、合歡、梓樹、銀杏;需要栽植灌木樹種的區(qū)域栽植坑規(guī)格穴深0.5m,栽植坑直徑0.5m,回土深0.3m,樹種選擇丁香、刺梅、紫葉小檗。栽植油松4347株、欒樹2898株、饅頭柳3622株、合歡1811株、梓樹2898株、銀杏724株、丁香3260株、刺梅1086株、紫葉小檗724株。樹種栽植后,為減少地表水土流失,增強(qiáng)近水庫壩址周邊的觀賞性,對栽植坑以外區(qū)域建設(shè)園林綠化草坪,草籽選擇優(yōu)異,播種方式為撒播,共需播種面積32.06hm2。
流域內(nèi)現(xiàn)有的疏林地郁閉度不高,林下地被物未能形成天然攔蓄降水、防止土壤流失的保護(hù)層,可通過生態(tài)修復(fù)的方式進(jìn)行治理,并輔以補(bǔ)植的措施提高林地覆蓋率,增強(qiáng)保水保土和抗蝕能力。生態(tài)修復(fù)區(qū)周圍要求插牌定界,并訂立相關(guān)的政策和制度,明確專人管護(hù)。在項(xiàng)目建設(shè)過程中,應(yīng)因地制宜,采取行之有效的措施[3]。
生態(tài)修復(fù)主要是人工輔助措施,人工輔助措施包括圍欄、標(biāo)志牌、人工撒播草籽等。流域內(nèi)可實(shí)施生態(tài)修復(fù)面積139.07hm2,占流域內(nèi)水土流失面積的25.82%。流域內(nèi)封育的地類有矮林和灌叢地及疏林地;植被覆蓋度在0.05以下的裸土地。流域內(nèi)采用全封方式,圍欄水泥樁采用C20混凝土樁,規(guī)格為長0.12m、寬0.12m、高1.85m,混凝土樁間距4m,地下埋深0.65m,地上高1.20m,隔2根混凝土樁用礫石加固根部。水平刺線5道,間距0.20m,對角線共2道,將鐵絲網(wǎng)捆扎在支柱上,共設(shè)置圍欄1350m。設(shè)立標(biāo)志牌,標(biāo)志牌采用磚砌底座、混凝土結(jié)構(gòu)。共設(shè)置標(biāo)志牌10個。流域內(nèi)實(shí)施生態(tài)修復(fù)區(qū)域的郁閉度較低,只依靠自然更新的方式難以迅速恢復(fù)植被,必須進(jìn)行補(bǔ)植。生態(tài)修復(fù)區(qū)域內(nèi)可采用人工撒播紫花苜蓿草籽的方式迅速恢復(fù)灌草植被,同時起到改良土壤養(yǎng)分的作用。可撒播草籽的面積為41.72hm2,需紫花苜蓿草籽41.72kg。
保土耕作是將原有順坡溝壟改為橫坡溝壟時,應(yīng)耕翻,再進(jìn)行橫坡耕作,形成新的橫坡溝垅。對于大面積橫坡耕作的坡耕地,在坡面從上到下,每隔一定距離,還應(yīng)沿等高線修筑若干道土埂,或種草帶、灌木帶等,以截短坡長,減輕水土流失。土埂宜在汛前、結(jié)合最后一次農(nóng)耕措施修筑。保土耕作的施工方法是在坡面上沿等高線開犁,形成溝和壟,在溝內(nèi)和壟上種植作物或牧草,用以蓄水?dāng)r泥、保水、保土和增產(chǎn)。本項(xiàng)目共實(shí)施保土耕作措施153.19hm2。
作業(yè)路為方便運(yùn)輸及經(jīng)營管理,改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件,同時作為流域內(nèi)部的山間游道。作業(yè)道路配置與坡面水系和灌排渠系相結(jié)合,統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)一設(shè)計,防止沖刷,保證道路完整、暢通;布局合理,有利生產(chǎn),方便耕作和運(yùn)輸,提高勞動生產(chǎn)效率;少占地,節(jié)約用地;盡可能避開大挖大填,減少交叉建筑物,降低工程造價;便于與外界聯(lián)系[5]。按照作業(yè)便道分級標(biāo)準(zhǔn),本工程作業(yè)路系主干道路,初步擬定路面寬為4mm,為二級便道。路線盡量環(huán)山布置,并通過治理區(qū)的中心位置,路面橫向基本水平。本次規(guī)劃作業(yè)路2004km。作業(yè)路主干路路面設(shè)計寬度4m,占地寬度6m,高出兩側(cè)0.3m,兩側(cè)坡比1∶1,泥結(jié)碎石路面,路面橫坡5%。為保證新培土的壓實(shí)度并且與老土層結(jié)合良好,清除表層松土、植物根基雜質(zhì),清基厚度0.5m。
水土保持林實(shí)施水平階區(qū)域設(shè)置的作業(yè)路在工程建設(shè)成后將成為錦凌水庫右岸的一條主要道路,為防止其受雨水沖刷,設(shè)計在路一側(cè)修建排水溝疏導(dǎo)上游坡面來水,排水溝長112m。排水溝按5%頻率設(shè)計,2%頻率校核。該地區(qū)24h最大降雨量為168mm,允許不沖流速2.5m/s,不淤流速0.4m/s,糙率取0.025。經(jīng)計算設(shè)計流量0.82m3/s,校核流量1.19m3/s。設(shè)計排水溝采用梯形斷面,排水溝縱坡i=1/200,溝槽底寬0.8m,邊坡1∶0.5,經(jīng)計算選定排水溝深0.75m(含安全超高)。排水溝采用漿砌石砌筑,砌體厚度為0.2m。為防止產(chǎn)生伸縮,每間隔15m設(shè)置一道伸縮逢,縫寬20mm,縫內(nèi)用瀝青木板。下鋪10cm厚的砂礫墊層。排水溝基礎(chǔ)開挖深度為1.2m,平均寬為2.1m。
錦凌水庫庫區(qū)水土流失重點(diǎn)治理項(xiàng)目區(qū)工程,根據(jù)水土保持建設(shè)方針,以水土資源的可持續(xù)利用和環(huán)境資源的可持續(xù)維護(hù)為目的,注重當(dāng)前利益、長遠(yuǎn)利益相結(jié)合,生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合;在水土流失治理措施設(shè)計中,從立地條件出發(fā),優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu),合理利用土地資源,將該小流域建設(shè)成一個生態(tài)系統(tǒng)向頂極群落正常演替、生物多樣性增加、系統(tǒng)更加穩(wěn)定、水源涵養(yǎng)和水土保持功能強(qiáng)大的森林綠色寶庫。
[1]何榮星.遼陽縣大牛嶺水土保持科技示范園工程分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2014(10):59-61.
[2]金艷麗.建平縣水塘溝小流域綜合治理工程布局[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2014(01):39-40+43.
[3]王忠法.對小流域規(guī)劃的幾點(diǎn)認(rèn)識[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,1994(02):35-38.
[4]李靜華.凌源市四官營子小流域治理工程分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2015(02):45-46+58.
[5]于洪.新民市周坨子小流域水土保持治理及效益分析[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2014(04):15-17.