饒志廣
(南豐縣水利局,江西 撫州 344500)
南豐縣太和生態(tài)清潔小流域的土地總面積達(dá)到46.57 km2,目前該流域總?cè)丝跒?2 332人。太和生態(tài)清潔小流域不但自然條件很好,還具有很好的社會(huì)條件,流域特色農(nóng)業(yè)是種植蜜桔,除資源潛力很大外,在開發(fā)治理方面具有明顯優(yōu)勢(shì)[1]。
在太和生態(tài)清潔小流域中,土壤侵蝕類型是水力侵蝕,就侵蝕形態(tài)而言,水力侵蝕主要是面蝕。目前的水土流失面積達(dá)到10.83 km2,主要是輕度水土流失,面積達(dá)到10.48 km2,在總面積中占據(jù)比例為96.77%。流域中度水土流失面積是0.35 km2,占總面積比例是3.23%。太和生態(tài)清潔小流域的平均土壤侵蝕模數(shù)達(dá)到了887.26 t/(km2·a),每年的土壤侵蝕量達(dá)到0.96萬(wàn)t。
太和生態(tài)清潔小流域2018年7—12月完成了水土流失的綜合治理工作,治理時(shí)間是2018年7—12月,治理面積達(dá)到1000 hm2,在綜合治理工作中,封禁治理的面積是965.46 hm2,綜合治理的面積達(dá)到34.54 hm2。工作人員依據(jù)水土流失狀況和環(huán)境污染的分布狀況,對(duì)太和生態(tài)清潔小流域進(jìn)行了劃分,除人居環(huán)境治理區(qū)域和水土流失的綜合治理區(qū)域外,還有生態(tài)自然修復(fù)區(qū)域和水環(huán)境綜合整治區(qū)域。
此次綜合治理項(xiàng)目工作的投資總額是418.49萬(wàn)元,在治理工程結(jié)束后,可取得非常高的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益,不僅可以改善環(huán)境,還能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)。就生態(tài)角度來(lái)說(shuō),在綜合治理工作結(jié)束后,每年的蓄水量達(dá)到326.08萬(wàn)m3,太和生態(tài)清潔小流域的生態(tài)環(huán)境得到明顯改善,洪澇災(zāi)害與干旱帶來(lái)的損失有所減輕,讓流域在農(nóng)業(yè)方面的綜合生產(chǎn)水平得到提升,農(nóng)村地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,創(chuàng)造了很高的社會(huì)效益。
太和生態(tài)清潔小流域的氣候是亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,雨量較為充沛,年均降水量達(dá)到1720 mm,每年4—7月是主要降雨月份,在總降水量中所占比例為58%。在太和生態(tài)清潔小流域中,地帶性土壤主要是紅壤,土層比較深厚,地表缺少植被,且腐殖質(zhì)層比較薄,有機(jī)質(zhì)的含量較低,土質(zhì)比較疏松,不具備很強(qiáng)抗侵蝕能力,容易在暴雨時(shí)發(fā)生水土流失現(xiàn)象[2]。
水土流失綜合治理區(qū)域的布置原則如下:工作人員對(duì)蜜桔林坡面的徑流進(jìn)行攔蓄,在完成沉沙之后進(jìn)行蓄積利用。對(duì)生產(chǎn)道路的路面進(jìn)行改造,進(jìn)行林下覆蓋。工作人員對(duì)配方施肥的技術(shù)進(jìn)行推廣,加大對(duì)有機(jī)肥的使用力度,降低化肥使用量和農(nóng)藥使用量,對(duì)化肥與農(nóng)藥而言,二者使用種類和使用數(shù)量都要和國(guó)家規(guī)定相符,確保流域的水體不存在富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。
水土流失綜合治理區(qū)域的整體布置如下:水土流失綜合治理區(qū)域的面積是34.54 hm2,本區(qū)域應(yīng)更多選擇有機(jī)肥,化肥的年使用量不應(yīng)超過(guò)250 kg/hm2,對(duì)農(nóng)藥種類與農(nóng)藥使用量來(lái)說(shuō),應(yīng)與相關(guān)規(guī)定相符,不可讓水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。工作人員需對(duì)有效治理措施進(jìn)行布設(shè)。具體來(lái)說(shuō),應(yīng)將總長(zhǎng)達(dá)到8460 m的坎下溝增加至蜜桔林坡地,將總長(zhǎng)為12 830 m的排水溝布設(shè)至生產(chǎn)道路的兩邊,圍繞排水溝對(duì)沉沙池和蓄水池進(jìn)行布設(shè),數(shù)量分布是110個(gè)和70個(gè),對(duì)坡面的徑流實(shí)施攔蓄操作,使其經(jīng)過(guò)沉沙之后流到蓄水池中,這樣一來(lái),入河的泥沙量得到減少,而且能夠達(dá)到蓄積坡面徑流和利用坡面徑流目的。就生產(chǎn)道路來(lái)說(shuō),工作人員應(yīng)使用碎石來(lái)鋪墊其土質(zhì)路面,生產(chǎn)道路長(zhǎng)6060.0 m,寬3.5 m,生產(chǎn)道路的面積達(dá)到21 210 m2。蜜桔林存在地表裸露嚴(yán)重現(xiàn)象,工作人員可選稻草進(jìn)行覆蓋,覆蓋面積是6.23 hm2。
3.2.1 坎下竹節(jié)溝分析
就建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō),將坎下竹節(jié)溝設(shè)置于蜜桔林的坡地,讓坎下溝可以和道路兩邊排灌溝渠進(jìn)行連接,坎下溝的長(zhǎng)度達(dá)到8460 m。就規(guī)格來(lái)說(shuō),竹節(jié)溝的斷面是梯形,結(jié)構(gòu)是土質(zhì)結(jié)構(gòu),坎下溝頂寬是0.3 m,坎下溝底寬為0.1 m,坎下溝溝深達(dá)到0.2 m,坎下溝邊坡的坡比是1∶0.5,各土坎的間隔距離為1.00 m,坎下溝土坎的高度是0.15 m,土坎厚度達(dá)到0.20 m。
3.2.2 排灌溝渠分析
(1)對(duì)排灌溝渠的建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō),建設(shè)至蜜桔林的生產(chǎn)道路兩邊區(qū)域,排灌溝渠的規(guī)劃工作不但要和蓄水池工程、沉沙池工程同步開展,還要和生產(chǎn)道路的碎石鋪墊工作同步開展,排灌溝渠應(yīng)該將田間道路當(dāng)做骨架。在排灌溝渠的布設(shè)工作中,工作人員不但要參照降雨情況,還要充分考慮匯流面積,需保證布設(shè)工作的合理性,盡可能達(dá)到路渠結(jié)合效果。
(2)就防御暴雨的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō),需要使用10 a一遇的24 h最多降雨量。
(3)工作人員合理完成排灌溝渠平面布置工作和排灌溝渠斷面設(shè)計(jì)工作,地塊所布置的溝渠都是生產(chǎn)道路的邊溝,對(duì)灌排水溝出口來(lái)說(shuō),最多集雨面積是0.3 hm2。洪峰流量計(jì)算過(guò)程和灌排水溝斷面設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程如下:
為明確洪峰流量,工作人員可依據(jù)清水洪峰的流量公式進(jìn)行計(jì)算,如式(1):
Q=0.278KIF
(1)
式中:Q為最高的清水洪峰流量,m3/s;K為徑流系數(shù),取0.59;I為平均每小時(shí)的降雨強(qiáng)度,取63.9 mm/h;F為場(chǎng)地兩邊和上游山坡的集水面積,km2。
為對(duì)灌排水溝的斷面進(jìn)行設(shè)計(jì),工作人員能夠按照明渠的均勻流公式(2)進(jìn)行:
(2)
式中:Q為坡面匯流的洪峰流量,m3/s;A為過(guò)水?dāng)嗝娴拿娣e, m2;C為謝才系數(shù);R為水力半徑,m;i為溝底坡降。
3.2.3 碎石鋪墊分析
就建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō),將碎石鋪墊于蜜桔林地塊,生產(chǎn)道路總長(zhǎng)為6060 m,生產(chǎn)道路寬度達(dá)到3.5 m,應(yīng)在土質(zhì)道路上完成碎石鋪墊工作。就規(guī)格形式來(lái)說(shuō),所鋪墊碎石的厚度是10 cm。
3.2.4 沉沙池分析
第一,在建設(shè)地點(diǎn)選擇上,工作人員不但能夠?qū)⒊辽吵夭荚O(shè)至排灌溝渠的中部或者末端位置,還可將沉沙池布設(shè)至蓄水池的進(jìn)水口位置,沉沙池作用除沉沙與防沖外,還可對(duì)溝渠進(jìn)行承接。第二,就防御暴雨的標(biāo)準(zhǔn)而言,此標(biāo)準(zhǔn)和排灌溝渠標(biāo)準(zhǔn)一樣。第三,就沉沙池的工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),其池體形狀是矩形,長(zhǎng)度是1.0 m,寬度及池深是0.8 m。在沉沙池的側(cè)墻和底板位置,相關(guān)人員選擇C20的混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆,側(cè)墻和底板的厚度是15 cm。
3.2.5 蓄水池分析
就建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō),需將蓄水池設(shè)置在果園地塊,蓄水池要和排灌溝渠進(jìn)行連通,蓄水池的位置可選在果林中間地勢(shì)平坦位置和果林上部位置,此區(qū)域具有很大集水面積。對(duì)蓄水池來(lái)說(shuō),其水源除地表徑流外,還有天然的降水,蓄水池不但能夠用在旱時(shí)灌溉工作中,還可對(duì)防病蟲的藥物進(jìn)行稀釋。蓄水池的防御暴雨標(biāo)準(zhǔn)和沉沙池、排灌溝渠相同。在工程設(shè)計(jì)方面,蓄水池的單池容量是10 m3,方形開敞的蓄水池構(gòu)成部分除水池部分和人梯部分外,還有進(jìn)、溢水口部分與護(hù)欄。蓄水池總長(zhǎng)為4.0 m,寬度是2.5 m,蓄水深度最高可達(dá)1.0 m。蓄水池池底板在澆筑時(shí)選擇C20型號(hào)的鋼筋混凝土,厚度是20 cm。蓄水池側(cè)墻高1.2 m,厚度為25 cm,所用鋼筋混凝土和池底板一樣。為符合人工取水需求與清淤需求,蓄水池需具備人梯,其寬度和高度分別是1.0 m和1.2 m,梯道為磚砌。蓄水池的頂部存在溢水口,讓它和排水溝進(jìn)行連接,溢水口底部的寬度和深度分別是0.3 m和0.2 m。護(hù)欄存在于蓄水池周圍,材質(zhì)是不銹鋼,護(hù)欄高度是1 m。
3.2.6 林下覆蓋分析
在蜜桔林具有很大匯水面積情況下,工作人員可選擇稻草墊完成林下覆蓋操作,覆蓋面積是6.23 hm2,厚度為5 cm。
(1)在房前屋后進(jìn)行綠化。綠化位置選擇房屋周圍的裸露地塊,綠化方式為園林式。對(duì)樹種選擇來(lái)說(shuō),喬木可選水杉和楊梅等,灌木可選紅花繼木和紅葉石楠,草皮不僅可選臺(tái)灣青,還可選狗牙根。對(duì)配置方法來(lái)說(shuō),每平方米的灌木是25株,將草皮鋪滿整地,每平方公頃的喬木是278株。對(duì)撫育管理的草坪修剪工作來(lái)說(shuō),高度通常在4~5 cm,能夠按照草生理特征與使用目的之間的差別進(jìn)行適度改變,修剪草坪的時(shí)間是每年3—10月[3]。
(2)對(duì)水生植物進(jìn)行種植。將水生植物的布置地點(diǎn)選為黃井灣的新建溝道中,水生植物的布置面積是278 m2。可選樹種除菖蒲和美人蕉外,還有千屈草。配置方法是25株/m2。
(3)對(duì)親水平臺(tái)的兩邊進(jìn)行綠化。將親水平臺(tái)的修建地點(diǎn)設(shè)置在黃井灣,工作人員在親水平臺(tái)的兩邊進(jìn)行填土操作,選擇松木樁達(dá)到護(hù)坡目的,開展綠化工作,綠化面積是4.8 m2??蛇x灌木樹種包括紅花繼木與紅葉石楠,可選草皮包括狗牙根草皮與臺(tái)灣青草皮。對(duì)配置方法來(lái)說(shuō),每平方米的灌木是25株,將草皮鋪滿綠化區(qū)域。
就建設(shè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō),需要布設(shè)至輕度水土流失區(qū)域,要保證地面具有疏林地和幼林地,上述植被可以自然恢復(fù),實(shí)施面積達(dá)到965.46 hm2。
就設(shè)計(jì)角度而言,包括組織舉措和技術(shù)舉措。在組織舉措中,第一,對(duì)封育治理區(qū)與邊界線進(jìn)行劃定,將標(biāo)志設(shè)置在封育區(qū)域顯著地段,設(shè)置標(biāo)志共計(jì)20塊。封禁標(biāo)牌的尺寸是0.9 m×1.5 m,支架高度是1.5 m,支架的埋深為0.6 m。對(duì)標(biāo)牌框架與標(biāo)牌支架材質(zhì)來(lái)說(shuō),都是D50鍍鋅鐵管,標(biāo)牌的牌面的材質(zhì)是鍍鋅鐵皮。第二,對(duì)封育制度進(jìn)行建設(shè),政府對(duì)行文公告進(jìn)行頒布,對(duì)生產(chǎn)性活動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格禁止,除禁止砍伐與采薪外,還不能在封育區(qū)開展割草活動(dòng)和放牧活動(dòng)。第三,專門建設(shè)管護(hù)組織,使用承包管護(hù)方法,使管護(hù)責(zé)任得到落實(shí)。
在技術(shù)舉措中,第一,就封育方式來(lái)說(shuō),主要進(jìn)行全年封育,如果部分區(qū)域具有原本樹草很好特點(diǎn)和植被恢復(fù)狀況很好特點(diǎn),可進(jìn)行季節(jié)性封育。具體來(lái)說(shuō),除在春季和夏季封育外,還應(yīng)在秋天生長(zhǎng)季節(jié)進(jìn)行封育,開放季節(jié)包括晚秋與冬季。第二,工作人員應(yīng)在固定時(shí)間對(duì)樹木的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行檢查,做好護(hù)林工作和防火工作,使病蟲害的防治工作得到強(qiáng)化[4]。
在開展治理工作的過(guò)程中,不但要參考本區(qū)域氣候條件和自然生態(tài)狀況,還要考慮本區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,使綜合治理水平得到提升。提升生態(tài)清潔小流域沙土治理成果,能防止發(fā)生水土流失問(wèn)題,且讓生態(tài)清潔小流域在抵擋洪澇災(zāi)害方面的能力得到提高,并不斷改善本區(qū)域生態(tài)環(huán)境,提升土地利用效率,以促進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展。