梁耀琴

（山西省石樓縣水利局 山西呂梁 032500）

0 引言

我國(guó)是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國(guó)家之一[1]，大量的水土流失會(huì)造成水利工程損壞、土地資源浪費(fèi)，并引發(fā)山體崩塌滑坡等自然災(zāi)害[2-5]。當(dāng)前流域水土流失的治理理念、模式不斷創(chuàng)新發(fā)展，長(zhǎng)江[6]、珠江[7]、黃河[8]等大江大河的治理獲得巨大成效，然而大多小流域未經(jīng)綜合治理，仍存在嚴(yán)重水土流失的問(wèn)題。小流域既是地理結(jié)構(gòu)單元、生態(tài)經(jīng)濟(jì)單元，同時(shí)也是當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)利用資源管理的重要組成單元[9]。小流域的多方面綜合治理對(duì)生態(tài)環(huán)境具有極大的改善作用，并且是區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)等可持續(xù)發(fā)展的有效手段，因此探索小流域的綜合治理具有重要意義。武鄉(xiāng)縣巖莊小流域因頻繁的自然災(zāi)害以及人為活動(dòng)影響，水土流失面積日益擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨嚴(yán)重制約。本文以巖莊小流域水土流失綜合治理為例，以期為小流域生態(tài)環(huán)境改善，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)參考。

1 巖莊小流域概況

1.1 自然概況

巖莊小流域位于山西省東南部，上黨盆地西北部邊緣，屬于汾河支流昌源河流域，介于東經(jīng)112°20′26″～112°30′22″，北緯37°01′09″～37°03′26″之間，南北長(zhǎng)3.373 km，東西寬3.827 km，總面積為661 hm2。流域內(nèi)水土流失面積占比較大，輕度、中度、重度的水土流失面積總和達(dá)到529 hm2，年平均侵蝕土壤量、土壤侵蝕模數(shù)分別達(dá)到2.69 萬(wàn)t 和4 098 t/（km2·a）。項(xiàng)目區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年降水量分布不均衡，6-9 月降水占全年降水的58%，植被覆蓋率為17.0%，主要由人工用材林、經(jīng)濟(jì)林、灌木林和天然草地組成。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)土壤類型較為豐富，包括灌淤土、草甸土、褐土、棕壤等，因土層淺薄，植被覆蓋度差，土壤侵蝕嚴(yán)重。

1.2 項(xiàng)目區(qū)水土流失特征分析

項(xiàng)目區(qū)水土流失調(diào)查過(guò)程中依據(jù)1：20 000 地形圖，結(jié)合野外實(shí)地探查，明確了當(dāng)?shù)赝寥狼治g類型是以水力侵蝕為主產(chǎn)生的面蝕、潛蝕，同時(shí)伴有一定的重力侵蝕。小流域上游水土流失問(wèn)題相對(duì)較輕，而水土流失災(zāi)害嚴(yán)重狀況主要集中在下游地區(qū)，這是因?yàn)橄掠蔚貐^(qū)雨水匯集量大、水流沖刷作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)以及強(qiáng)度較高導(dǎo)致的。下游的沖刷情況具體表現(xiàn)出大量的侵蝕溝，這些溝道分界明顯并呈現(xiàn)出深“V”字型。干溝總長(zhǎng)度5.336 km，溝壑密度3.19 km/km2，溝壑面積占總面積的比例10.77%，干溝平均比降6.27%。坡陡溝深，由于降水集中，強(qiáng)度大，且土質(zhì)疏松，土壤失去保護(hù)而大量流失。

1.3 水土流失面積、類型、程度

水蝕為主的沖刷侵蝕是巖莊小流域水土流失的主要形式，其中面蝕、溝蝕是水蝕的兩種主要表現(xiàn)形式。面蝕也稱片蝕，是一種主要發(fā)生于無(wú)植被或植被稀少裸露松散土質(zhì)處的侵蝕[10]。以侵蝕方式和表現(xiàn)形式不同為分類依據(jù)，可以將面蝕方式詳細(xì)劃分為雨滴濺蝕、細(xì)溝侵蝕、層狀面蝕、沙礫鱗片面蝕。溝蝕是指下墊面將來(lái)水匯集后會(huì)形成地表徑流，對(duì)土壤表層和母質(zhì)造成強(qiáng)烈沖刷和破壞作用，并不斷切入地表以下形成沖刷溝壑，進(jìn)而造成土壤侵蝕的一種形式[11]。溝蝕主要發(fā)生于多暴雨、地面傾斜、植被稀少、覆蓋層松散的區(qū)域，包括細(xì)溝、淺溝、切溝、沖溝四類侵蝕形式。調(diào)查項(xiàng)目區(qū)水土流失總面積達(dá)到529 hm2，占項(xiàng)目區(qū)總面積的80%?，F(xiàn)將土壤流失程度劃分為三個(gè)等級(jí)，包括輕度侵蝕253.44 hm2，占水土流失面積的47.91%，中度侵蝕231.74 hm2，占水土流失面積43.81%，重度43.82 hm2，占水土流失面積的8.28%。

2 項(xiàng)目區(qū)水土流失成因及危害分析

2.1 水土流失成因

不同流域的水土流失程度和特點(diǎn)等具有一定獨(dú)特性和差異性。開(kāi)展水土流失防護(hù)修復(fù)工作首要任務(wù)在于對(duì)水土流失成因進(jìn)行深入客觀的研究分析。本項(xiàng)目區(qū)水土流失原因不僅與復(fù)雜的自然因素有關(guān)，還與人為因素影響密不可分[12]。

2.1.1 自然因素

1）氣候因素：氣候因素是對(duì)各類氣象要素的累積觀測(cè)記錄并通過(guò)不同方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)所得的結(jié)果，表現(xiàn)形式較為多樣，主要包括氣溫、降水等形式。項(xiàng)目區(qū)在春季時(shí)降雨較少，氣候比較干燥，并且風(fēng)沙天氣較多；而進(jìn)入夏季以后，天氣高溫炎熱，降水比較豐富且集中；秋季溫和涼爽；冬季寒冷多雪。降水是水土流失的主要原因，尤其發(fā)生集中性強(qiáng)降水時(shí)會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的水土流失。年降雨量561.7 mm，分布不均衡，少而集中，其中6-9 月降雨占全年降雨的58%。

2）地貌因素：項(xiàng)目區(qū)內(nèi)土石山丘陵區(qū)出露的主要地層為二迭系的泥巖、頁(yè)巖、砂頁(yè)巖及砂頁(yè)。砂巖構(gòu)造節(jié)理、裂隙較為發(fā)育，相對(duì)含水，而砂頁(yè)巖、泥巖為相對(duì)隔水層。地勢(shì)整體呈北高南低之勢(shì)，中部平緩，境內(nèi)地勢(shì)起伏，山溝相間，山大溝深，最高海拔1 665.0 m，最低為1 330.2 m，相對(duì)高差334.8 m。項(xiàng)目區(qū)小流域整體呈樹(shù)葉型，坡度5°～15°的流域面積為349.5 hm2，占總面積的52.87%。坡度小于5°的流域面積為87 hm2，占總面積的13.2%。坡度大于15°的面積為224.5 hm2，占比為33.93%。強(qiáng)降雨期間容易形成坡面徑流，從而造成水土流失。

3）土壤因素：土壤母質(zhì)為紅砂巖、黃砂巖和紅黃土母質(zhì)，由砂質(zhì)巖的沉積物、堆積物以及沖積物形成表層土壤。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)褐土、草甸土的分布面積十分廣泛，隨處可見(jiàn)。這就造成了表層土質(zhì)疏松，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)差，進(jìn)而土壤透水、透氣性好，遇水易分解，故項(xiàng)目區(qū)內(nèi)土壤抗沖刷能力低，容易大量流失。

4）植被因素：植被的覆蓋率對(duì)于水土流失十分重要，植被可以阻擋、減緩降水沖刷的泥沙、土粒，進(jìn)而降低水土流失的危害。經(jīng)過(guò)野外實(shí)地調(diào)查。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)植被覆蓋率低，山坡斜面上植被稀少，土壤松散嚴(yán)重，抗蝕能力差，水土易流失。

2.1.2 人為因素

人為活動(dòng)也是水土流失的重要因素，包括植被破壞、防護(hù)設(shè)施不完善、交通建設(shè)不規(guī)范三方面因素。

1）植被破壞：不規(guī)范地開(kāi)采農(nóng)用地，破壞了天然植被，造成了土地松散，降雨后的徑流易造成水土流失。

2）防護(hù)設(shè)施不完善：在道路施工過(guò)程中未積極采取排水溝、導(dǎo)流溝等有效防護(hù)措施進(jìn)行水土控制，導(dǎo)致水土流失現(xiàn)象發(fā)生。

3）交通建設(shè)不規(guī)范：交通建設(shè)過(guò)程存在不規(guī)范地占用、挖掘和碾壓等破壞行為，導(dǎo)致地面植被和土壤破壞嚴(yán)重，引起土質(zhì)疏松，進(jìn)而誘發(fā)水土流失問(wèn)題。

2.2 水土流失的危害

水土流失會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)貐^(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害，還會(huì)制約區(qū)域生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[13]。其危害主要體現(xiàn)于河流、地貌、土壤、農(nóng)業(yè)等方面。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)山大坡廣，溝壑面積大，大部分坡耕地分布在3°～5°以上的坡面上。大量的水土流失對(duì)當(dāng)?shù)貐^(qū)域社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的危害主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：1）破壞土壤肥力，致使土壤表土肥力流失，土地生產(chǎn)力下降。大部分坡地?zé)o植被覆蓋或植被覆蓋率低，經(jīng)暴雨沖刷后，含腐殖質(zhì)多的表面土壤大量流失，土壤肥力下降。2）河床上升、河道堵塞、水庫(kù)積淤。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)荒山荒坡面積占48.38%，土質(zhì)疏松，加之汛期雨量又集中，山洪就會(huì)暴發(fā)。上游的洪水會(huì)攜帶大量泥沙流向下游，造成下游河道嚴(yán)重淤積。3）加劇溝壑發(fā)展。隨著水土流失面積的擴(kuò)大，溝壑的形成分布日益明顯，項(xiàng)目區(qū)每平方公里有支、干溝約35 條。4）沖毀良田，致使耕地面積減少，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成持續(xù)損失。

3 防治措施

根據(jù)巖莊小流域水土流失的特點(diǎn)，采用因地制宜、因害設(shè)防，綜合治理開(kāi)發(fā)，與生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)目標(biāo)一致三項(xiàng)原則。1）對(duì)其自然條件進(jìn)行實(shí)地考察，探究水土流失的因素、特點(diǎn)，對(duì)流域?qū)嵭袆澐止芾韱卧扇∩鷳B(tài)環(huán)境、工程技術(shù)與農(nóng)業(yè)發(fā)展三方面相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)山水、林地、道路統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)而建立起水土保持綜合治理和發(fā)展體系。2）針對(duì)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)發(fā)展、生活建設(shè)中的突出問(wèn)題，采取農(nóng)田蓄水、農(nóng)業(yè)保土為重點(diǎn)的方案，改善區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，完善生活、生產(chǎn)建設(shè)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)流域經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。3）參照當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)的總體布局，發(fā)展小流域成為資源高效利用的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)生態(tài)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。根據(jù)巖莊小流域項(xiàng)目區(qū)區(qū)域特點(diǎn)，將項(xiàng)目區(qū)分為三個(gè)水土保持區(qū)域，包括生態(tài)治理區(qū)、生態(tài)修復(fù)區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)。

3.1 生態(tài)治理區(qū)

生態(tài)治理區(qū)主要關(guān)注兩個(gè)內(nèi)容：1）治理域內(nèi)的坡下范圍。2）坡腳坡度小于25°區(qū)域范圍。生態(tài)治理區(qū)域人類活動(dòng)頻繁，對(duì)生態(tài)環(huán)境存在著不同程度的破壞，需要及時(shí)采取有效措施。對(duì)該區(qū)的治理以生態(tài)治理、生態(tài)恢復(fù)為主。具體措施包括整修梯田7.76 hm2、經(jīng)果林32.74 hm2、水保林97.15 hm2、村莊排灌溝渠3.5 km、村莊美化3.5 hm2、路面硬化1 km、垃圾處置增設(shè)6 個(gè)垃圾處理箱。

3.2 生態(tài)修復(fù)區(qū)

生態(tài)修復(fù)區(qū)主要集中于域內(nèi)的坡上坡度大于25°區(qū)域。區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)等人類活動(dòng)涉及較少，植被生長(zhǎng)狀況較好，整體覆蓋面積處于較高水平。對(duì)該區(qū)的治理以封育治理為主，封育治理區(qū)域設(shè)置封閉圍欄，在主要溝口、路旁設(shè)置標(biāo)志牌，封禁區(qū)域262 hm2。

3.3 生態(tài)保護(hù)區(qū)

生態(tài)保護(hù)區(qū)位于村落附近的支溝及河岸帶區(qū)域，治理內(nèi)容主要圍繞河岸帶治理、局部河道內(nèi)原位水質(zhì)修復(fù)、農(nóng)田面源污染攔截等，最終實(shí)現(xiàn)河道水環(huán)境質(zhì)量的有效提升。生態(tài)保護(hù)區(qū)設(shè)立谷坊3 座0.14 hm2、人工濕地0.21 hm2、生態(tài)溝2.34 km、小型水利水保工程13 處。

4 綜合治理效益分析

4.1 生態(tài)效益

水土流失防護(hù)綜合體系的建成攔阻了泥沙，土壤侵蝕減輕；水源得到有效涵養(yǎng)、循環(huán)改善，為水土資源持續(xù)開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)造了有利條件。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的水土流失通過(guò)綜合治理得到了有效遏制，依據(jù)治理后得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，確立了各項(xiàng)蓄水保土效益指標(biāo)，如表1 所示。水土保持措施實(shí)施后，有效地調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)匦夂颉⒏纳瓶諝鉂穸群唾|(zhì)量，提高了地面植被覆蓋程度，增加了生物多樣性，使其植物群落進(jìn)一步向多樣化方向發(fā)展。在提高生態(tài)系統(tǒng)抗災(zāi)能力的同時(shí)，還為野生動(dòng)物提供生育、棲息場(chǎng)所，也美化了環(huán)境。

表1 蓄水保土效益指標(biāo)

4.2 社會(huì)效益

項(xiàng)目實(shí)施后，農(nóng)、林、牧用地比例適當(dāng)調(diào)配，并得到改善，各項(xiàng)用地日趨合理，林果業(yè)和畜牧業(yè)得到發(fā)展，將促進(jìn)社會(huì)就業(yè)、社會(huì)發(fā)定、人民生活水平改善。以日常生活糧食為主的食品結(jié)構(gòu)逐步向蛋奶、水果、肉食蔬菜以及經(jīng)濟(jì)作物多方位轉(zhuǎn)換，群眾生活質(zhì)量明顯提高，水土保持產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式明顯轉(zhuǎn)變，資源利用日趨合理，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)理念增強(qiáng)。

4.3 經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)濟(jì)效益主要包括種植經(jīng)濟(jì)林、水保林帶來(lái)的收益，水利設(shè)施等修建對(duì)周邊糧食與經(jīng)濟(jì)作物的增產(chǎn)效益等。經(jīng)計(jì)算，在2015-2019 年經(jīng)濟(jì)計(jì)算期內(nèi)，新增產(chǎn)值扣除各項(xiàng)投資運(yùn)行費(fèi)用后，經(jīng)綜合治理后帶來(lái)的新增效益為39 萬(wàn)元，效益增長(zhǎng)明顯。

5 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)巖莊小流域?qū)嵉卣{(diào)研掌握了小流域自然概況，對(duì)其水土流失類型、面積、程度、原因等關(guān)鍵信息進(jìn)行了深入剖析，根據(jù)流域?qū)嶋H情況提出了相應(yīng)的具有可行性的防治措施。經(jīng)過(guò)對(duì)綜合治理后項(xiàng)目區(qū)生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析以驗(yàn)證防護(hù)合理性。綜合治理后，項(xiàng)目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能增強(qiáng)，生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，年增加蓄水量16.06 萬(wàn)m3，保土量5 194.8 t，土地利用結(jié)構(gòu)趨于合理，推動(dòng)了綠色產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，農(nóng)民收入水平提高。