邵岸福
(云南南方地勘工程总公司,云南 大理 671000)
他披河水土保持规划设计
邵岸福
(云南南方地勘工程总公司,云南 大理 671000)
随着城市化的稳步快速推进,城市水土保持承受的关注和期望日益提升,本文以文山他披河为例,提出了水土保持应该依据当地的自然条件、社会经济状况和水土流失特点,以水为主线,以沟道治理、坡耕地改造、坡面水系工程结合水土保持林和经济果木林,有效控制水土流失,改善农业生产及人们生存环境。
水土保持 规划设计
以坡改梯、坡面水系和沟道治理等小型水利水保工程为重点,建设基本农田,改善农业生产条件,提高土地生产能力,同时,利用当地资源优势,发展薪炭林,营造适生经济林果,建设沼气池,发展节能灶,从而解决流域区群众的吃粮、收入和燃料等生计问题。达到防治水土流失、抢救土地资源、重建良好生态环境、促进人与自然和谐相处、建设美好家园、加快少数民族和贫困地区群众脱贫致富奔小康的进程。到规划期未:治理水土流失面积27.76km2,将坡耕地逐步改造成水平梯田,建设小型水利水保工程、节水灌溉工程,提高粮食产量。对尚未改造的坡耕地,大力推广等高、横坡耕作,沟垄种植,间作套植等保土耕作措施;大力发展经济果木林,增加农民群众的经济收入,加快农村脱贫致富奔小康的步伐。实施植物措施与工程措施、坡面治理与沟道治理、田间工程与蓄水保土耕作措施相结合,治理程度达到50%以上,各项水土保持措施防御标准达到基本要求。以期取得一定的生态效益、经济效益和社会效益。
根据土地详查成果,流域内土地总面积为187km2,折合280501亩,土地利用现状如下:
2.1 可耕地73755亩,占流域面积的26.29%。其中水田9303亩,占耕地面积的12.61%;梯坪地5603亩,占耕地面积的7.60%;坡耕地58849亩,占耕地面积的79.79%。
2.2 林地159571亩,占流域面积的56.89%,其中有林地93590亩,占林地面积的58.65%;灌木林58513亩,占林地面积的36.67%;疏幼林1206亩,占林地面积的0.76%;未成林造林地6262亩,占林地面积的3.92%。
2.3 荒山荒坡15790亩,占流域面积的5.63%。
2.4 水 域1761亩,占流域面积的0.63%。
2.5 难利用土地8444亩,占流域面积3.01%。
2.6 非生产用地4315亩,占流域面积的1.54%。
2.7 未利用地16865亩,占流域面积的6.01%。
流域内土地资源为:人均占有量及人均耕地数量分别为22.80亩和5.99亩,土地资源较丰,但利用率及产出率不高。存在如下特点:一是土地人均占有量分布不平衡;二是在旱地中,因坡度大,土壤贫瘠,多数也是粗放利用;三是水土流失严重,耕地质量退化,耕层减弱,地力下降,广种薄收。
水土保持综合治理应遵循"因地制宜,综合治理,加强管理,注重效益"的原则。坚持工程、生物和农耕措施相结合;治坡与治沟相结合;造林与封山育林相结合;治理和开发利用相结合;才能达到拦蓄雨洪,实现固土保水,改善生态环境,以便取得预期效益。
3.1.1 梯田工程
流域内耕地面积为73755亩,其中坡耕地58849亩,占耕地总面积的79.79%,其中5~25°的坡耕地有50249亩,这些耕地产出低,改造难度大,水土流失最为严重。而坡改梯是建设基本农田,控制坡耕地水土流失的重要措施,是保证粮食自给、发展多种经济林果的基础。经实地调查,现在沿河两岸,选择土质较好、坡度相对较缓、距村庄较近、交通较便、位置相对较低的坡耕地3035亩进行改造,其中改造土坎坡改梯1975亩,石坎坡改梯1060亩。近期完成土坎坡改梯1475亩,石坎坡改梯560亩;其余部分在远期完成。田块布设需顺山坡地形,沿等高线大弯就势,小弯取直,对地形有波状起伏的,耕作区应顺总的地势呈扇形,区内梯田埂线亦随之略有弧度,不要求一律成直线。田块长度尽可能大于100m,以便利耕作。一般情况下耕作区为矩形或方形,四面或三面通路,路旁与渠道、农田防护林网结合;耕作区道路两端与公路相连。梯田区不能全部拦蓄暴雨径流的地方,应布置相应的排、蓄工程;在山丘上部有地表径流进入梯田区处,应布置截水沟等小型蓄排工程,以保证梯田安全。
土坎坡改梯典型设计:坡改梯台面按地形变化有适当的宽度,每台在坎高一定的情况下,坡度缓的台面宽,坡度陡的台面窄。田坎高度选取要适当,要既能坚实稳固,又不多占耕地。坡改梯典型设计规格见下表:
石坎坡改梯典型设计:在土石山区或石质山区,坡耕地中夹杂大量石块、石砾的,在进行梯田改造时,结合处理地中石块、石砾,就地取材,采用石坎与土坎相结合的办法修建梯地。
3.1.2 小型水利水保工程
因地制宜,因害设防,适地适量的修建小型水利水保工程,以工程护植物,植物保工程,植物、工程相配套。集中兴修坡面水系工程和沟道治理工程,形成综合防护体系。
a.谷坊工程
他披河流域上游山高坡陡,水系发育,土壤侵蚀量多,汛期沟水易涨易落,沟道比降较大,洪水冲击力强,下切剧烈,适宜修建谷坊群,以防沟底下切,巩固并抬高沟床,稳定沟坡、制止沟岸扩张,以防沟坡崩塌。经分析共在12条支、毛沟中选择地质条件好、工程量小、拦蓄泥沙多、材料充足的地方,修建谷坊30座,均在近期完成。根据沟壑的坡降,由下向上设置谷坊的位置,因流域内沟道坡降大,所以仅能修建干砌石或浆砌石谷坊。经计算初步选定谷坊断面尺寸为:坝高2.0m,顶宽1.0m,底宽3.0m,长5.0m。30座谷坊工程量为:土方362m3,干砌石方759m3,护顶砼42m3。
式中:L-谷坊间距,m;
H-谷坊底到溢水口底高度,m;
I-原沟床比降,%;
i0-谷坊淤满后的比降,%。
b.拦沙坝工程
拦沙坝主要布设在24条一、二级支流上,用于拦山洪、粗砂、砾石等固体物,消除或者减少对下游工程、农田、村寨的危害。拦沙坝采用浆砌石砌筑,共修建50座,在近期完成。根据坝址地质、水文等情况,按规范进行设计,经计算设计干砌石拦沙坝断面尺寸为:坝高5m,顶宽1.2m,底宽5.2m,长10.0m,基底置于河床以下0.5m,坝肩也应嵌入基土0.5m。50座拦沙坝工程量为:土方 3290m3,浆砌石方 9930m3,护顶砼255m3。
c.坡面水系设计
流域内坡面地形复杂,坡长、坡度、土壤、地质等条件不一。因此,坡面水系设计需要根据不同的地形条件,而采取不同的配置形式。当坡面下部是梯田、村庄或林草,上部是坡耕地或荒坡时,应在其交界处设截水沟;当无措施坡面的坡长太大时,应在此坡面增设几道截水沟,截水沟的一端应与坡面排水沟相接,并在连接处作好防冲措施。排水沟主要布设在坡面截水沟的两端,用以排除截水沟不能容纳的地表径流,排水沟的终端连接蓄水池或天然排水道。为避免大量的淤泥进入水池中,首先是将排水沟的水引入沉沙池过滤沉沙,再通过一段沟引进水池。坡面水系安排在远期实施。
为了施工方便,截水沟的断面设计为矩形,采用埋石砼浇筑,沟壁厚度为0.25m,底板厚0.2m,沟底宽0.5m,沟深0.6m,比降为1%~2%。设置截水沟总长8km,采用埋石砼浇筑,工程量为:土方开挖0.64万m3,埋石砼0.40万m3。
排水沟布设在截水沟的两端或较低的一端,采用埋石砼浇筑,沟壁厚度为0.20m,底板厚0.10m,沟底宽0.3m,沟深0.4m。设置排水沟总长5km,工程量为:土方开挖0.18万m3,埋石砼0.12万 m3。
3.2.1 恢复林草植被,种植水土保持林
森林是拦蓄径流、泥沙,调节气候,改善生态环境的主体,具有极强的固土、固坡、防侵蚀的功能,是治理水土流失的根本措施。流域内有Ⅲ级荒地6224亩,大于25°的坡耕地7149亩,共13373亩。现选择10219亩营造水保林。用于种植以杉木、云南松、竹子等为主的用材林7163亩(近期完成5898亩);在低山人口密集、薪柴缺乏地区营造薪炭林3056亩(近期完成1866亩);以充分发挥植被涵养水源、防护屏障的综合功能。
水保林种植规格及方法:云南松、竹子规格为 70×70×50(cm),株行距为 2×2(m),每亩种植167 株;杉木及薪炭林规格为 40×40×30(cm),株行距为1.5×2(m),每亩种植222株。种植方法是水平环山打塘,穴状整地种植。为保证树苗的成活率和保存率,选择在每年雨季6、7、8、9月份种植,保证树苗种下后有两个月左右的生长期,以利安全越冬。
3.2.2 发挥山地优势,发展经果林
在建设水保林,保护自然环境的同时也要考虑本地区经济的发展,在流域区内5~25°的坡耕地中,选择交通方便,便于管理、肥力较好的地块,经工程整地后,营造经果林,既能防水土流失,又能增加地方收入,也为全面建设小康社会奠定坚实的基础,也是一项长短结合、生态效益与经济效益相得益彰的项目。
将流域区的4000亩坡耕地经整地后种植经果林,近期完成2500亩,其余1500亩在远期完成。经果林分经济林和果木林,经济林主要以八角、花椒、杜仲为主,果木林以柿子、他披梨、核桃、桃子和李子为主。经果林种植主要选在冬季和春季,这时期果木树处在休眠状态,移栽树苗的成活率较高。种植时加施底肥与底土拌匀,浇水后再覆一层虚土,管理上必须定期浇水,施肥,修枝等,必要时还需采取措施防治病虫害,以确保优质高产。
他披河流域区内林地面积159571亩,占流域面积的56.89%,其中:疏幼林面积7468亩,占林地面积的4.68%。对这部份残缺的林地,需要进一步加强管护,实施封山育林。封山分不同情况,采取全封,半封和季节封等方式。使新植幼苗不但成活率高,也提高保存率,同时进行育苗补植,平茬复壮,修枝疏伐,择优选育,促进林木生长,加快植被恢复。
对1206亩疏林地采取春、夏、秋季节封禁,这期间植被恢复较快,到冬季再开放,允许村民到林间割草、修枝,以满足群众生活需要。对6262亩幼林实施全年封禁,严禁放牧及割草,以利于植被恢复。
在县、乡政府的统一领导下,通过政府发布封禁布告,以乡为单位制订乡规民约,各村订立村规民约。在封禁区内严禁砍伐,放牧及割草等活动。采取以村分片,配定专人管理,防止人畜破坏和防止林地火灾及病、虫、鼠害。
对25°以下未修梯田的坡耕地,采用保土耕作法进行治理。保土耕作法共分三类:第一类,改变微地形的保水保土耕作法,如等高耕作、沟垅种植等;第二类,增加地面植物覆被的保水保土耕作法,如间作、套种、带状间作等;第三类,增加土壤抗蚀性能的的保水保土耕作法,如深耕、深松等。
近期采取保土耕作措施2165亩,远期完成14749亩,其坡面完整的实施等高耕作,改顺坡沟垅为横坡沟垅,深耕、深松以增加降水入渗率。零星分散的坡耕地,根据不同作物特性进行选种,立体利用空间和阳光,实行间作,轮作和套种等措施,增加地面覆盖程度,相对延长覆盖时间减轻水土流失。
伴随着城市经济的持续发展和城市建设步伐的快速推进,城市化过程中出现的水土资源、生态环境破坏与污染正日益受到社会各界的关注和重视,针对各个城市不同的水土流失发生条件、特点与现状,人们提出了各异的设想与生态建设思路。
[1]马延廷·松花江历史洪水与反思[J]·黑龙江水利科技,1999,(1)·
[2]石长金·水土流失的环境问题与防治对策[J]·黑龙江水利科技,1999,(1)·
[3]李纯利·水土流失的危害及其防治[J]·水利科技与经济,2001,(3)·
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