董德宝
(新疆昌吉州水利科学技术研究所,新疆昌吉 831100)
头屯河流域低山丘陵区的水土流失造成该区耕地面积减少,土地生产力下降;河床抬高,水库淤积;生态环境恶化,灾害频繁,损失加重。特别是硫磺沟小流域所在的中低山地带山体破碎,植被条件差,山地侵蚀强烈,水土流失严重,常发生泥石流和高含沙洪水,大量泥沙输入流域下游的拦河水库—头屯河水库,成为头屯河水库泥沙的主要来源。因此,加强头屯河流域低山丘陵区水土流失防治工作任重而道远。
头屯河流域位于天山北坡中段,准噶尔盆地南缘,地处欧亚大陆腹地,远离海洋,是典型的干旱地区。流域总面积为2436.38km2,其中低山区位于流域中部,面积为 860.058km2,占流域总面积的35.3%。本区包括硫磺沟镇和新疆八一钢铁总厂,人口总数为 6.5万人。农业主要分布于宽谷、山间盆地和河谷阶地上,其余广大地区为天然牧场,植被覆盖度30%~40%。该地带,蕴藏着多种矿藏,以煤炭储量最多,分布广,质量好,目前年开采量已达20余万吨。
头屯河流域的低山区海拔高程大致变化在950~1350m之间,即自谢家沟与主沟的交汇处至头屯河灌区与八一钢铁总厂的交界处。本区位于暴雨集中区(暴雨多于 6、7、8三个月),且地质构造差,支沟林立,植被覆盖度较低,保水能力差,加上人为开矿对已经十分脆弱的生态环境的影响,因此,本区水土流失严重。
头屯河流域低山丘陵区内水土流失类型主要为水力侵蚀、风力侵蚀和人为工矿工程侵蚀3种。
(1)中低山中度风蚀水蚀区。头屯河两岸的低山丘陵区,区内降水较少,植被稀疏,植被类型主要以山地蒿类—禾草荒漠草原带和山地荒漠带组成,植被覆盖度低,地表裸露面积大,在大风的作用下,容易产生风力侵蚀;区内广泛分布着第四纪末胶结物质,地表土质松散,极易冲刷侵蚀,加之该区处于暴雨区,是头屯河流域的主要产沙区。溅蚀、面蚀、沟蚀普遍发育。侵蚀面积591.70km2,占侵蚀总面积的24.29%。
(2)低山强度风蚀区。主要分布在头屯河流域灌区以南,头屯河西岸的丘陵区,该区区内降水稀少,植被稀疏,气候干燥,盛行山谷风,风化作用较强,山体破碎,地表物质结构松散。侵蚀方式为风蚀,局部存有风蚀残墩,风力对沙土石粒的吹移出现扬失、跃移和滚动现象。侵蚀面积163.6km2,占侵蚀总面积的6.71%。
(3)工矿工程侵蚀区。硫磺沟至楼庄子沿线宽约8km的狭长地带和八一钢铁总厂及其附属工矿企业所在地是主要的工矿侵蚀区。这些工矿区,在开采以及生产过程中,地表天然植被遭到破坏,而且未及时采取水土保持措施,开矿所产生的矿渣及松散废弃物随意堆积,一遇暴雨,即被洪水冲走,并输入河道。此外,河道内采沙及淘挖沙金的现象比比皆是,严重破坏了河床物质组成及结构,并造成边坡崩塌,加剧河道径流产沙,是流域内主要的工程侵蚀区。根据遥感资料显示,该区工程侵蚀面积77.59km2,占侵蚀总面积的3.18%。
暴雨或汛期期间,径流汇集于侵蚀沟或河川,加速侵蚀沟发展,河川向两岸的侵蚀扩张,使原有平坦的土地变成沟壑纵横、支离破碎、无法利用的陡坡,使大量耕地、草地遭到蚕食破坏,导致农田面积日益减少。
土壤侵蚀的结果使农耕地耕作层土壤不断变薄,养分和粘粒减少,土地退化,加大了农作物生产和管理的难度,造成作物减产。土壤表土层的流失,使土壤结构遭到破坏,肥力降低,造成耕作层土壤板结,微生物活动受阻,致使农作物生长期间,水肥供应失调,有时还会出现灼伤等危害。
由于河水泥沙沉积,河床不断抬高,加之河流两岸防护措施不得力,土质疏松,汛期洪水两侧摇摆,冲蚀河岸,塌岸毁床,致使大量泥沙进入河道、水库,造成河道及水库淤积严重,头屯河水库已濒临报废,给下游灌区也造成很大的危害。
由于长期受头屯河洪水和暴雨的冲刷、侵蚀,头屯河流域低山丘陵区的地形沟谷纵横,地形颇为复杂,水土流失严重。水土流失使山区涵养水源能力下降,洪水、泥石流等灾害发生频率增加,使头屯河水库及一些灌溉渠道被泥沙淤积,降低了效益,缩短了寿命,有的已经完全失效。
头屯河水库自 1983年建成并投入运行以来,水库上游由于长期得不到综合治理,加之当地群众的滥垦、过牧现象严重,人为加速了山地侵蚀,造成水土流失加剧发展,截止2000年水库泥沙淤积量已达1444×104m3,占水库设计库容的70%,水库调洪蓄水能力降低,险情加大,濒临报废。不仅如此,由于大量泥沙进入下游灌区,沙埋渠道,沙化农田,泥沙危害日趋严重;流域下游的八一钢铁厂是自治区最大的钢铁企业,是自治区利税大户,八钢工业和生活用水的80%来自头屯河水库,由于水库面临报废的危险,也给八钢的水源供给带来很大的威胁,直接影响和限制了八钢的生产。
近年来,自治区人大和政府对水土保持工作很重视,1994年3月成立了水土保持工作领导小组和办公室,制定了“自治区水土保持法实施办法”,水利厅把头屯河流域作为自治区水土保持试点,拨款启动。
在试点中大家一致认识到:头屯河流域低山丘陵地带的土壤侵蚀强度高于南部的中高山地带和北部的中部平原地区,其中头屯河水库以上为该区域强烈侵蚀中心,也是头屯河水库及下游河道泥沙的主要来源区。特别是在头屯河流域水土保持规划中指出该地区生态环境极为脆弱,虽可从事各类生产活动但不合理的经营就可导致生态平衡破环,使土壤侵蚀急剧发展,甚至达到不可逆转的沙漠化境地。
值得注意的是,低山丘陵区有其独特的环境背景和土壤侵蚀过程:一方面该区域内蕴藏有丰富的煤田、气田等矿产资源,在西部开发中具有重要的地位;另一方面,严重的水蚀、风蚀和脆弱的生态环境又成为这一地区经济发展的重要限制因素。
搞好水土流失综合防治试点工程是为了进一步探索项目区不同侵蚀类型区水土流失综合防治的技术路线、投入与工程建设管理机制及相关政策保障措施等,为全面开展流域水土流失综合防治工程提供科学依据。
选择硫磺沟小流域进行综合治理示范工程建设是因为该项目区面积虽小,却表现出水土流失类型多、形成机理复杂、危害重、治理难度大等全流域水土流失特征。头屯河流域低山丘陵区要抓住硫磺沟小流域试点工程的开展这已契机,在治理的思路上,遵循自然规律,利用资源优势,灵活调整,努力探索新形势下水土流失综合防治的科学治理模式,加快低山丘陵区水土流失的治理步伐。
项目区以建立完整的坡面和沟道拦蓄工程、改善生态环境为治理任务,确保煤田开发与环境整治的协调发展。在荒山荒坡合理布置,建设截流工程措施,辅以林草措施。植被建设中应重视对基础性、规律性问题的研究,如水量平衡、植被演替规律及培育新的树、草种等,其中控制水量平衡是关键。在立地条件较好的地方,可以建立山地果园,发展经济林,在侵蚀沟道布设拦沙坝、谷坊,防治沟道的下切和扩张,同时就地拦蓄坡面径流和泥沙。
头屯河流域水土流失面积大,水土流失形式多样,如果继续按照以前的那些治理经验模式来进行大面积恢复植被、防治水土流失,还将会存在时间长、任务重、困难大等一系列弊端。所以,要因地制宜,以人与自然和谐相处的理念为指导,充分利用生态自我修复能力,实施大面积的生态自然修复,从而进一步提高植被覆盖度。
针对低山丘陵区靠人工治理显然难度很大,但该区年平均降水量为 534.8mm,水热条件适宜植被自然生长,具备生态修复的客观条件。充分发挥生态的自我修复能力,依靠大自然的力量,采取封山育林、禁牧、舍饲养畜等措施,加快水土流失的治理。通过采取生态修复控制坡耕地水土流失和地面起尘量,恢复闲置土地的灌草植被,加强放牧管理,加强工矿开发建设的监督管护,建立起具有一定功能的灌草群落。
(1)加大预防监督管护工作的宣传力度,使人们从思想上认识到预防监督管护工作的重要性。对开发建设项目破坏地貌植被造成水土流失的地方,应加强预防监督,工程维修及采矿等排弃的大量土、石、渣等固体废弃物,应及时修建拦渣坝、堰等保护措施,防止弃渣土流失。对破坏地面植被的地方,应尽快恢复植被,对深挖方、路堑等,应修建有效的防滑坡保护措施,将工程建设引起的水土流失减至最低限度。
(2)从组织上加以落实,成立预防监督管护机构,配备专、兼职人员及相应设备。
(3)加强地方配套性法规的制定,完善水土保持法律、法规体系。
(4)建立预防监督管护基金制度,从水土保持经费中安排一定量的资金用于预防监督管护工作,并建立奖惩制度。
(5)加强以防为主的科学研究,增强预防监督管护工作的科技含量。
(6)加强开发建设项目水土保持“三同时”制度的落实,避免开发建设过程中造成新的水土流失。
通过综合运用行政法律、经济、科技手段,加强对现有植被和治理成果的保护,把水土保持监督执法植根于乡、镇、村、户,以预防保护保治理开发,以治理开发促预防保护。
水土保持监测是水土保持工作的一个重要内容。通过建立水土保持监测网络,对各地的水土流失动态定期进行监测。了解预防治理效果,确定预防监督工作的重点目标,分期分批建立各级水土流失动态监测系统。及时了解本区域水土流失面积、分布状况、危害程度、发展趋势以及水土保持工作进展情况和实施不同措施的效益评价等。
定期发布公告,为政府制定政策和宏观决策以及科学地进行水土保持提供依据,以便加速该区域的水土流失的治理。
要巩固发展以户承包、联户承包、专业队承包的租赁、股份合作制等多种治理形式,保证政策的连续性和稳定性。要落实“四荒”拍卖政策,有计划地推动“四荒”使用权的拍卖工作,实行“谁承包、谁治理、谁受益、限期治理”的政策,建立多层次、多渠道、多元化的水土保持投资体制和运行机制,积极筹集资金,优化生产力诸要素的组合,提高治理效益,加快水土保持治理步伐。深入开展水土保持宣传活动,提高水土保持意识,充分调动群众的积极性,利用剩余劳动力和闲散资金,发挥更大效益。
随着国家西部大开发战略的实施和西部生态环境建设的投资力度加大,做好流域的水土保持及生态环境建设,强化低山丘陵区水土流失综合治理,对治理头屯河泥沙及改善该流域脆弱生态环境具有积极的作用。
[1]中华人民共和国水利部.水土保持监测技术规程(SL277-2002)[S].北京:中国水利水电出版社,2002
[2]唐学文,孔德树等.开发建设项目水土保持监测指标与方法体系探讨[J].中国水土保持,2006,(06)
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