沂蒙山区水土保持工程措施配置研究

王玉太 ，孙木远 ，姜 娜

（1.山东省水利科学研究院，山东 济南 250013；2.五莲县水利局，山东 五莲 262300；3.海阳市水利勘测设计院，山东 海阳 265100）

沂蒙山区是山东省水土流失最严重的区域，2006年公布的 《关于划分国家级水土流失重点防治区的公告》明确将其中的沂源县、蒙阴县、沂水县、平邑县、沂南县、莒县、邹城市、泗水县、枣庄市山亭区、滕州市等10个县（市、区）划为沂蒙山国家重点治理区。长期以来的水土流失造成该区域土地“石化”面积逐年扩张，生态环境持续恶化，人口、资源和环境矛盾日益突出，极大制约了区域经济社会的可持续发展。随着经济社会的不断发展，治理水土流失、再造秀美山川、建设社会主义生态文明已上升为国家战略，沂蒙山区水土保持综合治理已成为山东省目前和将来一定时期内的重要战略任务。

1 重点治理区基本情况

根据国家水利部的统一要求，山东省选择了具有典型代表性的淄博市沂源县，潍坊市临朐县、临沂市沂水县、蒙阴县、平邑县和费县作为第一批水土保持重点治理项目县，并分别选取沂源县沂河源、沂水县跋山、临朐县石洪、蒙阴县孟蒙、平邑县蒙阳和费县天蒙6个片区作为项目区，在2008—2012年度开展水土保持综合治理。

1.1 项目区范围

项目县集中分布于山东省中南部，均处于国家和山东省水土流失重点治理区，也是山东省水土流失最为严重的地区。项目区共有87条小流域，总土地面积1970.47km2，总人口57.83万人，农村劳动力34.86万人。

1.2 土地利用现状

项目区土地总面积为1970.482km2，其中农地面积59068.4hm2（坡耕地面积为35435.7hm2），占土地总面积的29.98%；果园面积为22614.9hm2，占土地总面积的11.48%；林地面积57307.2hm2（其中疏林地面积30384.0hm2），占土地总面积的29.08%；水域面积5769.2hm2，占土地总面积的2.93%；未利用地（包括荒山荒坡和难利用地）面积37915.5hm2（其中荒山荒坡面积29570.8hm2），占土地总面积的19.24%；其他用地（包括城镇居民点、道路等）面积14373.0hm2，占土地总面积的7.29%。

整体上来看，项目区地少人多，人均土地资源量较少，人均耕地面积较低，人均基本农田更低。造成项目区人均基本农田数量低的主要原因是耕地中坡耕地数量大，应采取措施改造坡耕地，提高耕地质量和生产水平。

1.3 水土流失及水土保持现状

1.3.1 水土流失现状

经统计调查，截止2007年底，项目区共有水土流失面积1098.90km2，平均侵蚀模数为2502t/km2·a，平均沟壑密度为3.19km/km2，其中：轻度侵蚀310.31km2，中度侵蚀393.98km2，强烈侵蚀384.21km2，剧烈侵蚀10.40km2。

1.3.2 水土保持现状

建国后，特别是改革开放以来，项目县组织实施了多项水土保持工程，项目区累计完成治理水土流失面积576.03km2，其中：建设基本农田18075.9hm2，发展经果林19764.9hm2，水土保持林18051.5hm2，封禁治理面积1681.0hm2，建谷坊2769座、塘坝569座、蓄水池2181座、水窖629座，截排水沟10.5km，其他小型水利水保工程259处。各项目区平均治理程度为30.0%。项目区水土保持现状详见表1。

2 水土保持工程措施的主要内容和作用

水土保持工程措施是小流域水土保持综合治理措施体系的主要组成部分，与水土保持植物措施、耕作措施、管理措施等共同发挥重要作用，不能互相代替。水土保持工程措施主要类型如下：

2.1 坡面防护工程

坡面防护工程的作用在于用改变小地形的方法防止坡地水土流失，将雨水及融雪水就地拦蓄，使其渗入农地、草地或林地，减少或防止形成面径流，增加农作物以及林草可利用的土壤水分，并且将未能就地拦蓄的坡地径流引入小型蓄水工程。属于坡面防护工程的措施有：梯田、水平沟、水平阶、鱼鳞坑、拦水沟埂、山坡截排水沟等。

表1 项目区水土保持现状情况统计表

整修梯田是最基本的水土保持工程措施，对于改变地形、增加耕地、减沙改土，改善生产条件和生态环境等都有很大作用。新修梯田布设在15°以下的坡耕地上，以距离村庄远近、集中连片为首选因素。对于部分建于上世纪六七十年代，土层较厚，土质较好，地块相对集中，田面、堰埂、沟、渠、路损坏严重的原有梯田进行整修，整修梯田一般不改变现有布局，仅对田面、田埂和排水进行整修。

水平沟、水平阶、鱼鳞坑是在立地条件不适于修建水平梯田情况下采取的措施，一般布设在15°以上的坡地上，主要用于经果林、水保林的整地。

山坡截排水沟能截短坡长，阻截径流，减免径流冲刷，将分散的坡面径流集中起来，输送到蓄水工程里或直接输送到农田、草地或林地。截排水沟与沟头防护以及水池水窖等小型蓄水措施相配合，对保护其下部的农田，防止沟头前进，增加区域水资源利用和防洪有重要的作用。截水沟一般建在梯田、水平阶、鱼鳞坑等整地措施的上游坡面，平行于等高线布置，排水沟一般垂直于等高线沿耕作道路布设。

2.2 沟道治理工程

沟道治理工程的作用是防止沟头前进、沟床下切、沟岸扩张，减缓沟床纵坡、调节洪峰流量，减少山洪或泥石流的固体物质含量，使洪水安全排泄，对沟口冲积体不造成灾害。沟道治理的措施有：沟头防护工程、拦沙谷坊、拦沙坝、沟道护岸等。

沟床固定工程的主要作用在于防止沟道底部下切，固定并抬高侵蚀基准面，减缓沟道纵坡，减小山洪流速，包括谷坊、防冲槛、沟床铺砌、种草皮、沟底防冲林带等措施。谷坊是山区沟道内为防止沟床冲刷及泥沙灾害而修筑的横向挡拦建筑物，高度一般小于3m，是水土流失地区沟道治理的一种主要工程措施。谷坊工程主要修建在沟底比降较大（5%～10%或更大）、沟底下切剧烈发展的沟段，结合新修水平梯田，利用沟中水土资源，发展林果、牧业生产和小型水利工程，除害与兴利并举。

拦沙坝是以拦截山洪及荒溪中固体物质为主要目的，防治泥沙灾害的挡拦建筑物，坝高一般为3～15m，通过提高坝址处的侵蚀基准，加宽河床，减缓坝上游淤积段河床比降，并使流速和径流深减小，从而大大减小水流的侵蚀能力。

沟道护岸工程可防止沟岸坍塌、控制沟道断面，主要为稳定沟道水流，保持沟道稳定，一般修建在下游干支沟道中。

2.3 小型蓄水用水工程

小型蓄水用水工程的作用在于将坡地径流及地下潜流拦蓄起来，减少水土流失危害，灌溉农田，提高作物产量。其工程包括水池、水窖、蓄水塘（堰、坝）、小型水库、淤滩造田、引水上山等。

水池、水窖是山丘区重要的小型水源工程，可为农作物应急抗旱提供水源，一般布置在流域内经果林及新修水平梯田内，其集水方式包括提山溪库塘水充灌和坡面集雨两种方式。

塘坝、拦水堰坝布设在沟、河道水流较大，集水面积较大的区域。

3 重点治理区工程措施体系配置

3.1 工程措施配置原则

根据项目区的水土流失特点，水土保持工程治理措施总体布局按照因地制宜的原则，实施“山、水、林、田、路”统一规划，坡面、水系、田间道路和梯田建设综合配套。

3.1.1 坡面防护体系

15°～25°坡面：此坡度之间地带，水土流失最为严重，治理开发潜力较大，发展经果林有较好的条件，治理措施主要以人工大穴和水平阶（沟）整地为主，集中连片整治，以发展经果林为主。

5°～15°坡面：对于中低坡面，按照治一片成一片的原则，以机械作业为主，建设水平梯田，达到地面平整，埂堰齐整，内有排水沟，外坡稳定，土坎堰埂建设生物地堰，栽植黄花、金银花等护埂作物，田内以种植粮食、发展经果林和其他高效种植业为主。

3.1.2 沟道防护体系

根据沟道发育程度、集水面积和径流情况，依照从沟头到沟口，先支沟、后干沟的顺序，建设节节拦沙蓄水防护工程。支毛沟和沟道上游以建设谷坊群为主，根据当地材料和地形、地质条件，选择修建石谷坊或土谷坊工程，沟底栽植杨树等丰产林，防止泥沙下泄。在沟道中下游修建蓄水堰坝，用于稳定沟坡，控制沟底下切，拦蓄径流，做到蓄水与拦沙兼顾，形成较为完善的沟道防护体系，减少水土流失带来的危害。

3.1.3 小型蓄水用水工程体系

根据降雨和水资源地域分布等特点，按照蓄、灌、排相结合的原则，建设蓄水池、拦水堰坝等工程，发展集雨节水灌溉，充分利用雨洪水资源，形成旱能浇、涝能排的坡面径流调控和水资源开发利用体系，改善农业灌溉和防洪条件。

3.2 工程措施体系配置结果

根据项目区现状基础条件，经与当地群众协商，确定工程措施配置结果为：新修整修梯田22207hm2，截排水沟87.7km，谷坊2239座，水池水窖792座，拦水堰坝629座，塘坝1座，各分项目区布设情况详见表2。

表2 项目区水土保持工程措施配置结果

4 结语

在沂蒙山区重点治理工程措施配置时，综合考虑了坡面防护工程、沟道治理工程和小型蓄水用水工程，设计过程几经优化，尚需在生态沟道系统规划技术、新型沟道拦蓄工程技术、生态护岸构建技术等方面作更深入的研究探讨。

小流域水土流失综合治理措施体系，是由工程措施、植物措施、耕作措施、管理措施共同构成的技术体系，只考虑某单一类型措施，不能够达到综合治理水土流失的效果，在配置工程措施时，亦应综合考虑其他相关措施配置问题。