凤凰县的水土流失现状及防治对策*

2012-01-03 09:24袁志忠饶碧娟杨振宇张旭平
关键词:凤凰县暴雨全县

袁志忠,饶碧娟,杨振宇,张旭平,姚 亮

(1.吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南 吉首 416000;2.湘西自治州水利局,湖南 吉首 416000)

凤凰县的水土流失现状及防治对策*

袁志忠1,饶碧娟2,杨振宇2,张旭平2,姚 亮2

(1.吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南 吉首 416000;2.湘西自治州水利局,湖南 吉首 416000)

凤凰县的水土流失现象非常严重,受其自然条件影响,凤凰县水土流失的主要形式是崩岗.根据实地调查资料,概述了凤凰县的基本情况及水土流失现状,对崩岗的分布规律和发育特征进行了分析,阐述了崩岗的危害,提出了崩岗的防治措施,最后为凤凰县的水土保持工作提出了几点对策和建议.

水土流失;崩岗;防治对策

水土流失是一个全球性的灾害问题,越来越受到人们的关注[1].联合国将水土流失例为全球三大环境问题之一.中国是水土流失最为严重的国家之一,目前全国生态环境恶化的趋势尚未得到根本遏制,水土流失已成为中国的头号环境问题.全国水土流失面积已达367万km2,占国土面积的38.2%.严重的水土流失使土年均损失50亿t,导致耕地贫瘠,面积逐年减少,年均减少百万亩耕地[2].目前人为造成的水土流失问题十分严重,导致生态环境日趋恶化,加剧了水、旱、风沙等自然灾害的发生,严重制约着经济和社会的可持续发展.

湖南省水土流失面积为40 393km2,占全省总面积的19.1%,占可能发生流失坡面积的34.3%.在湘江、资江、沅水、澧水4大水系中,水土流失现象有向“四水”上游扩展的趋势[3].全省水土流失点多面广,主要侵蚀形态为面蚀、局部滑坡.湖南省山地丘陵面积占全省总面积的80.5%,易侵蚀土壤占全省总面积一半以上,雨量充沛,暴雨频繁,水土流失潜在因素十分活跃;加之人口稠密,开发利用和社会经济活动的影响,进一步加剧了水土流失[4].

湖南湘西地区是地处湘、鄂、黔、渝4省(市)毗邻的武陵山区,是中国西南岩溶山区的典型岩溶地区,也是长江中上游主要的岩溶区之一,岩溶面积占全区面积的55.6%[1].目前整个湘西自治州的水土流失现象十分严重.水土流失导致土壤肥力下降,土壤蓄水降旱能力降低,造成土地资源的破坏,大量土地遭到石漠化,丧失农业利用价值,从而导致当地农民生活贫困,影响经济可持续发展.

笔者通过对凤凰县水土流失状况及其危害的分析,将对当地政策更好地防治水土流失和提高当地群众的水土保持意识具有一定的促进作用.并为进一步研究其他地区水土流失的发生规律和防治措施提供参考.

1 凤凰县基本情况

1.1 社会经济概况

凤凰县位于湖南省西北部边缘,东接泸溪、麻阳,西连贵州松桃,北与花垣、吉首接壤,南与贵州铜仁为邻,地理坐标为东经109°18′~109°48′,北纬27°44′~28°19′.县城设在沱江镇.2001年12月17日,凤凰县被批准为国家级历史文化名城.

据初步统计,2005年凤凰县全年实现国内生产总值98 831万元,比上年增长7.8%.人均国内生产总值2 649元,比上年增加318元,增长13.6%,全县农民人均纯收入1 354元,比去年人均增收80元,增长6.3%,城镇居民可支配收入4 812元,增长13.5%,城乡居民储蓄存款余额6.5亿元,增长18.7%.旅游产业持续快速增长.全年共接待中外旅游者108万人次,同比增长21.4%.实现旅游业总收放1.5亿元,增长30.4%.

1.2 人口状况

凤凰县人口增长得到有效控制,据抽样调查,2003年全县计划生育率89.9%.人口出生率12.5‰,人口自然增长率7.8‰,年末全县总人口373 075人.在总人口中,少数民族人口27.4万人,占总人口的73.3%,其中苗族20.1万人,土家族7.1万人,人口密度212人/km2.

全县辖区内31个乡(镇),359个村(居委会),户数为76 500户,农村人口344 100人,其中农业人口334 100人,农村劳动力206 200人.

全县崩岗分布区域内有9个乡(镇),111个村(居委会),户数为24 971户,农村人口109 185,其中农业人口106 511人,农村劳动力59 423人.

1.3 土地利用情况

凤凰县土地总面积175 913hm2,占全省总面积的0.8%,占湘西自治州总面积的8.2%.全县耕地面积21 989hm2,占全县土地总面积12.5%,其中水田面积17 170hm2,旱地面积4 780hm2.全县崩岗分布区域内的9个乡(镇)土地面积63 070.6hm2,其中农用地面积57 959.6hm2,建设用地面积1 870.7hm2.

全县崩岗分布区域土地利用现状,从土地开发程度、土地利用程度、土地集约经营程度及土地利用经济效果等方面综合分析概括为:土地面积大、开发利用差、地区之间不平衡;农业用地较多,集约经营差,经济效益低,耕地面积多,自然条件差,基础设施少,森林面积大,水土流失严重,农业生态失调.

1.4 自然条件

1.4.1 水文气象 (1)河流水系.全县共有大小溪河156条,总长709km.其中流域面积10km2以上、干流长5km以上的河流有40条.由于地势西北高东南低,因此,河流由西北折南向东北呈树枝状分布.县内主要河流有沱江、白泥江、万溶江及牛角河部分地段.

(2)暴雨特性.县内地势有利于北方冷气流和南方海洋暖气团侵入,夏秋常出现暴雨或晴热小雨的插花性干旱.流域内年降水量较充沛,根据水文资料统计,历年平均降雨量为1 365mm,年际变化在943.0~1 686.9mm之间,最大24h暴雨量为220.7mm,最大12h暴雨量为148.3mm,最大3h暴雨量为104.9mm,最大1h暴雨量为67.2mm.时间上年最大暴雨一般主要发生在5至7月,其中5月份大暴雨次数占52.7%,6月份占37.8%,7月份占7.5%.暴雨多属于突发性,面积较厂,时间持续一般在20~30h左右.根据沱江流域中游凤凰水文站(1959—2005年)资料分析,强度大的暴雨主要发生在5至7月,其中,1 h、3h、24h最大暴雨发生在5至7月份,1h暴雨出现的机率为80.0%,3h暴雨出现机率为82.1%,24h暴雨出现率为93.2%.

(3)洪水特性.县境内的洪水由于流域面积呈枫叶形状,干流坡降大洪水来势凶猛,尤其是在暴雨沿干流方向倾下的情况下,洪水涨率每小时达1~2m,给沿河两岸造成了很大的损失.在兴建长潭岗水库大坝前,一次大洪水过程在20~48h左右,凤凰水文站在雨后6~8h内出现洪峰,洪峰峰顶时间约0.5~1.0 h.洪水来势快,沿河两岸无法超前作好人员财产的转移,损失较大.自长潭岗水库建成后,由于水库调洪作用,沱江流域上游的来水首先被拦蓄在库内,下游一带一般不易出现大洪水,但是当水库大坝泄洪后,上游的来水将直接冲泻下游,来势比建库前更快、更猛.

(4)水文地质.凤凰县位于中国东部新华夏系构造第3个1级隆起带的湘西端之武陵山2级隆起带的南段.县内出露的地层有元古界板溪群,下古界震旦系,寒武系,奥陶系,中生界白垩系和新生界第4系.寒武系碳酸盐岩层分布最广,浅变质岩分布最少.地层的岩性构造,决定了地下水资源的类型和分布规律.县内地下水根据赋存空间性质分为2大类,即碎屑岩裂隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水.碎屑岩裂隙水:分布于木江坪、官庄、南华山及桥溪口、廖家桥、齐良桥等的一部分地带,面积约627.5km2,占全县总面积的38.7%;泉井汇总流量69 805.2m3每昼夜.主要岩性为紫色砂页岩和粉砂岩,片理裂隙发育,但常被风化的岩屑充填,不利于降水渗入,故含水性差,易产生地表径流,造成水土流失严重,而地下水量贫乏.碳酸盐岩溶裂隙水:分布于腊尔山、禾库、柳薄、三拱桥、阿拉、茶田、茨岩、山江、千工坪及廖家桥、齐良桥等部分地带,面积约1129.5km3,占全县总面积的64.3%,岩性主要为灰岩和灰白色厚层状态的白云岩.

(5)河流泥沙.河流泥沙的多寡受流域自然地理特征、降水特征、植被条件、地理结构、暴雨强度、河道形状及人类活动等因素的影响,其变化比其他水文要素更为复杂.据沱江入武水处下游河溪水文站近40年资料统计,沱江出口处多年平均含沙量为0.233kg/m3.

(6)气象.县境内处于亚热带地区,属于中亚热带湿润气候,四季分明,雨量较为充沛.多年平均蒸发量1 044.5mm,多年平均降雨量为1 365.0mm,最大日降雨量为220.7mm.历年最大风速20.7m/s.多年平均风速1.3m/s,无霜期272d,多年平均气温15.9℃,最低气温-12.2℃,最高气温40.2℃.全县多年日照时数1 266.3h,年日照率29%.历年日照以5至10月较多,月均在146h以上,占全年日照时数的69%.多年平均总辐射量93.034卡/cm2以上.

1.4.2 地貌 凤凰县地处云贵高原东侧的武陵山脉中段南支与沅(沅陵)麻(麻阳)盆地的交接地带.全境多山,属中低山区.主要山脉有腊尔山、南华山、青龙山、天星山、凤凰山、八陵山等.地势自西北向东南呈三级台阶递降,一般海拔标高300~900m,县境最高海拔1059.9m,最低海拔170m.

1.4.3 岩性土壤 凤凰县土壤主要由石灰岩类、紫色砂页岩类、板页岩类、砂砾岩类和第四纪河流冲积物类等母岩发育而成.土壤种类繁多,全县土壤共有5个土类(红壤土、黄壤、紫色土、石灰土、水稻土等土类),17个亚类,56个土壤,123个土种.

2 水土流失现状及分析

凤凰县作为我省的水土保持国家级重点县,受其自然条件的影响,凤凰县水土流失十分严重,其表现形式主要是崩岗.崩岗通常指的是发育于红土丘陵地区冲沟沟头因不断的崩塌和陷落作用而形成的一种围椅状侵蚀地貌[5]。崩岗侵蚀是中国南方水土流失区最严重的一种土壤侵蚀类型,主要分布于江西、广东、福建、湖南和广西等省(区)[6].

2.1 崩岗数量、面积、土壤侵蚀总量统计

(1)2004年12月底至2005年1月底,由全县境内44处崩岗分布区调查资料显示,全县境内崩岗总面积为650 470m2,分布于9个乡(镇).其中分布在沱江镇15处,面积190 800m2;官庄乡5处,面积79 900m2;桥溪口乡3处,面积27 840m2;木江坪镇3处,面积34 700m2;齐良桥乡1处,面积1 300 m2;水打田乡2处,面积29 700m2;廖家桥镇8处,面积154 210m2;林峰乡4处,面积64 120m2;茶田镇3处,面积67 900m2.

(2)全县水土流失总面积约52 831hm2,占总土地面积的30.1%,占山地面积的44.75%.县境内9个乡(镇)44处崩岗分布区土壤侵蚀总量为2 315.6t,其中沱江镇679.3t,官庄乡278.9t,桥溪口乡99.7 t,木江坪镇124.6t,齐良桥乡4.7t,水打田乡96.0t,廖家桥镇541.3t,林峰乡223.2t,茶田镇268.9t.

2.2 崩岗分布规律

根据崩岗的发育活动力情况,崩岗的类型划分为活动型与相对稳定型.判别的标准为:(1)活动型崩岗:仍在不断溯源侵蚀,崩壁有新的崩岗发生,崩岗沟口有新的冲积物堆积.(2)相对稳定型:崩壁没有新的崩岗发生,崩岗沟口没有或只有极少量的冲积物堆积,崩岗区域内和冲蚀区域内植被覆盖度大于75.0%以上.全县境内9个乡(镇)44处崩岗分布区域的崩岗发育活动情况为21处相对稳定型,23处活动型,各占47.7%,52.3%.崩岗是斜坡(边坡)变形破坏的常见形式,它们是斜坡的一种物理地质作用的结果.凤凰县境内的崩岗在形成机制与影响因素等方面都有一定的相似性,它们的发生、发展过程有时有着伴生和转化关系.

2.3 发育特征

2.3.1 类型以土质为主 凤凰县境内岩石风化强烈,山丘斜坡多为残坡积相土体,由于此类土体结构松散,透水性一般较好,粘聚力和结合力一般较低,当滑腻带(面)土体呈流塑状态时,上部土体很容易沿此接触面(带)发生滑动.因此,境内山区斜坡很容易发生土质崩岗,据调查资料统计,除9处为岩质崩岗以外,其余均为土质崩岗.

2.3.2 规模以大中型为主 凤凰县境内已发生的崩岗当中,中型规模占崩岗总数的40%以上,大型规模所占比例接近60%.

2.3.3 直接诱发因素以暴雨为主 境内发生的崩岗全部发生在雨季,尤其是在暴雨或连续降雨期间最为突出.连续暴雨能使岩土体浸泡及孔隙裂隙充水饱和,岩土体抗剪强度降低,比重增大,地下水位明显上升,增大了地下水的动水和静水压力,使斜坡稳定系数明显减小,导致崩岗发生.

2.3.4 崩岗具有明显的复活性 凤凰县境内的崩岗具有明显的复活性,其中一个主要原因就是自然或人为诱发因素的反复作用.

2.3.5 崩岗的发生具有一定的群发性 当孕育崩岗的地质环境条件基本相似,在强降雨作用下,崩岗灾害的形成常呈群发性出现.如2000年8月19日,因连降暴雨,形成崩岗4处;2002年5月,在强降雨诱发作用下,境内共形成崩岗5处.

2.4 时空分布特征

2.4.1 时间分布特征 由于崩岗的发生与大气降水关系密切.因此,它们在时间分布上与大气降水规律具有基本一致性,包括年际和年内两方面的规律性:

(1)年际变化规律.凤凰县崩岗主要表现为数量逐年增多,涉及范围逐渐扩大,经济损失日益严重的规律性(见表1).

表1 凤凰县1974—2005年崩岗地质灾害(隐患)数量及频率

(2)年内变化规律.与年内降水规律一致,境内集中降雨时段为4—8月,这段时期正是凤凰县崩岗发生高峰期.据本次调查资料统计,5月份共发生崩岗地质灾害(隐患)点19处,占其总数的40.0%左右.

2.4.2 空间分布特征 境内崩岗的形成受岩石固结程度、构造、地形地貌、岩石风化强度及地下水等自然因素和人类经济活动等人为因素所影响,其空间展布具有如下特征:(1)平面分布特征.境内崩岗集中分布于沱江镇、廖家桥镇、官庄乡及林峰乡等地.这些地区主要为震旦系、寒武系及白垩系地层分布区.(2)垂直分布特征.境内崩岗分布于海拔200~850m之间,其中海拔高程300~400m之间的灾害数占全县崩岗总数的60.9%.造这一成灾规律原因,一是该高程地域居民较多,人类工程活动强度大,边坡开挖普遍,破坏了斜坡原有的稳定性结构,为崩岗提供了陡峻的临空条件;二是该高程地域岩石风化强烈,为土质崩岗提供了物质基础.因此,该高程范围内成灾率高.

3 崩岗的危害

首先崩岗侵蚀切割地形,毁坏土地资源,增加了耕作难度,大大降低了土地生产力.其次崩岗侵蚀导致下泄大量泥沙,淤塞河渠库塘,破坏水利设施,缩短了工程寿命.此外,崩岗突发性强,严重危及人民生命财产安全.崩岗发展速度快,一场暴雨就可能产生突发性崩岗和形成高含沙水流,给下游人民生命财产构成了严重威胁.比如沱江崩岗灾害毁坏房屋89间、稻田34hm2,直接经济损失124.7万元.

4 措施与建议

4.1 预防措施

(1)开展水土保持相关法律法规的宣传和崩岗侵蚀危害的基本知识,提高当地群众的水土保持意识.(2)对植被覆盖率较低的坡地,实行封育和保护,尽快恢复地表植被.(3)对施工时有破坏地表植被现象的建设项目,要求其提前做好相关保护措施,防止地表径流冲刷造成新的水土流失.(4)对坡地坡面的天然水路及时兴修排水沟、蓄水池、截水沟等小型蓄排工程,分散地表径流,防止水流下泄直接进入崩口,导致崩岗的发生和发展.

4.2 治理措施

(1)农业措施.首先,要科学规划和合理利用土地,调整土地使用结构,实现人与土地的和谐共处;加强以林促农、以牧养农、以农促牧的发展思路,促进农业良性循环,进而达到增产增收的目的,从而带动农、林、牧、渔等各行业发展.其次,增肥改土,根据具体需要在农业用地中安排一定数量的饲料用地,种植优质林草,扩大草地面积,利用秸杆还牧促进畜牧业的发展.(2)生物措施.开展植树造林,以造林、种草、植树为手段,提高地表植被覆盖率.在树种、草种选择上,以乡土树种为主,积极引进成活率高且保持水土效果好、经济价值高的树、灌、草.与此同时,搞好村庄绿化,大力发展苗木生产.此外,严格控制植被破坏采伐,保持原有植被覆盖率.(3)工程措施.针对坡、岗、沟等自然流失状况的具体情况,适度采用工程治理措施,目前人工治理工程措施主要包括有山坡防护工程、山沟治理工程、山洪排导工程和小型蓄水用水工程等等.

4.3 建议

(1)针对崩岗的特点与发生发展规律,对可能产生崩岗的荒坡山地,采取预防保护措施;对已产生崩岗的坡地采取综合治理措施.(2)在采取防治措施时,应从地表径流的形成地段开始,沿地表径流途径路线,因地制宜,步步设防(3)预防与治理相结合,以预防为主;治坡与治沟相结合,以治坡为主;工程措施与生物措施相结合,以生物措施为主.

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(责任编辑 陈炳权)

Present Situation and Countermeasures of the Soil and Water Loss in Fenghuang County

YUAN Zhi-zhong1,RAO Bi-juan2,YANG Zhen-yu2,ZHANG Xu-ping2,YAO Liang2
(1.College of Biological Resources and Environmental Science,Jishou University,Hunan 416000,China;2.Xiangxi Water Conservancy Bureau,Jishou 416000,Hunan China)

The soil and water loss phenomenon in Fenghuang County is very serious at present.Influenced by natural conditions,the main form of soil and water loss in Fenghuang County is the collapsed hills.In this paper,according to the on-the-spot investigation material,the authors sum up the basic situation and the present situation of the soil and water loss in the county,and analyz the distribution rules and the development characteristics of the collapsed hills in the county.The danger of collapsed hills is explained and the preventing and controlling countermeasures are proposed.Finally,the authors put forward some suggestions conservation of the water and soil in Fenghuang County.

soil and water loss;collapsed hills;countermeasures

S157.1

A

10.3969/j.issn.1007-2985.2012.03.018

1007-2985(2012)03-0076-05

2012-03-15

湖南省水利厅科学研究资助项目(湘财农指(2011)110号);湖南省水土保持总站科研委托项目、湖南研究生创新基地资助项目(JD201103B)

袁志忠(1977-),男,吉首大学生物资源与环境科学学院讲师,硕士,主要从事水土保持学和生态学方面的研究.

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