黄先斌
( 广东省大埔县水土保持委员会,广东 大埔514200)
大埔县枫朗镇调和河小流域水土保持生态建设项目区位于大埔县南部,梅潭河中上游,是大埔县典型的水土流失重点防治区,项目区属南方土壤丘陵山区,山峦起伏,地形复杂,自然成土田岩以花岗岩,混合花岗岩,砂砾岩为主,由于受自然条件的影响,主要受气候条件和地形地势的影响,各种岩石风化形成不同类型的自然土。项目区属亚热带季风气候,据统计,多年平均降雨量为1 400 ~1 600 mm,降雨量年内分配不均,旱雨季节分明,一年内雨量多集中在4—9月份,项目区内气候温和,光热充足,热量丰富,无霜期长,年平均气温在16° ~21.9℃,年平均日照时间1 744 h,无霜期302 d。项目区内农业用地784 hm2。林业用地8 238.3 hm2,果园用地148.3 hm2,其它用地547 hm2,未利用地244.2 hm2。
项目区自然土成土母岩以花岗岩,混合花岩,砂砾岩,紫色砂页岩为主,由于受自然条件的影响,主要是受气候条件和地形地势的影响,各类岩石风化成不同类型的自然土,各形成了不同特征的水土流失。
属花岗岩地区的调和河小流域,由于母岩多为粗粒斑状结构,矿物含长石、石英较多,受构造影响,气候和地下水共同作用下,岩体风化剧烈,形成深厚达数十米的风化壳土层,土层含砂量高达50%-60%,土层结构疏松,黏性小,易吸水饱和,在地表径流和雨滴的溅击下,极易产生沟蚀和崩岗流失。
项目区属亚热带季风气候,气候温和,雨量充沛,每年4—9月,台风暴雨频繁,降雨强度大。
在上述气候条件作用下,岩石风化剧烈,遇频繁暴雨的反复冲刷下,使结构疏松的花岗岩风化砂壤土和风化砂砾土发生了严重的水土流失。
项目区属南方红壤丘陵山区水土流失类型区,土壤侵蚀方式为水力侵蚀加重力侵蚀( 对崩岗而言) ,共有水土流失面积16.34 km2,其 中 面 蚀6.6 km2,沟 蚀4.64 km2,崩 岗5.1 km2,崩岗流失严重,占总流失面积的31.2%,年平均侵蚀模数0.58 t/km2·a,年流失量达9.47 万t。
严重的水土流失对当地及下游周边地区社会经济造成极大的危害:①危害农田,影响农业生产。据调查统计,项目区范围内农田被淤成沙渍地或沙砾滩的有236 hm2,常受黄泥水侵浸的农田有157.4 hm2,内涝水田有98.5 hm2,湖洋田40 hm2。上述受害农田,或因耕作土质变坏,或因肥分损失和肥力减退而影响农作物生长,导致减产或失收。②抬高溪河床、淤积塘库、圳道,减少了塘库蓄水容量和工程使用寿命,增加了洪涝灾害。据调查统计,项目区内2 条小流域河床严重抬高、淤塞,淤积塘库23 宗,其中报废山塘有4 宗,减少库容26.8 万m3,相应减少灌溉面积45 hm2。在水土流失严重的地区,伴随着山光、地瘦、人穷,并形成恶性循环,导致生态严重失调,洪涝旱灾频繁,影响山区经济发展,群众生活困难。
项目区是大埔县典型的水土流失重点防治区,经历了1985—1995年实施广东省人大关于整治水土流失议案开展水土流失治理。初步建立起广泛的水土流失防御工程体系,山林覆盖率明显增加,生态环境得到了明显的改善,初步改变了穷山恶水的面貌。出现了“山林茂、水变清、粮丰产、果飘香、人渐富”的生机勃勃的新景象。同时,逐步建立健全和完善的水土保持执法机构,有力地控制了人力的水土流失,为今后水土保持工作奠定了基础。
通过项目区水土保持生态环境建设,全面完成项目区水土流失治理任务,并达国家一级治理标准,治理程度达70%以上,林草保存面积占宜林宜草面积80%以上,综合治理措施保存率80%以上,各项治理措施配置合理,工程与林草、治坡与治沟紧密结合,协调发展,互相促进,建成完整的水土流失防御体系,各项措施充分发挥保水、保土效益,流域泥沙减少70%以上,生态环境明显的改善; 通过治理调整不合理的土地利用结构,做到农、林、牧、副、渔各业用地比例合理,布局恰当,治理保护与开发利用相结合,建成能满足群众粮食需要的基本农田和能适应市场经济发展的林、果、牧、副等商品生产基地,走上人口、资源、环境、经济良性循环。
项目建设以小流域为单元,进行山、水、田、林、路综合治理,进一步配置和完善工程措施和植物措施,需建谷坊58座,拦沙坝10 座,水平沟1 000 m,造水保林60 hm2,种果2.0 hm2,种草30 hm2,封禁治理1 524 hm2。适当增加农地,以发展经济作物,由7.8%调至8.0%;治理水土流失的同时,增加林地面积,由80.5%调至82.3%;发展牧业需要增加牧草地,由1.3%调至1.6%;果业已发展到相当水平,其用地变动不大,由1.4% 调至1.5%; 水域3.0%,其它用地面积3.6%;充分利用水土流失难利用地种草、种树,发展林、牧业和果业,未利用地面积由3.5%调全部利用。
项目区预防监督监测的主要内容有调查类项目和实测类项目。调查类项目包括防治面积、植被恢复状况和防治效果;实测类项目包括土壤侵蚀模数,防治工程稳定性,典型断面泥沙径流,有关气象因子和对河流含沙量影响等,监测方法按有关技术规范进行。利用现有的水保站可承担上述监测内容,对项目区全面布设观测点,开展监测工作并定期向项目主体提供监测数据。
质量和效益的内容主要有调查实测和预测估算。调查实测的方法采用剖面对比法、库坝测淤法、标志法、坡面沟道体积量测的典型实测;利用项目区各水保站的工作人员实地进行全面调查。预算估算采用同类型区观测成果对比分析进行类比分析,通过综合分析评判,得出结论。
治理措施设计包括3个方面:
3.3.1 谷坊
谷坊分土谷坊和石谷坊,石谷坊一般在石料来源方便的地方建造。谷坊一般选在“口小肚大”的位置兴建。根据项目区多雨特点,土谷坊应设置溢洪道,溢水口尺寸根据10 a一遇24 h降水标准176 mm确定。土谷坊迎水坡1∶1.5,背水坡1∶2.0,石谷坊迎水坡1∶0.1,背水坡1∶1。
3.3.2 拦沙坝
拦沙坝是拦沙蓄水的重要措施之一,多兴建在水土流失严重、崩岗较集中的总出口处。拦沙坝一般用土料构筑,坝体形状同土谷坊形状无差别,但后坡脚要设置反滤体,反滤体高在1.0 ~1.5 m,溢洪道设计采用20 a一遇洪水标准。
3.3.3 水平沟( 截水沟)
水平沟是防治坡面水土流失的重要措施。为使雨水不集中到崩壁上流下,造成溯源侵蚀和冲刷,在崩岗上部坡面也布设一些水平沟,对稳定崩岗可起到积极作用。水平沟布设要按集雨面积大小和能拦蓄10 a一遇日雨量176 mm的产流量考虑,水平沟深度一般为1.0 ~1.5 m,宽1.5 ~2.0 m,但在坡面较陂的山坡上,不宜开挖水平沟。
在水土流失治理中,以小流域为治理单元,工程措施和林草措施紧密结合,以修建基本农田和发展经济果木为突破口,结合山水田林路沟综合治理。构成完整的水土流失防御体系,尽快恢复植被,有效改善生态环境,河流减沙,有效免除河道淤塞和改善河流生态环境,山、水、田、林、路综合治理,大大改善农业生产条件,促进水土保持与生态环境建设,充分利用水土资源,发展林、果、牧、副业等商品生产,有效地增加农民收入,更好地巩固水土流失的治理成果,最大限度地减少自然灾害给人民群众带来的损失,实现人与自然和谐相处。
[1]大埔县水利志编委会. 大埔县水利志[M]. 大埔: 大埔县水利志编委会,1998.
[2]大埔县水保办. 大埔县水土保持小流域综合治理之十一五规划大纲[R]. 大埔:大埔县水保办,1985.
[3]钟子知,邓城佑,张文超. 粤东五华小流域综合治理人居环境大改善[G]∥中华人民共和国水利部,等. 中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集. 北京:中国水利水电出版社,2005.