典型黑土区水土流失综合防治工程技术研究

2013-03-24 04:47吕学军
东北水利水电 2013年2期
关键词:坡耕地项目区坡面

吕学军

(黑龙江省克山县水务局,黑龙江 克山 161602)

1 项目区概况

项目区贯穿河南、双河两乡,距克山县城东南约20 km处,涉及河南乡联合村,华安村、双河乡王玉安屯。北邻太平、团结小流域,东与克东县相邻,向南汇入润津河。地处乌裕尔河右岸,为乌裕尔河水系,实施区域包括新曙光、联合、兴利3条小流域,流域总体形状为凹字形。在克山县水土保持工作区划中属于丘陵漫岗台地中强度水蚀治理区,项目区面积为59.95 km2,水土流失面积为31.73 km2。

1.1 地貌

项目区为典型丘陵漫岗台地,地势东北高,西南低,海拔高程217~306.7 m,相对高差89.7 m。

1.2 土 壤

项目区地面组成物质为黄土状亚粘土。耕作土壤主要有黑土、黑钙土,表土层厚度20~50 cm,黑土质地疏松,抗蚀抗冲性能较低,有机质含量5%,全氮含量0.25%,全磷含量0.15%,含钾0.25%,分布于缓坡坡面及坡脚平地,基础肥力高,物理性状好,是良好的耕作土壤。

1.3 水文气象

项目区属温带大陆性季风气候,特点是冬季漫长而严寒,夏季短暂而酷热,流域多年平均降水量510 mm,雨量多集中在6—9月。不小于10℃有效积温2380℃,多年平均气温1.1℃,无霜期124 d左右,最大冻土深2.5 m,大风日数22 d,年均风速3.1 m/s。平均日照时数2677 h,多年平均径流深为51 mm。流域内10年一遇24 h最大降雨量96.3 mm,10年一遇6 h最大降雨量68.6 mm,20年一遇24 h最大降雨量113.2 mm,20年一遇6h最大降雨量80.6 mm。

1.4 水土流失状况

项目区土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主,侵蚀形态为面蚀和沟蚀两种。现有水土流失面积3173.48 hm2,占流域总面积的52.94%,其中轻度侵蚀1620.38 hm2,中度侵蚀1236.27 hm2,强度侵蚀 316.83 hm2。

2 项目区工程措施布局

根据项目区的特点,以治理坡耕地为主攻方向,坚持沟坡兼治的原则。坡耕地治理,以改垄和地梗植物带为主,同时建设一定数量的水平梯田,在此基础上加强基本农田建设,采取深松耕法,打破犁底层,增肥改土,改变耕作粗放、广种薄收状态。荒山荒坡以及疏林残林地,采用挖截流沟并在埂上种植灌木的形式,拦截径流,减缓流速,减少坡面的土壤侵蚀;对部分立地条件相对较好的地块,根据发展的需要适当种植牧草。侵蚀沟治理以植物措施为主,植物措施与工程措施相结合,沟道、沟坡及沟岸治理相协调,充分发挥植物措施的长效性与稳定性。综合治理的措施配置以小流域为单元,从分水岭到坡脚,从沟头到沟口,从支毛沟到干沟,从上游到下游,建成完整的坡面和沟道防护体系,实施山、水、田、林、路的综合治理与开发。

3 项目区水土流失防治措施

3.1 坡耕地治理措施

项目区坡耕地主要采取了等高耕作、地埂植物带及水平梯田3种治理措施。

1.5°~3°的坡耕地实行等高垄作,对顺坡耕地,沿等高线该顺坡垄为水平垄,拦蓄径流,减轻冲刷,根据坡耕地种植作物的不同,垄距一般在50~70 cm。

3°~5°坡耕地以及5°~8°土层厚度小于 30 cm的坡耕地,在坡面顺坡垄改水平垄的基础上,修筑地埂,埂上种植紫穗槐等灌木等经济作物,形成一条植物防冲带。

5°~8°土层厚度30 cm以上的坡耕地,在坡面顺坡垄改水平垄的基础上,修筑水平梯田,并在埂坎上种植经济植物以护埂。

3.2 荒山荒坡治理措施

荒山荒坡采取截流沟+灌木防冲埂的治理模式,在荒山荒坡中、疏林残林地中或与坡耕地交界处,根据坡度、土质和来水量来布设截流沟,并在截流沟埂上种植灌木护埂。

3.3 沟道治理措施

沟道治理主要采取了沟头梗、跌水、削坡、谷坊、塘坝及侵蚀沟防护林等几种措施。

沟头埂。沟头以上来水量不大,沟头防护工程可以全部拦蓄的,在沟头以上3~5 m处,围绕沟头修筑沟头埂。

跌水。沟头以上坡面来水量较大,沟头埂不能完全拦蓄或由于地形、土质限制,用柳条修建跌水。

削坡。对于发育的沟沿当其沟坡坡度大于土体自然倾斜角时,参照削坡基准线对原坡面进行削坡,削坡后的坡度与土体自然倾斜角相等。

谷坊。流域面积较小、坡缓、沟底淤泥多的侵蚀沟中修植物谷坊。

塘坝。由于该区水资源较为贫乏,且降水年内分配不均,春旱严重。修建塘坝主要作用是拦截地表径流,削减洪峰流量,控制水土流失。同时,该区年内降水分配不均,对适合建坝条件的沟道进行分析,依据暴雨量、暴雨历时、洪峰、洪量、地表径流下垫面条件等情况,合理安排修建塘坝。

侵蚀沟防护林。侵蚀沟治理在采取上述工程措施的同时,进行全面造林,营造沟边防护林、沟坡防护林、沟底防护林等林种,运用植物措施进行全面封沟,形成综合防治体系。

3.4 其他配套措施

为水土流失治理作业方便,以乡级公路为框架,村级道路和农业生产作业道路相结合整修作业路,路面整平,道路两侧营造护路林,并开挖排水沟;同时,为宣传水土保持工程的公益性特点,培养流域群众的生态意识,铭记水土保持工程的历史地位及影响,在每个小流域交通干道或地势制高点,适量设立水土保持综合治理宣传碑。

4 措施效益分析

在项目实施后,对项目区3条小流域的跟踪监测、抽样检查和调查,确认其水土保持工程治理效果,以及水土保持社会效益和经济效益;并对不同地形、地貌类型的土层厚度调查,了解项目区黑土层的厚度和计算可流失年限;及时、准确、科学地记录监测数据,为上级业务部门提供可靠的依据。

4.1 经济效益

到各项治理措施全部生效时,每年可增产粮食108.6万kg,枝条934.6万kg,增加木材 0.09万m3,产鱼0.26万kg。所有措施生效时累计产生直接经济效益1236万元,人均纯收入较基准年增长10%。

4.2 生态效益

项目实施后,各项治理措施保水能力逐年增大,到措施全部生效时每年增加可利用水资源量290.7万m3。地表的径流状况将得到有效的改善,降雨经过措施的截流渗入地下,补给土壤,增加常流水量,形成水圈生态良性循环,为合理利用水资源及补充地下水源起到积极的作用。项目实施后,各项治理措施每年可减少泥沙下泄量16万t。土壤中的养分,氮、磷、钾等有机质也免于流失,相对的土壤肥力增大,土壤的理化性质得到良好的改善,形成土圈生态效益的良性循环。为保护土地资源,实现农业的可持续发展,减少水利工程的泥沙淤积,延长水利工程的使用寿命,起到非常积极的作用。

随着造林、种草面积的增加,林草覆被率提高3.6个百分点,而生态修复措施的实施,使林草质量提高,林地郁闭度、草地盖度增大,人们的生存环境将得到基本改善。水土保持工程、耕作的实施,将增强农业生态系统的稳定性,提高抗灾自救能力,保证作物的稳产、高产,为农业可持续发展奠定了坚实基础。项目区内水土流失得到有效控制,生态环境将逐步向良性循环方向发展。

4.3 社会效益

项目完成后,提高了土地利用率和劳动生产率,促进土地利用结构调整,农村产业结构的优化。基本农田建设,实施水土保持耕作方法,为发展绿色食品产业奠定了基础。同时,水土保持工程还可以促进社会进步和农村两个文明的建设,提高环境容量和人民群众和物质文化生活水平。

5 结论及建议

在治理过程中,造林技术方法及标准比较粗糙,有待改进;措施的效益监测方法也比较传统,落后。建议在今后的工作中,认真总结经验,统一标准,提高施工技术水平,创造“精品工程”;同时引进先进的监测技术方法,提高措施效益监测的科技含量,全面提升建设水平和科学管理水平。

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