莱芜市通天河小流域水土保持综合治理

2013-04-08 21:03侯秋晨刘冰王辉
山东水利 2013年6期
关键词:通天河谷坊莱芜市

侯秋晨,刘冰,王辉

(1.莱芜市水文局,山东 莱芜 271100;2.莱芜市水土保持办公室,山东 莱芜 271100)

莱芜市通天河小流域水土保持综合治理

侯秋晨1,刘冰1,王辉2

(1.莱芜市水文局,山东 莱芜 271100;2.莱芜市水土保持办公室,山东 莱芜 271100)

莱芜市通天河小流域被列为黄河流域水土保持试点地区后,在完善建设坡面水土保持防护体系的前提下,把项目实施的工作重点放在了沟道治理、拦蓄工程建设上。经过综合治理,全流域形成了以骨干工程控制调节,库塘谷坝渠相结合的系统水源保障体系,促进了农业经济全面发展,产生了显著的生态、经济和社会效益。

莱芜市;水土保持;治理模式;小流域治理

1 流域概况

通天河小流域位于鲁中泰沂山区莱芜市西北部边缘,属黄河流域大汶河二级支流赢汶河发源地。流域面积47.989km2,流域内共有16个行政村,人口10255人。

该流域山高坡陡,沟壑纵横,平均海拔高约884m,最低海拔高约240m,相对高差约640m。流域地形西高东低,四周山体逐渐向中部倾斜,流域形状系数为0.28。流域内有较大支沟7条,毛沟密布,主河道全长13.2km,蜿蜒于流域中部东流出境;年内降雨分布不均,全年平均降雨量830mm,主要集中在汛期,占全年75%,且多暴雨,这种降雨特征,加之复杂地形、地貌等综合作用的影响,构成了该流域水土流失严重的自然因素。

流域土层脊薄,土质抗蚀性差,土壤以棕壤性土为主,土层中石英含量大,质地粗,结构松散,易产生水土流失;植被稀疏,防护性能差,水土流失严重,生态环境恶化。

治理前该流域水土流失面积44.6km2,占全流域92.92%,土壤侵蚀模数4721t/(km2·a),年侵蚀总量达22.66万t;水土流失是制约该流域经济发展的主要因素。严重的水土流失,导致河道淤积,土层变薄,生态环境恶化,特别是降雨量年际变化大和年内时空分布不均,加之该流域沟谷河道缺少拦蓄工程,因而时常发生干旱、洪涝灾害,严重影响农业生产,使单位粮食产量多年徘徊在2250kg/hm2左右,人均收入仅304元,成为莱芜市最贫穷乡镇之一。

2 治理工程情况

2.1 流域治理概况

1988年,通天河小流域被列为水利部黄河水利委员会黄河流域水土保持试点地区,从而使该流域走上了一条科学快速治理、脱贫致富奔小康的路子。试点的中心任务是:探索黄河下游中低山贫困地区治理水土流失方法,通过科学配置水土保持措施,建立高效益的综合防护体系,以防治水土流失为前提,以治水为中心,实行治理与开发利用相结合,把发展商品经济引入小流域治理,充分调配利用水土资源,合理调整农业内部结构,发展水土保持型主导产品产业,全面提高土地综合生产能力,优化山区各行业综合发展模式,加快小流域群众脱贫致富步伐,示范带动面上水土保持工作。

试点期间,流域新增治理水土流失面积18.12km2,提高治理程度36.6%,营造水土保持林1228.9hm2,果园经济林482.5hm2,新建塘坝10座,谷坊398座,拦河坝76座。小流域农田果园灌溉覆盖面达53.4%,扩大生姜种植面积473hm2。经过4年的综合治理,使流域内群众走上了脱贫致富的道路,并为农业持续发展奠定了物质基础,为山区水土流失治理起到了很好的示范作用。

该流域的治理,以控制水土流失为前提,拦蓄和合理利用径流为目标,发展区域经济、改善生态环境,解决干旱缺水问题,为可持续生态农业创造了良好条件。在完善建设坡面水土保持林防护体系的前

提下,把合理调节利用径流解决灌溉水源和优化调整农业用地结构,建立主导产业作为项目实施的突破口,把工作重点放在沟道治理、拦蓄工程建设上。

在总体布局上,实行大中小型水源工程优化配置,沟坡兼治,在合理布设坡面治理措施的同时,充分利用该流域地形、地貌、地质等有利条件,根据不同的沟道,突出布设不同拦蓄工程组合,形成完善的沟道治理体系。

2.2 工程布局

通天河小流域在沟道整治、合理调配利用地表径流时,解决水源问题的具体做法是:依托流域内原有水库和塘坝,充分利用有利地形条件,补充建设小(2)型水库6座、塘坝10座。各工程上部支毛沟内建成干砌石拦沙谷坊、浆砌蓄水谷坊398座。在果园、基本农田集中的支沟中、下段及山间河道内,按20年一遇洪水设计、50年一遇洪水校核标准沟道行洪要求,自上而下修建梯级拦水坝126座(单坝蓄水量3000~10000m3)。沿河修筑大口井35眼,配套修防渗渠道44.6km,各项蓄水工程总计蓄水能力达580.38万m3,扩大有效灌溉面积482.5hm2,小流域人均水浇农田面积达到0.08hm2。

2.2.1 建立和完善骨干控制工程体系

控制工程体系包括骨干工程和渠系配套工程。骨干工程主要布置在支沟或干沟的上游,作为控制径流、拦蓄径流的主要工程,是解决流域洪涝灾害的主要措施。该流域内原有小(1)型水库1座,小(2)型水库2座,塘坝43座。除此之外,补充建设塘坝10座,小(2)型水库6座以加强骨干工程的控制作用。同时,完善渠系配套工程,以充分利用蓄积的径流扩大和改善灌溉面积,解决作物的干旱问题。

2.2.2 建设河道拦水工程体系

通天河流域沟道宽阔,主河道中下游宽约80~110m,长达9.6km,7条主要支流中下游宽30~50m。因此,利用这一河道特点,修建拦河坝(坝高一般为1~2m),层层拦蓄。拦河坝建成后,无需渠系配套工程,仅用小型机械就可进行灌溉,并且边利用边蓄水,对河床两侧土地的灌溉发挥了重要作用。同时,在河道和支沟中建设拦河坝126座,形成水连水、坝连坝的景观。

2.2.3 建设谷坊群工程

在支沟上游和毛沟内建设谷坊624座,其中浆砌石谷坊兼作小型蓄水工程。谷坊群工程大都分布在沟谷上游,可用于拦截坡面淤积的泥沙对主干工程形成有效补充。

2.3 “库、塘、谷、坝、渠结合”的治理模式

通过建立以上小流域骨干工程体系、河道拦河工程体系和谷坊群工程,形成了“库、塘、谷、坝、渠结合”的治理模式。骨干工程是拦蓄、调洪、调节、灌溉的主体工程,河道拦水工程是骨干工程的进一步利用和延伸,与骨干工程一起构成整体径流分配系统。正常拦蓄径流时,骨干工程系统与河道拦水工程独立拦蓄,独立发挥灌溉作用;遇大旱时,若河道断流,河道拦蓄工程不能独立发挥灌溉作用时,控制性骨干工程,特别是上游小(1)型、小(2)型水库开始起闸向河道放水,水流进入河道后,河道拦蓄工程节节拦蓄,将发挥重要的抗旱作用。分布在毛沟、细沟中的谷坊群工程,一是拦截坡面泥沙,二是用浆砌石谷坊兼作小型蓄水工程。由于谷坊群工程都分布在沟谷上游,能发挥骨干工程所不能的灌溉作用,可大大改善山区中、上部位土地的干旱问题。因此,库、塘、谷、坝、渠结合,拦蓄引提并用的治理方式,达到了径流控制调节、层层拦蓄、充分利用、旱涝丰产的综合防护功能。

3 治理成效

建立通天河小流域水土保持治理模式,奠定了农业持续发展的物质基础,促进了当地经济全面发展,产生了显著的效益。

与治理前相比,流域内农业总收入由657万元增长到1870万元,人均年纯收入由304元增长到1227元。通过坡面和沟道综合治理,形成了山坡林果梯田与沟道节节拦蓄的较为系统完整的防护体系,改善了下垫面状况,山坡土层增厚、枯枝落叶增多,土壤团粒结构和理化性能得到明显改善,大大提高了拦蓄和调节径流能力。

通过建立完整的通天河小流域沟道拦蓄系统,并进行坡面治理,彻底消除了旱灾、洪灾对农业生产的危胁,大大改善了流域内生态环境,林草覆盖率由治理前的13.5%提高到53%,林地面积占宜林地面积的92%,水土流失状况已基本得到控制,达到了小雨不下山,大雨流清水,暴雨不成灾的效果,生态环境走上良性循环的轨道。

(责任编辑赵其芬)

S157

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1009-6159(2013)-06-0077-02

侯秋晨(1989—),男,科员

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