刘 硕
(辽宁省黑山县水利勘测设计队,辽宁 黑山121400)
兴城市头道沟里沟壑治理工程位于兴城市西部三道沟乡头道沟流域,该流域是典型的石质山区,其地形、地貌及水土流失成因等都具有辽西石质山区、丘陵区的显著特点,具有很强的典型性。
该流域内有行政村1个,流域总面积1 703.78 hm2,水土流失面积926.1 hm2,主沟道长度6 km。
根据石质山区沟壑侵蚀的特点,坚持人与自然和谐的理念,积极开展了对石质山区沟壑多功能治理开发模式的研究,通过生态经济要素与工程措施的优化配置,使自然资源最大限度地科学、高效利用,达到了生态、经济、社会效益的稳定、协调和发展[1-3]。
治理前的状况主要包括两个方面:土地利用现状和水土流失危害分析。
兴城市头道沟里沟壑治理工程,位于三道沟乡北部的头道沟里村,E120°12'49",N40°35'36",东临碱厂乡,西与把家村相邻,北接二道沟流域,南和高家岭乡隔山相望。
头道沟小流域总面积1 703.78 hm2,其中农业用地78.14 hm2,林地859.65 hm2,疏林地246.72 hm2,果园75.94 hm2,荒山410.14 hm2,水利设施用地3.08 hm2,村 庄14.99 hm2,裸 岩8.07 hm2,道路7.05 hm2。
人均土地面积2.54 hm2,人均耕地面积0.168 hm2。水土流失面积926.1 hm2,主沟长度为6 km,沟壑密度为2.55 km/km2,沟壑面积31 hm2,占总面积的1.82%。
小流域属半湿润半干旱石质低山丘陵区,林草植被覆盖率59.78%,森林覆被率50.47%。
整个流域山高、坡陡,土地多、耕地少,且零星分布,土质瘠薄,产量偏低[4]。
林地面积较大,大部分为次生林,生产经营管理以林业用地为主,但天然次生林较多,人工林少,管理粗放。
木材积蓄量小,效益较差;老果园较多,树龄高、稀植、老化、单产低、大小年明显。
荒山已承包给当地农民,因农民无力投资,大量荒山没有开发利用,造成土地利用率较低[5-6]。
水土流失主要分布在坡耕地、疏林、荒滩、荒山等地。轻度侵蚀面积分布在荒山荒坡、果园。该流域内水土流失面积926.1 hm2。其中包括:
1)强烈侵蚀面积85.29 hm2,分布在坡耕地。
2)中度侵蚀面积419.52 hm2,分布在坡耕地、无工程果园、荒山荒坡。
3)轻度侵蚀面积421.29 hm2,分布在林地稀少和部分果园[7]。
水土流失的危害主要体现在以下4个方面:
2.2.1 影响耕地和农作物产量
水土流失导致土壤表层受到严重破坏,土层变薄,还有少量>25°坡耕陡地,造成严重的水土流失,如果不及时改正,再过几年将丧失全部土地生产能力[8]。
随着水土大量流失,破坏了耕地完整,致使土地肥力不断下降,加之农家肥数量不足,肥力的下降,土壤营养不良,土壤板结,使农作物产量低而不稳。
2.2.2 生态破坏,加重干旱
由于水土流失,导致荒山坡岭地带植被度很低,无蓄水保土能力,一遇暴雨极易爆发山洪,加剧洪涝灾害,破坏了生态环境[9]。
洪水使坡面拉沟不断加深延长,破坏了地表。地表植被少、辐射强、加快了蒸发,加重了干旱程度。春旱秋吊现象普遍存在,致使部分农作物大幅减产、绝收,制约了当地经济可持续发展和繁荣。
2.2.3 河床抬高,威胁群众生命和财产安全
由于严重的水土流失,蓄水保土能力下降,每遇暴雨山洪爆发,泥沙俱下,淤积河道,抬高河床,致使防洪能力不断下降[10-11]。有的重点段甚至出现淹没农田、村庄、冲毁道路的灾情,严重威胁着群众的财产和生命安全。
2.2.4 产业结构与生态保护矛盾突出
头道沟小流域农村产业结构不合理,水土资源利用率低,群众生活贫困,2 000年人均收入不足2 000元。
当时,该地区牧业已经小有规模,但经营管理落后,近年来过度放牧且牧草只利用不改良已经造成产草量与载畜量极不平衡,这给牧业管理增加了一定难度。
石质山区沟壑多功能治理开发模式在沟壑的纵向布局上从沟头到沟道的沿线步步设防、层层拦蓄,上游修建谷坊、拦沙坝等拦沙工程,中、下游修建梯级拦水坝、桥涵、护岸、景观等工程,实现多功能开发利用。即:石坝——梯级蓄水——综合配置——多功能利用。
3.1.1 石坝
充分利用石质山区的石料资源,就地取材,工程的主要建筑材料以块石为主。
3.1.2 梯级蓄水
围绕石质山区沟壑地表形态现状,利用地形、地貌、地质等自然条件,采取步步设防、层层拦蓄、梯级建坝等措施,形成坝系群体,梯级蓄水。
3.1.3 综合配置
根据当地自然资源分布特点,综合配置,高效用水,主要体现在:
1)自流灌溉农田,提水灌溉山地果园。
2)水面养殖鱼鸭,营造水上公园景观。
3)改河道靠边,堤岸上筑路。
4)拦水坝上建桥涵,方便两岸居民往来。
实践证明,有水可调整农村经济结构,有路就可带动地方经济发展。
3.1.4 多功能利用
模式具有水土保持、沟道防洪、农业用水、人畜饮水、村屯道路交通、村屯水环境、水面养殖、生态旅游等功能。
3.1.5 模式内涵
模式内涵可概括为:
1)取山石,梯筑堰,低自流,高提灌。
2)河靠边,路上岸,坝上搭桥通两岸,顺坝筑路连主线。
3)村屯环境得改善,农林果禽游齐发展。
3.1.6 模式最大创新点
运用生态经济学原理,以可持续发展的治水思路为指导,坚持人与自然和谐的理念,按照水土流失的特点和规律,形成以小流域沟壑多功能治理为主体的综合治理体系。使石质山区沟壑自然资源最大限度的达到了科学高效利用,达到了生态、经济、社会效益的稳定、协调和发展。
治理效益体现在以下3个方面:
12年来,头道沟里沟壑治理工程共治理沟道长5 000 m,修建阶梯式拦蓄坝44 座,桥坝结合拦蓄坝11 座,漫水桥和石拱桥5 座,地下截潜1 160 m。水中山上八角亭2 座,总坝长1 650 m,护路挡土墙和导流墙7 500 m,修路9 000 m。
经过调查测算,总蓄水量14 万m3,可用灌溉水量90 万m3/a,年蓄水效益可达790 万元。同时,使沟壑周边的地下水位升高1 ~1.5 m,可保土减沙0.9 万m3。
经沟壑治理后,保证了果树的正常灌溉用水,消除了果实争水、争肥的现象,使果农改良果树品种成为可能,并争相加大对果树的投入,配套滴灌设备。水果经济效益可观,体现在:
1)水果产量增加1.5 倍。
2)水果质量不断提升,产量由原来的150 万kg增加到225 万kg。
3)水果均价由原来的0.4 元/kg 涨到如今的1.6 元/kg。
沟壑治理内的粮食产量比以前均有大幅度提高。现在仅水果一项全村就增收120 万元,人均增收1 854元。全村人均收入超过6 000元以上,比治理前增长300%,经济效益十分显著。
头道沟里沟壑治理工程沿沟建设了60 座拦蓄大坝,同时平整场地,开辟了7 km的进山道路,跨沟而过的地方也都修建了平坦的水泥路面和桥坝结合的拦蓄坝。
由于水保工程效益的发挥,这里旧貌换新颜,有水、有果、有林、有效益,景色好,风光美,粮果增产,游客不断,成为兴城的一大景观。
该工程解决了当地村民人畜饮水的实际困难,使农民告别了昔日吃水难的历史,用上了自来水。
头道沟里沟壑治理工程坚持人与自然和谐的理念,积极开展了对石质山区沟壑多功能治理,通过生态经济要素与工程措施的优化配置,使资源利用与多功能系统有机组合,达到了生态、经济、社会效益的稳定、协调和发展。
[1]郭万里,高岚,郭艳娜. 葫芦岛市沟壑治理形式及其效益[J]. 中国水土保持,2004(05):29.
[2]王福禄,郭艳娜,郭万里. 石质山区沟壑多功能治理开发效益分析[J]. 东北水利水电,2005,23(09):53 -54.
[3]郭万里,郭艳娜. 试论石质山区沟壑治理开发利用模式[J]. 水土保持科技情报,2004(05):04 -07.
[4]金玉全,刘茜. 沟壑治理实现控制山地灾害[J]. 水土保持应用技术,2010(04):44 -45.
[5]杨永利,李广平. 陇县沟壑治理的实践与思考[J]. 陕西水利,2009(S1):163 -164.
[6]韩景顺,董志强. 沟壑治理与开发利用措施[J]. 农业与技术,2009,29(01):16 -17.
[7]张宝林,何建明. 加强沟壑治理搞好水土保持[J]. 水利发展研究,2002(08):55 -56.
[8]王广任. 水土保持工程措施(沟壑治理部分)[J]. 中国水土保持,1982(01):53 -57.
[9]李航. 彰武县沟壑治理的主要模式及效益[J]. 现代农业科技,2011(05):287.
[10]黎汝静,刘思忆. 沟壑治理的理论模式及其应用[J]. 福建水土保持,1995(01):23 -25.
[11]王琦. 辽宁省沟壑治理模式与成效[J]. 科技创新导报,2011(08):112.