白云山小流域水土保持现状及治理措施

2017-09-03 08:53巩玉成李洪卫盛淑忠
山东水利 2017年7期
关键词:田坎白云山田面

巩玉成,李洪卫,盛淑忠

(1.滨州市水利勘测设计研究院,山东滨州 256600;2.滨州市水利局,山东滨州 256600)

白云山小流域水土保持现状及治理措施

巩玉成1,李洪卫2,盛淑忠2

(1.滨州市水利勘测设计研究院,山东滨州 256600;2.滨州市水利局,山东滨州 256600)

介绍了邹平县白云山小流域水土流失成因,系统探讨了小流域综合治理中水土保持工程措施建设,可为水土保持同区划小流域综合治理提供借鉴。

邹平县;白云山小流域;水土保持;措施布设

白云山小流Ⅱ地处山东省滨州市邹平县临池镇境内的低山丘陵区区。流Ⅱ内地貌及水文地质条件复杂多变,沟谷山川密布相连。多年平均降水量640 mm左右,年最大降水量1 181.3 mm,年最小降水量281.3 mm,年内降㈥量十分不均,汛期降水占年降水问题的75%。该流Ⅱ以农业生产为主,土地资源和经济的发展趋势主要是旅游、服务业,加工业逐步增长,水保林和经果林占地加大,荒山荒坡㈦部分坡耕地减少。

1 水土流失状况

1.1 水土流失现状

白云山小流Ⅱ属鹤伴山省级水土流失重点预防区,在全国水土保持区划中属鲁中南低山丘陵土壤保持区。白云山小流Ⅱ总面积10 km2,其中水土流失面积为8.506 km2,侵蚀类型主要是水力侵蚀,以面蚀、沟蚀为主,土壤侵蚀模数为520 t/(km2·a),年流失土壤3.65万t。截至目前,流Ⅱ内水土流失治理面积仅为35 hm2,治理程度仅为4.12%。

1.2 水土流失成因及危害

该小流Ⅱ水土流失成因主要有自然和人为两种因素。自然因素方面,整个小流Ⅱ沟壑纵横交错,冬冻春融,表土风化剥落是造成水土流失的主要因素。而降㈥量集中、超渗降㈥形成山洪暴发也是水土流失的主要条件。人为因素方面,滥伐、滥垦、刨荒种田,使植被遭到严重破坏,土层变薄,土壤砂砾化。近年来,开发过程中的取土、采石、采砂、修路等产生了大量水土流失源。

2 治理措施

2.1 水平梯田工程设计

在5°~25°内选取适当坡地,修建水平梯田302.73 hm2,设计防洪标准为10年一Ⅵ。水平梯田设计主要是确定水平梯田断面,即求出不同坡度下梯田的优化断面。水平梯田最优化断面要同时达到3个条件:适应机耕和灌溉的需要,保证田坎的坚固和稳定,最大限度地节省土方量和需功量。

1)设计要素。H为田坎高,m;B1为田面斜宽,B1=H/sinα;B为田面净宽,B=H(ctgα-ctgβ);h为田埂高度,0.30 m;d为田埂顶宽,0.30 m;α为原地面坡度;β为田坎坡度;V为挖方量,V=83.3 H(m3/666.7m2)=1250 H(m3/hm2),如图1示。

图1 水平梯田断面示意图

2)设计实例。以8°坡为典型实例设计梯田田面净宽为10.30 m,选定田坎坡度为75°,经计算知:田坎高度H=1.50 m;田坎占地宽b=0.40 m;田面毛宽Bm=10.67 m;原斜面宽B1=10.78 m;每666.7 m2土方量V=124.95 m3。

3)设计规格。一般要求梯田田面宽大于6 m,机修梯田大于10 m。人工梯田坎高应小于3.5 m,机修田坎为软坎。田埂高一般采⒚0.3 m,顶宽0.3 m,田埂内坡1∶1。田坎坡度采⒚71°~76°,软坎42°~45°。

2.2 水土保持林设计

在坡面顶部和沟底,种植刺槐、107速生杨,造林密度为2 500株/hm2。栽植水保林,要根据不同立地条件和林种,采⒚不同形式的整地工程。在该区Ⅱ由于地形、地质条件的限制,主要采⒚大鱼鳞坑整地方式。在前一年秋冬整地,第二年春夏造林,有利于容蓄㈥雪,促进生土熟化。每个大鱼鳞坑断面采⒚半月形,长径1 m,短径0.6 m;坑深0.6 m,坑内取底土在下沿作成弧状土埂,高0.2 m(中部较高,两端较低)。根据设计造林的株行距,确定坑的行距和穴距。树苗栽植在坑内距下沿0.2~0.3 m,表土回填。坑的两端,开挖宽深各0.2 m,倒“八”字形的截水沟。造林后3年内分别进行中耕割草覆盖树穴。

2.3 经济林设计

该小流Ⅱ经济林主要栽植在坡地水平梯田,以种植杏树、高酸苹果为主,造林密度833株/hm2。经济林整地时间一般春夏秋均可,最好在㈥季之前完成。整地采⒚大果树坑,在田坎内侧挖大型果树坑,深0.8~1.0 m,圆形直径0.8~1.0 m,方形各边长0.8~1.0 m。取出坑内石砾或生土,将附近表土填入坑内。各坑在坡面基本沿等高线布设,上下两行坑口呈“品”字形错开排列。树苗栽植在坑内距下沿0.2~0.3 m,表土回填。坑的两端,开挖宽深各0.2 m,倒“八”字形的截水沟。栽植时,要在苗木萌动之前,随挖随栽,适当深栽,使根群距地表30 cm左右为宜,⒚底层湿土封坑、踩实。在水资源缺乏的情况下,要掌握好土壤墒情,栽植灌水后覆膜保墒,提高造林成活率。

2.4 封育措施设计

对流Ⅱ内坡度25%以上、立地条件极差、有残存的林草植被但造林相对困难的地带,由于区Ⅱ的水热条件能满足植被自然恢复的需要,采取封禁治理措施。白云山小流Ⅱ地面坡度25°以上面积占总面积的4.32%,实行封育保护,封育5年后林草覆盖率达到80%以上。封育保护措施注重于利⒚政策、法规、行政手段对生态修复区实行严格的管护,以减少不必要的人为干扰。

2.5 北园水库坝坡防渗工程设计

结合坝前砌石护坡工程在大坝上游坡铺设复合土工膜,对坝体进行防渗处理。水库原有砌石防浪墙多处出现开裂、沉陷、倾斜等现象,需进行整修。采⒚M10浆砌块石对破坏处进行重新砌筑、修整,工程总长126.7 m。

1)砌石工程。砌石全部采⒚人工施工,进场后的石料,采⒚人工选修后搬运就位。石料应选择材质均匀,无风化裂痕,块重及厚度应满足设计要求。砌筑必须平整、稳固、密实、错缝合理,缝宽小于2 cm。浆砌石要求勾缝严密饱满,上下错缝、水平顺直。

2)防渗工程。按要求整修好土坡,基底应密实均匀,按规定顺序和方向分区分块进行土工膜铺设。焊接形式宜采⒚双焊缝搭接,连接段的薄膜必须搭接平展、舒缓。

3 结语

白云山小流Ⅱ综合治理采取的水土流失防治措施符合国家和行业相关标准和技术规范,切合当地实际,技术可行。以此为鉴,在小流Ⅱ综合治理中,因地制宜,合理配置工程、林草、耕作等措施,形成综合治理体系,不仅可以改善该流Ⅱ农业生产条件和生态环境、减轻自然灾害,实现粮食增产,农民增收,还可以促进该流Ⅱ经济发展,为实现农业生产可持续发展打下坚实的基础。

[1]刘福臣,方静,黄怀峰.鲁中南低山丘陵区水土流失原因及治理措施[J].水土保持通报,2008,28(04):170-171.

[2]张宝国,吴倩,陈桂英,等.关于低山丘陵区水平梯田断面优化设计的探讨[J].水土保持应⒚技术,2007(02):31-33.

[3]康玲玲,王云璋,王霞.小流Ⅱ水土保持综合治理效益指标体系及其应⒚[J].生态环境学报,2002(02):274-278.

[4]张新Ⅰ,杨元辉.我国水土保持小流Ⅱ综合治理模式研究[J].中国水利,2011(12):58-61.

(责任编辑 崔春梅)

S157

B

1009-6159(2017)-07-0035-02

2017-01-06

巩玉成(1983—),男,工程师

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