白建宏
(松辽水利委员会 水土保持处,吉林 长春 130021)
东北黑土区侵蚀沟分级初探
白建宏
(松辽水利委员会 水土保持处,吉林 长春 130021)
侵蚀沟;分级;占地面积;长度;宽度;深度;东北黑土区
水利部2016年组织编制了《东北黑土区侵蚀沟治理专项规划(2016—2030年)》,国家农业综合开发东北黑土区侵蚀沟综合治理工程也已启动实施。为便于侵蚀沟综合治理模式和投资标准的确定,以第一次全国水利普查东北黑土区侵蚀沟普查数据和《东北黑土区水土保持措施效益评估及防治技术》课题调查数据为依据,对侵蚀沟的长度、宽度、深度、面积等参数进行相关性综合分析后,选择面积作为分级指标,将东北黑土区发展型侵蚀沟按照大型(占地面积≥1.4 hm2)、中型(占地面积0.3~1.4 hm2)、小型(占地面积≤0.3 hm2)进行了分级。
东北黑土区位于中国大陆的东北部,涉及黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区,总面积109万km2,是我国重要的生态屏障和商品粮基地,也是我国能源、木材、煤炭、冶金、钢材生产基地。
长期以来,由于自然因素和人类不合理的生产经营活动,东北黑土区水土流失日益加剧,对国家粮食、生态安全和区域经济社会可持续发展造成了严重影响。侵蚀沟是东北黑土区水土流失问题的集中表现。侵蚀沟发展不仅吞噬耕地,降低土地生产力,影响机耕作业,还诱发山洪地质灾害,损毁城乡基础设施,对群众生命财产安全构成巨大威胁。
东北黑土区水土流失经过多年治理,取得了一定成效,但由于国家水土保持重点工程单位面积投资标准低,且治理措施主要集中在坡面上,因此侵蚀沟治理相对薄弱。侵蚀沟治理是东北黑土区水土流失综合治理的关键内容,也是保护耕地最有效的措施之一,侵蚀沟综合治理成为水土流失攻坚克难的突破口。
根据第一次全国水利普查结果,东北黑土区侵蚀沟数量为29.57万条,其中亟待治理的发展型侵蚀沟为26.22万条,占总数的88.67%。2015年10月国务院批复的《全国水土保持规划(2015—2030年)》(国函〔2015〕160号)明确提出了侵蚀沟治理的任务、规模和近期建设内容,并把东北黑土区侵蚀沟治理列为专项规划纳入了全国水土保持规划。为落实《全国水土保持规划(2015—2030年)》,水利部2016年组织编制了《东北黑土区侵蚀沟治理专项规划(2016—2030年)》。为便于侵蚀沟综合治理模式和投资标准的确定,我们以第一次全国水利普查东北黑土区侵蚀沟普查数据为依据,对东北黑土区发展型侵蚀沟进行了分级。
水利部公益性行业科研专项经费项目《东北黑土区水土保持措施效益评估及防治技术》选择东北黑土区的黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古的10个典型县的272个小流域开展了侵蚀沟野外调查,共获取了1 141条侵蚀沟信息。为了与第一次全国水利普查东北黑土区侵蚀沟普查数据对应,我们仅对其中沟长大于100 m的509条侵蚀沟做了统计分析。
一般能反映侵蚀沟特征的参数有沟长、沟宽、沟深、沟道纵比降和沟道面积等。通过对509条侵蚀沟的统计分析,约50%的侵蚀沟占地面积在730 m2以下,长度小于360 m,宽度小于6 m,深度小于3 m;95%的侵蚀沟占地面积在7 300 m2以下,长度小于1 600 m,宽度小于21 m,深度小于10 m。
为了筛选具有代表性的关键指标,我们基于侵蚀沟的沟长、沟宽、沟深和沟道面积进行相关性统计分析,结果见图1—6和表1。
图1 侵蚀沟面积与长度关系
图2 侵蚀沟面积与宽度关系
图3 侵蚀沟面积与深度关系
图4 侵蚀沟宽度与长度关系
图5 侵蚀沟深度与长度关系
图6 侵蚀沟深度与宽度关系
表1 侵蚀沟参数相关性分析结果
以上对侵蚀沟各参数相关性的统计分析表明:①侵蚀沟的宽度与长度、深度与长度之间的相关系数较小,说明用长度代表侵蚀沟侵蚀程度效果较差,不能很好地反映侵蚀沟的宽度和深度;②虽然深度与宽度相关系数较大,达0.714,但由于第一次全国水利普查东北黑土区侵蚀沟普查中无宽度和深度信息,故本次不予考虑;③侵蚀沟的面积与长度、宽度相关系数较大,均大于0.6,且面积与长度、宽度和深度均有较好的相关关系。综上,选择侵蚀沟占地面积作为侵蚀沟分级指标。
综合考虑侵蚀沟的规模、治理措施和投资等因素,按照侵蚀沟的占地面积大小对侵蚀沟进行了分级。
(1)小型侵蚀沟。 通过多年的工作实践和研究我们发现,东北黑土区相对较小的发展型侵蚀沟(沟深一般小于2.0 m)大多数适合采取填埋复垦或灌木封育等方式进行治理,治理难度较小,治理效果较好。以平均沟深小于2.0 m为筛选原则,对调查的509条侵蚀沟进行统计,并按面积排序,在剔除了面积最大的15%侵蚀沟后(剔除原因:一是可剔除极端异值的影响;二是由于采用的沟深值为该沟道的平均值,实际沟道中有部分沟段深度大于2.0 m,经过反复计算和调整,剔除面积最大的15%侵蚀沟可有效降低该影响),侵蚀沟道面积(保留一位小数)的最大值为0.3 hm2。将沟道占地面积≤0.3 hm2的发展型侵蚀沟定为小型侵蚀沟。
(2)大型侵蚀沟。经过调查与分析,一般沟长大于800 m、沟宽大于6.0 m的发展沟治理难度相对较大,必须先行采取工程措施进行稳固,再利用植物措施进行综合治理。利用第一次全国水利普查侵蚀沟的调查结果,以平均沟长大于800 m为筛选原则,按面积排序,筛选结果对应的侵蚀沟最小面积为1.4 hm2。将沟道占地面积≥1.4 hm2的发展型侵蚀沟定为大型侵蚀沟。
(3)中型侵蚀沟。将介于小型侵蚀沟和大型侵蚀沟之间的发展型侵蚀沟定义为中型侵蚀沟。中型侵蚀沟主要采取植物措施与工程措施相结合的方法进行综合治理。
综上,得出东北黑土区侵蚀沟的分级标准,见表2。
表2 东北黑土区侵蚀沟分级标准
(责任编辑 徐素霞)
S157.1
A
1000-0941(2017)10-0041-02
白建宏(1975—),男,陕西清涧县人,高级工程师,学士,从事水土保持生态建设项目管理工作。
2017-08-10