石窟小流域水土保持措施及效益分析

褚雅红

（潞城市水利局）

石窟小流域位于潞城市西北部店上镇，距市区约15 km。流域总面积4 026 hm2，其中水土流失面积3 521 hm2，占总面积87.46%。由于水土流失比较严重，成为农业发展的重要限制因子，严重影响当地经济发展与农民群众生活水平的提高。为改变这种状况，2016年该流域被列为国家太行山水土保持重点建设工程区，市水利局会同相关部门，共同制定了水土保持实施方案并付诸实施，取得了显著成效。

1 小流域概况

1.1 自然条件

1.1.1 地形地貌

石窟小流域大地貌类型属北方土石山区，小地貌以黄土丘陵为主。海拔高差比较大，地势起伏，沟窄坡陡，沟道呈树枝状展布，丘陵突兀，沟壑纵横。地理上位于太行山复式背斜隆起带，西部为沁水坳陷，出露地层为奥陶系及第三系、第四系沉积物，其中奥陶系中统沉积厚度560 m，保存完好。

1.1.2 气象水文

流域属暖温带大陆性季风气候区，冬季寒冷少雪，春季多风少雨，夏季雨热同期，秋季凉爽短暂。据资料，年均气温9.2℃，极端最高气温33.9℃，极端最低气温-13.4℃，年≥10℃以上积温2 800-3 400℃；年均降水量534.2 mm，年际变化较大，年内分布极不均衡，6-9月降雨量占年降水量的70%；年日照时数2 486 h，无霜期170 d，最大冻土深度89 cm。由于降水集中，雨型多属暴雨，沟道的径流以季节性洪水为主，量小峰高，陡涨陡落，来势凶猛。

1.1.3 土壤植被

流域地面主要组成物质为红黄土母质，主要土壤类型为褐土，以山地褐土为主，一般土层厚度大于20 cm以上。地表植被主要有用材林、经济林、灌木林和天然草地，植被覆盖率较低，约40%左右。用材林以杨树、柳树、松柏、刺槐为主；经济林以核桃为主，苹果、梨、杏次之；灌木以黄刺梅、荆条、棠梨等为主；草类以蒿类为主；农田中栽培的农作物以冬小麦、春玉米、谷子等为主。

1.2 社会经济条件

流域涉及马江沟、柳江沟等8个行政村，总人口4 394人，均为农村人口，人口密度125人/km2。人均耕地0.55 hm2，主要种植玉米、小麦、谷子及油料，年粮食总产3 855 t，人均产粮877 kg。年农村经济总产值2 505.56万元，其中农业产值859.60万元，林业产值38.55万元，牧业产值84.80万元，副业产值1 522.61万元，年人均纯收入3 552.8元。

1.3 土地利用情况

据国土部门提供的土地详查资料，石窟小流域现有耕地面积2 416.03 hm2，占总土地面积60.01%；林地面积1 033.18 hm2（乔木林238.43 hm2，灌木林520.67 hm2，其他林地274.08 hm2），占25.66%；其他草地168.66 hm2，占4.19%；村庄326.75 hm2，占8.12%；采矿用地20.39hm2，占0.51%；公路22.34hm2，占0.55%；铁路17.87 hm2，占0.44%；河流水面20.99 hm2，占0.52%。

1.4 水土流失与水土保持情况

据调查，石窟小流域水土流失面积3 521 hm2，占总面积87.46%，年均土侵蚀模数3 560 t/km2，总体上属中度侵蚀。其中，轻度侵蚀915.96 hm2，占水土流失面积26.01%；中度侵蚀2 416.03 hm2，占68.62%；强烈侵蚀189.05 hm2，占5.37%。

根据现场调研，经过多年以基本农田建设为中心的水土流失治理，水土保持措施面积达948.80 hm2，治理程度26.95%。流域90%以上的耕地已改造为梯田，林地以天然林为主，人工栽植乔木林较少，宜林荒坡多为稀疏灌草，植被覆盖率低，难以有效控制较为严重的水土流失。

2 小流域水土保持实施方案制定

石窟小流域被列为重点治理项目区后，我们根据当地农业农村经济发展形势和生态建设需要，确定了水土保持思路：以宜林荒草地和疏林地生态改善为引领，大力开展水土保持林、经济林营建改造，边远山区实行封禁自然恢复植被，增加植被覆盖率，优化土地利用结构和经济结构，在提高水土流失治理程度的同时，使生态效益、经济效益和社会效益协调推进。建设目标：治理度达到70.75%，生态环境有效改善，人均收入显著提高，年减少土壤流失量2.05万t，增加水资源涵蓄量219.17万m3。具体治理措施：坡改梯12.66 hm2，整治沟地12.03 hm2，栽植侧柏林98.28 hm2，种植油用牡丹25.48 hm2，连翘28.82 hm2，封禁生态自然修复784.20 hm2。为便于开展生产，新建改造生产道路1.37 km。

3 水土保持措施实施

3.1 农田工程

3.1.1 坡改梯

将小流域内目前地面坡度为5°-10°的缓坡耕地12.66 hm2，用推土机将其修成土坎水平梯田。

3.1.2 整治沟地

石窟小流域内有一支沟，流域面积0.84 hm2，沟道比降4.28%，沟道长度700 m，土层厚度大于20 m。沟道现状以自然荒草地为主，林草覆盖率低，零星分布有当地村民开发的耕地，地块小且不连片。在整治沟地工程实施中，为与现有耕地集中连片，采取挖高垫低、修建排洪渠方式进行整治，以形成沟坝地高产稳产基本农田，达到保土、保水、保肥的目的。经整治，连片新增耕地12.03 hm2。

3.2 经济林

3.2.1 油用牡丹

在石窟小流域内，共在2个村栽植油用牡丹25.48 hm2，其中北村10.83 hm2，温村14.65 hm2。秋季整地，春季栽植。整地方式为：圆形穴坑，穴径0.4 m，穴深0.4 m；鱼鳞坑，长径1.0 m，短径0.6 m，坑深0.6 m。采用2年生优质苗木，苗高30 cm，根长20 cm，裸根蘸泥浆栽植。

3.2.2 连翘

连翘属灌木树种，具有耐旱、耐寒、根系发达等特点，药用价值高，适宜荒山荒坡，近年来将其作为经济林栽培。共栽植面积28.82 hm2。采用鱼鳞坑整地，品字形排列，选用2年生苗，苗高0.6 m，地径1cm，株行距1 m×3 m，每穴2株。

3.3 乔木林

在石窟小流域的荒坡，营造水土保持乔木林。树种选择耐旱、耐寒、耐瘠、适应性极强的侧柏，共在5个村实施面积98.28 hm2，其中弓家岭3.13 hm2，柳江沟8.15 hm2，曹家庄47.52 hm2，北村10.85 hm2，赤头28.63 hm2。鱼鳞坑方式整地，纯林，株行距2 m×3 m。苗木规格为苗高0.8 m，地径0.5 cm。

3.4 封禁治理

共实施封禁面积784.20 hm2。在规划的封禁区树立标志牌，并在涉及村庄制定乡规民约，全年封禁，村民共同遵守，严禁放牧破坏植被。

4 综合效益分析

4.1 经济效益

经济效益的核算范围为新修梯田、沟坝地增产的粮食，经济林增加的收益及乔木林增加的木材蓄积量等。根据相关规范中的有关规定，结合石窟小流域的实际情况，新修梯田和沟坝地按2 a、经济林按6 a、水保林等按15 a产生直接效益计算。当这些水土保持措施全部稳定发挥效益时，按当地市场平均价格计算，直接经济效益可达2 633万元。

4.2 生态效益

规划措施实施后，水土流失治理度可达70.75%。经计算，当各项水土保持措施稳定发挥效益时，每年可以新增保土量2.05万t，保水量219.17万m3。植被覆盖率明显提高，土壤侵蚀有效控制，生态环境得到改善，从而产生显著的生态效益。

4.3 社会效益

石窟小流域通过重点治理，农业生产条件得到明显改善，荒山荒坡土地资源得到合理利用，经济林得到快速发展，从而可实现土地利用结构和农村经济结构有效调整，增加农民二次创业机会，提高劳动生产率，产生良好的社会效益。