王文常
(牡丹江市阳明区磨刀石镇水利站,黑龙江 牡丹江 157037)
盘道沟小流域地理位置处于长白山余脉老爷岭末端,为低山丘陵沟壑区,属牡丹江市磨刀石镇管辖,该流域土壤为山地暗棕壤,最高点海拔高程为757 m。最低点海拔高程为350 m,相对高差407 m,境内有45个山峰。流域总土地面积为4 832.9 hm2。其中耕地3 032.0 hm2,占62.7%;林地1 082.1 hm2,占 22.4%;荒山面积 380.5 hm2,占7.9%;非生产用地338.3 hm2,占6.99%。
盘道沟小流域水土流失严重,该流域的土壤侵蚀类型以沟蚀发生范围最广,以片状细沟状侵蚀为主,沟蚀发生强度高。运用“黑龙江省土壤流失方程”进行计算(公式A=RKLSCP),全流域土壤侵蚀模数为3627 t/km2·a,为中度侵蚀类型。
经调查,治理前盘道沟小流域水土流失严重,面积达3 368.5 hm2,占流域总面积的69.7%;其中耕地流失面积2 958.0 hm2,占耕地总面积的97.6%;侵蚀沟30 hm2,126条沟,沟壑密度为0.27 km/km2,侵蚀模数 3627 T/km2。
该流域侵蚀程度为轻度侵蚀面积295.8 hm2,中度侵蚀面积410.5 hm2,潜在的危险程度为危险型;强度侵蚀面积2 662.2 hm2,潜在的危险程度为极险型。
盘道沟流域水土流失原因除山高、坡陡、暴雨等自然条件外,其主要因素是毁林开荒,超坡开荒,顺坡耕作等。
每年大汛之后,大量的泥沙淤积在沟谷、河道、库塘渠道内,既影响了河道行洪,又减少了水库、塘坝的蓄水能力。土壤流失后,大片的土地逐年砂砾化,水土在流失的同时,也带走了土壤中所含有机质氮、磷、钾及微量元素,造成原有土地的生产力逐年下降。
由于坡耕地跑水、跑土、跑肥,使有机质含量逐年减少,土壤结构变劣。
由于大面积的掠夺式生产,破坏了区域林地资源,致使生态失调。加之土壤含水能力差,坡洪灾害时常发生,不仅威害人民生命财产安全,农业生产也受到严重的破坏。
针对小流域的现状,要控制大流域范围内的水土流失,就必须先控制小流域内的水土流失,这是从根上治理,是符合水土流失治理规律的。采集数据主要功能包括小流域的坡度提取、侵蚀分析、资源评价、措施布局、措施设计、效益分析等。根据盘道沟小流域1∶25 000地形图为工作底图,利用GPS卫星定位仪,结合实地踏查土地利用现状,绘制土地利用现状图,运用软件技术,构建水土保持规划数据库,在土壤侵蚀定量分析的基础上,进行各项水保措施的设计,合理调整土地利用布局。
1)坡耕地修梯田。根据区域坡耕地的实际情况,5~15°的坡耕地应规划为梯田地块面积为2096 hm2,修梯田时在山区坡耕地上层较薄,以修坡式梯田为主,结合果树建设工程。
2)坡耕地改垄。根据黑龙江省各地多年的生产实践,一般来说3~5°之间的坡耕地顺垄改为横垄地块为合适,治理面积295.8 hm2。
3)退耕还林。在坡耕地治理的同时,加大退耕还林力度,规划各类林业措施,主要根据不同地区的土壤、气候、侵蚀类型和当地的需要来确定林种、树种和林型结构。在林种搭配上,在山区和丘陵漫岗地区,要根据不同的部位,由上而下地配备各种水保林种,形成一个完整的水保林体系,发挥群体的作用,达到防治水土流失的目的。要选择耐瘠薄、干旱、速生和固土性能强的树种。
4)固沟林。布设固沟林3.33 hm2,根据侵蚀沟的不同部位,通过削坡和整地措施,分别营造汇水线防护林、沟头防护林、沟边防护林、沟坡防蚀林和沟底防冲林。
5)地埂生物带。布设护埂林6.25 hm2,主要是在修建的梯田埂上种植苕条带或灌木,保护田埂,防止田埂坍塌或田面径流冲毁田埂。
6)坡地果树水保林及经济林。修果树梯田122.5 hm2,主要在流域内荒山荒坡又向阳窝风的山坡,利用坡地优势条件,采用窄田面的梯田,大鱼鳞坑,栽植果树或龙冠冠果等,这样不仅保持了水土,又有较高的经济价值。
流域内治理水土流失面积3 338.5 hm2,其中改造坡式梯田2096 hm2,果树梯田122.5 hm2,退耕还林443.7 hm2,改垄295.8 hm2,对所有的荒山实施封禁治理380.5 hm2。
通过实地调查,盘道沟流域内有大小侵蚀沟126条,面积达30 hm2,在治理上合理配置各项水利工程措施,做到坡沟兼治,采取综合水土保持工程措施。对中小型的侵蚀沟,结合坡面的梯田、截流沟等措施,采取沟头防护和修谷坊、蓄水池为主的沟道治理措施,做到坡沟兼治防治水土流失,总共治理 884/126(座/条)。
1)截流沟。治理截流沟 884/126(座/条),主要是在流域上部坡耕地的下方,或坡面较长的“二肋”或坡度变化明显的地方以及坡水威胁坡下平地的坡脚处,开挖截流沟,切断地表径流,防治水土流失,因地制宜采取截流沟措施,达到了蓄排水的效果。
2)谷坊。谷坊是稳定沟床,防止侵蚀沟继续发展,拦泥缓流,减缓沟底坡降的一项工程措施。它可以把较浅的坡面侵蚀淤浅、淤平,使耕地连片耕作。在较深的侵蚀沟中,它可以防止沟底下切,稳定沟床,经过多年淤积,可以淤积出土地进行耕种,也可叫做闸沟造田。谷坊的种类主要有编柳谷坊、压柳谷坊、干砌石谷坊等。
通过对盘道沟小流域的坡耕地治理,切割蚕食耕地的侵蚀沟得到全面治理。经实地测查,当年治理后的梯田工程通过植物措施的固水保土、工程的拦蓄,比不实施水保工程的坡面蓄水保土效果更佳。坡面各项措施是通过拦截、减缓地表径流,增加土壤入渗,延长汇流时间,实现水土保持工程的保水效益。工程实施后,到各项治理措施全部生效时,水保效益显著。
项目区水土流失治理综合程度达到99.1%,平均每年可拦蓄径流总量达203.41万m3,保土总量达3.37万t,治理区蓄水效益72%,保土效益77%。坡面形成乔灌草、网带片相结合的水土保持防护林体系,区域的地面小气候明显改善,水土流失大为减轻,提高了流域减灾御害的抗逆能力。随着水保措施的有序实施,坡耕地土壤侵蚀被有效控制,基本农田内水保措施能力提高,蓄水保土,为农业可持续发展创造了有利条件。