□陳愛梅(輝縣市寶泉水庫灌區(qū)管理處)
□陳同松(輝縣市石門水庫灌區(qū)管理處)
□王 寧(輝縣市寶泉水庫灌區(qū)管理處)
輝縣市位于豫北太行山南麓,總面積2007km2,其中山丘區(qū)面積為1234km2,占全市面積的61.40﹪,在山丘區(qū)分布著眾多季節(jié)性河流,形成相對獨立的小流域。輝縣市多年來平均降雨量為576mm,年內分布也極不均勻,全年降雨量的67﹪都集中在6-9月份,且多以大雨和暴雨形式出現(xiàn)。經(jīng)常形成山洪等災害,嚴重制約當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。目前,輝縣市山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)采取積極措施,通過對山區(qū)小流域的綜合治理,已取得較好經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。文章通過對輝縣市峪河小流域實施綜合治理的實例,來闡述小流域綜合治理中水土保持措施的作用和重要性。
峪河小流域位于輝縣市西30㎞,總面積40.17km2,地勢北高南低,最高海拔1363m,最低海拔120m,地表巖性多為砂巖,片麻巖和花崗巖;水土流失形式以水力侵蝕中的面蝕和溝蝕為主,通過實地調查并結合第二次全國水土流失遙感普查資料,該流域已初步治理水土流失11.09km2,還有20.29km2水土流失面積需要治理。項目區(qū)平均土壤侵蝕模數(shù)為2709t/km2·a,年均土壤流失總量達10.88萬t。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,水土流失使地表土壤肥力逐步降低,跑水跑肥造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入成本增加,糧食生產(chǎn)低而不穩(wěn);在生態(tài)環(huán)境方面,水土流失使地表土層肥力下降,土層變薄,蓄水保墑效果降低,導致林草植被生長緩慢,甚至枯死,使當?shù)厣鷳B(tài)植被逐年減少,自然生態(tài)失衡,環(huán)境不斷惡化,洪澇、干旱災害發(fā)生頻繁,河流旱時斷流、澇時泛濫成災。因此加快治理水土流失,進一步調整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構,增加基本農(nóng)田數(shù)量,發(fā)展經(jīng)果林面積,是該流域水土保持和經(jīng)濟發(fā)展的必由之路。
按照“預防為主、保護優(yōu)先、全面規(guī)劃、綜合治理、因地制宜、突出重點、科學規(guī)劃、注重效益”的水土保持方針,在對小流域水土流失綜合調查的基礎上,進行全面系統(tǒng)的綜合治理規(guī)劃。治理目標為各項措施發(fā)揮效益后,水土流失累計治理程度達到80%以上,綜合治理措施保存率將達到95%以上,各項措施減沙率達到75%以上,保水率達到25%以上,林草面積占宜林宜草面積的80%以上,人均純收入增加1500元/人左右。水土流失得以有效控制,生態(tài)環(huán)境開始向良性方向循環(huán)。
坡改梯主要是對流域中下游丘陵區(qū)坡度較緩,土層土質較好,生產(chǎn)交通條件便利,經(jīng)改造能成為基本農(nóng)田的坡耕地進行改造整治,成為水平梯田,滿足當?shù)厝司巨r(nóng)田0.05hm2的要求。
蓄水池布設在坡腳、路邊或坡面局部低凹處,與排水溝的終端相連便于容蓄坡面排水,沉砂池布設在排水溝末端,起沉砂消能作用。排水溝布設在坡改梯地塊內,主要起澇排旱灌作用,確保坡改梯達到基本農(nóng)田標準。
水保林主要布設在流域內山丘區(qū)林草覆蓋率低于40%的荒山荒坡上,采取魚鱗坑、穴狀整地,苗植或籽播造林。
經(jīng)果林主要是對水土流失嚴重,坡度較陡,土層相對較薄、土質差,遠離村莊,生產(chǎn)條件不便,現(xiàn)種植農(nóng)作物的坡耕地營造經(jīng)果林,一般分布在流域中下部丘陵區(qū)。
封禁治理主要布設在流域內山丘區(qū)坡面和山頂部灌木林及疏幼林地上,同時對林草覆蓋率低的稀疏林地和灌木林地通過穴播麻櫟進行補密。
谷坊一般布設在流域上游溝蝕沖刷比較嚴重的支溝道口,主要起防止溝道沖刷下切和溝頭擴展作用,其數(shù)量、尺寸根據(jù)溝道長度、寬、深、比降等立地條件設計確定。
根據(jù)實際情況,便于群眾生產(chǎn),在規(guī)劃的坡改梯和經(jīng)濟林地塊中修建生產(chǎn)道路,以滿足生產(chǎn)生活需要。
工程項目總投資653萬元,于2011年9月開工,2012年12月完竣工。經(jīng)過該項目的實施,項目區(qū)新增治理面積1578.80hm2,其中新增梯田62.70hm2,發(fā)展經(jīng)濟林108.20hm2,營造水保林323.40hm2,封禁治理1084.50hm2;修建谷坊8座,蓄水池9座,沉砂池21座,排水溝3.94km,生產(chǎn)道路3.52km。
4.2.1 坡改梯
按從第二年開始發(fā)揮效益,B1=F1×G1。式中:B1—計算年;F1—計算年發(fā)揮效益面積;G1—單位面積年效益值。經(jīng)計算新增產(chǎn)值1237.50元/hm2。
4.2.2 水保林
按從第四年開始發(fā)揮效益,B2=F2×G2。式中:B2—計算年效益;F2—計算年發(fā)揮效益面積;G2—單位面積年效益值。經(jīng)計算新增產(chǎn)值2825.00元/hm2。
4.2.3 封禁治理
從第四年計算效益,B3=F3×C3。式中:B3—計算年效益;F3—計算年發(fā)揮效益面積;C3—單位面積年效益值。經(jīng)計算新增產(chǎn)值128.00元/hm2。
4.2.4 經(jīng)濟林
從第四年開始計算效益,B4=F4×C4。式中:B4—計算年效益;F4—計算年發(fā)揮效益面積;C4—單位面積年效益值。經(jīng)計算新增產(chǎn)值72500.00元/hm2。
4.3.1 蓄水效益
蓄水效益包括水土保持生態(tài)工程實施后,水土保持措施攔截的大部分原來流失的徑流量及小型蓄水工程、谷坊等攔蓄地面徑流量等。其中一部分轉變?yōu)橥寥浪虻叵滤?,使原來裸露地表的無效蒸發(fā)變?yōu)橹参锏挠行д趄v,降低了蒸發(fā)速度,提高了雨水和徑流的利用率,增加了土地生產(chǎn)能力和總生物量。各項措施的蓄水定額參照《河南省水土保持規(guī)劃》,并結合項目區(qū)實際治理措施產(chǎn)生的效益情況調查測算確定。
根據(jù)《河南省小流域設計暴雨洪水圖集》求得項目區(qū)年均徑流深為171mm,項目區(qū)面積40.17km2,徑流量為686.91萬m3,蓄水能力185.44萬m3,蓄水效率為27.00%。蓄水指標詳見表1。
4.3.2 保土效益
保土效益主要包括小流域綜合治理后,水土保持措施攔截的大部分原來流失的泥沙量及小型蓄水工程、谷坊等攔蓄的泥沙量。從而使項目區(qū)流入干流泥沙減少,有效地減緩下游河道的淤積。各項措施的保土定額參照《河南省水土保持規(guī)劃》,并根據(jù)項目區(qū)治理措施產(chǎn)生的實際效益情況調查測算確定。
根據(jù)上述保土定額和相應措施發(fā)揮效益數(shù)量,到2012年末,各項水土保持措施實施后,每年保土能力為8.77萬t,各項措施實施后的保土效率為80.61%。保土指標詳見表1。
項目實施后,控制了水土流失,消減洪峰,進一步改善作物生長的水、肥、氣、熱條件,有利于土壤有機質、N、P、K營養(yǎng)的積累,提高土壤肥力,增強土壤抗蝕能力。由于植被率的提高,森林的蒸騰作用,將使大氣濕度增加,改善了地面小氣候。森林吸收空氣中的二氧化碳,釋放氧氣,起到凈化空氣的作用。林草植被的增加,給野生動物提供了棲息的場所,利于野生動物的繁衍生息。
表1 水土保持生態(tài)效益指標表
峪河流域通過水保措施的優(yōu)化布設,特別是生產(chǎn)用地與生態(tài)用地的整治,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得以較大改善,土地利用結構更趨合理。土地利用率達到100%,勞動生產(chǎn)率提高20%;土地生產(chǎn)率提高25%。同時,由于措施的布設,改善了生活環(huán)境,社會經(jīng)濟良性發(fā)展,群眾脫貧致富奔小康步伐加快,促進了社會穩(wěn)定與進步;同時,由于溝道治理工程的合理配置,減輕了洪澇災害,減輕了下游沿河的危害及干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害。
另外,項目區(qū)水土保持綜合治理措施,使項目區(qū)農(nóng)產(chǎn)品更加豐富,特色農(nóng)業(yè)以及農(nóng)業(yè)景觀增多,居住環(huán)境條件更優(yōu)美,對外吸引力增強,對當?shù)刎S富的觀光休閑及旅游業(yè)發(fā)展都將起到促進作用,農(nóng)村經(jīng)濟收入來源增加,對當?shù)剞r(nóng)民致富,建設小康社會起到極大推進作用。