桐柏淮河源科技示范園水土保持項目改造措施

□仵　蕾（河南省南陽市桐柏縣水利局）

桐柏淮河源科技示范園水土保持項目改造措施

□仵蕾（河南省南陽市桐柏縣水利局）

水土流失造成生態(tài)環(huán)境惡化，水旱災害頻繁，人類賴以生存的土地日漸貧瘠，土地沙化，肥力減退，嚴重制約著區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。據(jù)調查，該區(qū)域內水土流失造成失去耕作價值的耕地有20 hm2，并且，水土流失嚴重危及流域內群眾的生命財產安全和交通安全。據(jù)不完全統(tǒng)計，項目區(qū)內因水土流失毀壞民房22間，死亡6人，造成312國道堵塞12處。因此，該區(qū)域迫切需要搞好水土保持，根治水土流失，改善生態(tài)環(huán)境。

科技示范區(qū)；水土保持；項目改造

1　項目區(qū)基本概況

桐柏縣位于豫鄂邊區(qū)，處于南北氣候過渡地帶，也是江淮分水線，全縣總面積1 941 km2，屬低山丘陵區(qū)，地形地貌復雜，山地面積較大，多年平均降水量為1 158mm，降雨時空分布不均?；丛存?zhèn)西距桐柏縣城10km，系千里淮河發(fā)源地。鎮(zhèn)區(qū)面積771km2，屬“七山二水一分田”的山區(qū)重鎮(zhèn)，轄14個行政村192個村民小組，總人口2.30萬人?；春釉此帘３挚萍际痉秷@區(qū)位于淮源鎮(zhèn)，國道312線以南的淮河兩岸，園區(qū)面積129.50 hm2。淮河流域水土保持建設項目區(qū)主要位于淮河東岸的示范園區(qū)內，占地面積77.59 hm2，包括固廟的1個自然村，人口48人，其中農業(yè)人口39人，農業(yè)勞動力28人，人口密度0.62人/hm2，人口自然增長率為8‰。

2　水土流失的成因及危害

2.1水土流失的成因

2.1.1自然因素

首先，降雨量大而集中是形成水土流失的首要因素，區(qū)域內多年平均降雨量1 158mm。降雨量＞1 000mm的年份占78%，降雨日數(shù)平均114 d，降雨在年內分布不均，6-9月份降雨量占總降雨量的70%，常發(fā)生季節(jié)性旱澇災害。其次，項目區(qū)地形、地貌復雜，山高坡陡是造成水土流失的重要因素。再次，地表巖性和土壤極易形成水土流失。區(qū)域內地表巖性主要為花崗巖、片麻巖、沙頁巖等，風化層較厚，形成土壤的礦物組成復雜，晶粒粗，膠結力差，抗沖抗蝕力不強。最后，林草植被覆蓋率低也是形成水土流失的重要原因。

2.1.2人為因素

該區(qū)屬淺山丘陵區(qū)，人口密度大，人類活動頻繁，對地形和植被的干擾程度較高。主要包括亂砍濫伐、陡坡開荒和無秩序的礦產資源開發(fā)，造成了嚴重的土壤加速侵蝕。

2.2水土流失的危害

水土流失造成生態(tài)環(huán)境惡化，水旱災害頻繁，人類賴以生存的土地日漸貧瘠，土地沙化，肥力減退，嚴重制約著區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。據(jù)調查，水土流失造成失去耕作價值的耕地有16hm2，并且，水土流失嚴重危及流域內群眾的生命財產安全和交通安全。據(jù)不完全統(tǒng)計，項目區(qū)內因水土流失毀壞民房22間，死亡6人，造成312國道堵塞12處（次）。因此，必須搞好水土保持，根治水土流失，改善生態(tài)環(huán)境。

3　項目區(qū)內建設目標與工程總體布局的施工工程措施

3.1項目區(qū)內建設目標工程措施

示范園區(qū)采用科技新成果，推廣水土保持先進技術、施工方法和優(yōu)良植物品種，成為技術示范的基地。實現(xiàn)水土流失綜合治理程度達到80%以上，植被覆蓋度達到80%以上，土壤侵蝕量減少80%以上，坡耕地全部得到整治，25°以上陡坡耕地全部退耕還林還草。

圍繞改善生態(tài)環(huán)境，因地制宜，達到宜林則林，宜草則草，使林木覆蓋率提高到80%以上，林草措施保存率達到95%以上。

通過調整農村產業(yè)結構，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，全面貫徹政府關于退耕還林還草政策，確定合理的土地利用結構，實現(xiàn)立體種植和發(fā)展經(jīng)濟林果，提高土地經(jīng)濟產出，農民人均純收入在現(xiàn)有基礎上翻一番。

3.2工程總體布局施工措施

針對項目區(qū)地形地貌、土地利用現(xiàn)狀、水土流失成因、資源利用及經(jīng)濟發(fā)展方向等自然與社會經(jīng)濟特征。在小流域治理布局設計上，本著“因地制宜，因害設防，全面規(guī)劃，綜合治理，注重實效”的方針，堅持生物措施與工程措施治理相結合，水保措施與農業(yè)耕作措施相配套，生態(tài)保護與資源開發(fā)利用相兼顧的原則，溝坡兼治，喬灌草結合，山、水、田、林、路綜合治理，形成措施配套功能完善的小流域水土保持綜合防護體系。

3.2.1坡面綜合防護體系布局措施

3.2.1.1林草防護措施

為充分利用和開發(fā)項目區(qū)內“四荒”資源，綠化荒山荒坡，控制水土流失，發(fā)展山區(qū)經(jīng)濟，按照“因地制宜，適地適樹”的原則，采取“造、封、退、改、補”等生物措施治理手段，調整林種結構，合理安排林草配置模式。

結合退耕還林工程和生態(tài)公益林保護工程建設，在坡度較大的坡地上營造以松、杉、櫟類混交林為主水土保持林，恢復山體植被；在土層相對較厚的宜林荒地上，營造以木瓜為主的水保經(jīng)濟林。

在緩坡和群眾家前屋后，發(fā)展木瓜、茶、竹等經(jīng)濟林。對現(xiàn)有的水土流失較嚴重的疏林、幼林等未成林地進行撫育補植和改造，實行生態(tài)修復，進行封禁治理。經(jīng)過林草措施的治理，在項目區(qū)內，形成喬、灌、草結合的生物屏障，構筑成控制坡面水土流失的頭道防線，并為林業(yè)和農村產業(yè)結構調整打下堅實基礎。

3.2.2.2坡面工程防護措施

結合退耕還林項目建設，采取行政性措施，全面實行停墾禁伐，按照統(tǒng)一規(guī)劃，以“改”為主，根據(jù)不同的坡度和土層，采取不同的治理措施。①對25°以上的坡耕地，一律退耕還林。②對山坡中下部水土條件較好的25°以下坡耕地，建設水平梯田。③重點對水土流失嚴重的坡式經(jīng)濟林地進行整改，興建“三保”工程。④配套開挖水平截（排）水、沉沙池，建設交通耕作路。

通過坡面工程防護措施治理，做到“水平梯繞山轉，外有埂，內有溝，小雨不下坡，大雨順溝流”，坡面徑流被層層攔蓄在梯面和排（截）水溝內，逐漸下滲，有序排泄，削弱產生坡面水土流失的外營力，增加土壤含水量，增強保土、保肥和抗旱能力，成為控制坡面水土流失的第二道防線。

4　集水蓄水工程措施

水土流失綜合治理，關鍵問題就是水資源問題。示范園區(qū)在預防監(jiān)督的基礎上，以“攔、截、排、涵、蓄”徑流調控為核心，合理布設，分層攔蓄，開展集水蓄水工程，構成完整的防御體系。并進行節(jié)水技術應用，實現(xiàn)集水蓄水和水資源的節(jié)約利用。集水蓄水工程主要由截水溝、排水溝、塘堰、蓄水池等組成。截排水溝長3120m，新修和改造塘堰13座，蓄水池6個。

4.1雨洪資源綜合利用工程及截水溝措施

該地區(qū)降雨量較大，水資源豐富，園區(qū)內堰塘遍布，繞山渠蜿蜒曲折，頗有特色。為實現(xiàn)水資源的多級開發(fā)和充分利用，對園區(qū)內現(xiàn)有堰塘進行擴大加固，增加其集水蓄水功能；為充分發(fā)揮繞山渠輸水、集水、調水的功能，對現(xiàn)有繞山渠提高建設標準進行改造，同時進一步完善繞山渠水系網(wǎng)絡，實現(xiàn)淮河與堰塘、堰塘與堰塘、堰塘與淮河之間的水系循環(huán)，構建一個完善的保水、集水、蓄水、用水的水循環(huán)網(wǎng)絡。

根據(jù)當?shù)厍闆r，截水溝主要布設在水土保持林的下半部，攔截滾坡水（植被或工程措施未攔蓄部分），沉沙后，進入塘堰。截水溝不但攔截泥沙，而且起到增大塘堰集水面積和塘堰、蓄水池等蓄水能力，截水溝基本上沿等高線布設，與等高線取1%的比降，截水溝與坡面排水溝相連接或與塘堰、蓄水池相連接。

5　典型工程設計施工措施

5.1徑流觀測園施工

在科技園區(qū)內建立徑流觀測園。分別設置旱地、草地、灌木、喬木、喬灌草和對照6個徑流小區(qū)，進行天然降雨情況下的水土流失研究，揭示地表覆蓋對土壤侵蝕的影響，指導科技園區(qū)和其他類似地區(qū)的水土流失治理。

根據(jù)《水土保持監(jiān)測規(guī)程》（SL277-2002）修建標準小區(qū)。徑流小區(qū)土壤剖面相同、土層厚度較均勻。坡度為15°，徑流小區(qū)寬5m，長20m（垂直投影），面積100m2，共計600m2。小區(qū)邊界由混凝土邊墻圍成矩形，邊墻高出地面20 cm，埋入地下30 cm。上緣向小區(qū)外呈60°傾斜，小區(qū)底端為水泥等材料做成的集流槽。集流槽表面光滑，上緣與地面同高，槽底向下及向中間傾斜，斜度達到土壤不發(fā)生沉積。緊接集流槽，由鍍鋅鐵皮、金屬管等做成導流管或導流槽。引水槽末端設置泥沙徑流收集裝置，并采用徑流泥沙自動監(jiān)測系統(tǒng)測定。

5.2巖石成孔荒山綠化技術的施工

巖石成孔荒山綠化技術是將鉆孔客土綠化技術和種基盤綠化技術相結合的一項石質坡面綠化技術手段。主要用于巖面光滑且地形陡峭的石質坡面。巖石成孔荒山綠化技術采取生物措施與工程措施相結合，針對坡面上的裸巖，首先采用鉆孔技術，在裸巖上鉆80 cm深、直徑150mm的孔，孔間距一般為40 cm。然后利用種基盤綠化技術，進行回填土，將灌木、喬木等的種基盤苗植入，周圍地表進行秸稈（草）覆蓋。

5.3植生袋綠化技術的施工

植生袋綠化技術是將植物的種子、泥土、生長料和添加劑經(jīng)過加工制袋，通過壘砌的方式實現(xiàn)綠化。植生袋綠化技術主要用于反坡、地形不規(guī)則的裸露巖石邊坡的綠化。

植生袋綠化技術利用邊坡巖面本身的凹陷處，在凹陷處下部采用植生袋圍堰，圍堰內填土，種植灌木為主，植生袋內裝入按一定比例配制的耕植土、有機基質、保水劑、肥料?；蛟谄旅嫱鈧戎苯佑弥采菪委B砌，形成一層植生袋面層，通過該植生袋內種子的生長來綠化邊坡。首先是將選好的草、花、灌木種子（主要是當?shù)剡m生的苜蓿、杜鵑、胡枝子、龍須草、彎葉畫眉草、葛藤、堅尼草、知風草、菅草、芭茅、毛花雀稗等）、保水劑、微生物肥料等材料，通過機器設備均勻的復合在兩層可降解的無紡布中間，并覆上一層抗老化綠網(wǎng)，然后將復合好的材料按一定的規(guī)格縫制成的袋狀，然后將其平整的鋪在作業(yè)面上，并采用長鐵釘或鋼錨釘作為緊固件加固，標準為5只/m2。由于植物根系十分發(fā)達，縱橫交錯有“軟鋼筋”之力，整個坡面基本上可以形成1～2m的灌木為主的草灌植物群落，植物基本上能自然生長。并且周圍山林的鄉(xiāng)土草木本也逐漸侵入到邊坡上來，達到了人工快速過渡的效果，恢復的植被基本上與周圍的環(huán)境融為一體，趨于自然。

5.4植被混凝土護坡綠化技術的施工

植被混凝土護坡綠化技術是植被混凝土是采用特定的混凝土配方和種子配方，對巖石邊坡進行防護和綠化的新技術。植被混凝土護坡綠化技術主要用于陡峭的裸露巖石坡面的綠化，與巖石成孔荒山綠化技術效果基本相同。

首先是根據(jù)邊坡地理位置、邊坡角度、巖石性質、綠化要求等來確定水泥、土、腐殖質、保水劑、混凝土綠化添加劑及混合植綠種子的組成比例。具體施工首先是在冬季，先清理坡面，去除雜物，在巖體上鋪上鐵絲或塑料網(wǎng)，并用錨釘和錨桿固定。將425#水泥、生植土、腐殖質、長效肥保水劑、混凝土綠化添加劑按重量比12%：74%：12%：1%：1%充分拌和，形成植被混凝土干料。種子選用鄉(xiāng)土草灌木種子。先在巖體上鋪上鐵絲或塑料網(wǎng)，并用錨釘和錨桿固定。用混凝土噴射設備噴射植被混凝土，分兩層噴射，基層厚度為0.90m，面層厚度為0.10m。面層噴射時加入草種，噴射完畢后，用地膜覆蓋。灑水養(yǎng)護1個月，待草覆蓋坡面揭開地膜即可。植被混凝土護坡綠化技術可以一勞永逸地解決巖坡防護與綠化問題。

6　結論

項目區(qū)以水土保持技術為載體，可為新時期水土保持的發(fā)展提供新的方法，開創(chuàng)新思路，成為水田保持新技術的示范窗口。同時，也是向廣大群眾宣傳普及水土保持科技知識的基地。此外，通過一系列科學化布局和園林化設計，具有很強的旅游觀光價值，同時，為水土保持科技示范園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和后期管護提供保障，通過“以園養(yǎng)園”，實現(xiàn)園區(qū)良性循環(huán)。

項目實施后，水土流失得到全面綜合防治，生態(tài)環(huán)境得到明顯的改善，不但可以改善淮河源頭的生態(tài)環(huán)境，而且能夠吸引廣大群眾前來觀光旅游，成為廣大科技人員、中小學生的戶外教室，具有較高的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。

（責任編輯：韋詩佳）

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1673-8853（2016）08-0022-03

2016-05-13