王文常
(牡丹江市陽明區(qū)磨刀石鎮(zhèn)水利站,黑龍江 牡丹江 157037)
盤道溝小流域地理位置處于長(zhǎng)白山余脈老爺嶺末端,為低山丘陵溝壑區(qū),屬牡丹江市磨刀石鎮(zhèn)管轄,該流域土壤為山地暗棕壤,最高點(diǎn)海拔高程為757 m。最低點(diǎn)海拔高程為350 m,相對(duì)高差407 m,境內(nèi)有45個(gè)山峰。流域總土地面積為4 832.9 hm2。其中耕地3 032.0 hm2,占62.7%;林地1 082.1 hm2,占 22.4%;荒山面積 380.5 hm2,占7.9%;非生產(chǎn)用地338.3 hm2,占6.99%。
盤道溝小流域水土流失嚴(yán)重,該流域的土壤侵蝕類型以溝蝕發(fā)生范圍最廣,以片狀細(xì)溝狀侵蝕為主,溝蝕發(fā)生強(qiáng)度高。運(yùn)用“黑龍江省土壤流失方程”進(jìn)行計(jì)算(公式A=RKLSCP),全流域土壤侵蝕模數(shù)為3627 t/km2·a,為中度侵蝕類型。
經(jīng)調(diào)查,治理前盤道溝小流域水土流失嚴(yán)重,面積達(dá)3 368.5 hm2,占流域總面積的69.7%;其中耕地流失面積2 958.0 hm2,占耕地總面積的97.6%;侵蝕溝30 hm2,126條溝,溝壑密度為0.27 km/km2,侵蝕模數(shù) 3627 T/km2。
該流域侵蝕程度為輕度侵蝕面積295.8 hm2,中度侵蝕面積410.5 hm2,潛在的危險(xiǎn)程度為危險(xiǎn)型;強(qiáng)度侵蝕面積2 662.2 hm2,潛在的危險(xiǎn)程度為極險(xiǎn)型。
盤道溝流域水土流失原因除山高、坡陡、暴雨等自然條件外,其主要因素是毀林開荒,超坡開荒,順坡耕作等。
每年大汛之后,大量的泥沙淤積在溝谷、河道、庫(kù)塘渠道內(nèi),既影響了河道行洪,又減少了水庫(kù)、塘壩的蓄水能力。土壤流失后,大片的土地逐年砂礫化,水土在流失的同時(shí),也帶走了土壤中所含有機(jī)質(zhì)氮、磷、鉀及微量元素,造成原有土地的生產(chǎn)力逐年下降。
由于坡耕地跑水、跑土、跑肥,使有機(jī)質(zhì)含量逐年減少,土壤結(jié)構(gòu)變劣。
由于大面積的掠奪式生產(chǎn),破壞了區(qū)域林地資源,致使生態(tài)失調(diào)。加之土壤含水能力差,坡洪災(zāi)害時(shí)常發(fā)生,不僅威害人民生命財(cái)產(chǎn)安全,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也受到嚴(yán)重的破壞。
針對(duì)小流域的現(xiàn)狀,要控制大流域范圍內(nèi)的水土流失,就必須先控制小流域內(nèi)的水土流失,這是從根上治理,是符合水土流失治理規(guī)律的。采集數(shù)據(jù)主要功能包括小流域的坡度提取、侵蝕分析、資源評(píng)價(jià)、措施布局、措施設(shè)計(jì)、效益分析等。根據(jù)盤道溝小流域1∶25 000地形圖為工作底圖,利用GPS衛(wèi)星定位儀,結(jié)合實(shí)地踏查土地利用現(xiàn)狀,繪制土地利用現(xiàn)狀圖,運(yùn)用軟件技術(shù),構(gòu)建水土保持規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù),在土壤侵蝕定量分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行各項(xiàng)水保措施的設(shè)計(jì),合理調(diào)整土地利用布局。
1)坡耕地修梯田。根據(jù)區(qū)域坡耕地的實(shí)際情況,5~15°的坡耕地應(yīng)規(guī)劃為梯田地塊面積為2096 hm2,修梯田時(shí)在山區(qū)坡耕地上層較薄,以修坡式梯田為主,結(jié)合果樹建設(shè)工程。
2)坡耕地改壟。根據(jù)黑龍江省各地多年的生產(chǎn)實(shí)踐,一般來說3~5°之間的坡耕地順壟改為橫壟地塊為合適,治理面積295.8 hm2。
3)退耕還林。在坡耕地治理的同時(shí),加大退耕還林力度,規(guī)劃各類林業(yè)措施,主要根據(jù)不同地區(qū)的土壤、氣候、侵蝕類型和當(dāng)?shù)氐男枰獊泶_定林種、樹種和林型結(jié)構(gòu)。在林種搭配上,在山區(qū)和丘陵漫崗地區(qū),要根據(jù)不同的部位,由上而下地配備各種水保林種,形成一個(gè)完整的水保林體系,發(fā)揮群體的作用,達(dá)到防治水土流失的目的。要選擇耐瘠薄、干旱、速生和固土性能強(qiáng)的樹種。
4)固溝林。布設(shè)固溝林3.33 hm2,根據(jù)侵蝕溝的不同部位,通過削坡和整地措施,分別營(yíng)造匯水線防護(hù)林、溝頭防護(hù)林、溝邊防護(hù)林、溝坡防蝕林和溝底防沖林。
5)地埂生物帶。布設(shè)護(hù)埂林6.25 hm2,主要是在修建的梯田埂上種植苕條帶或灌木,保護(hù)田埂,防止田埂坍塌或田面徑流沖毀田埂。
6)坡地果樹水保林及經(jīng)濟(jì)林。修果樹梯田122.5 hm2,主要在流域內(nèi)荒山荒坡又向陽窩風(fēng)的山坡,利用坡地優(yōu)勢(shì)條件,采用窄田面的梯田,大魚鱗坑,栽植果樹或龍冠冠果等,這樣不僅保持了水土,又有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
流域內(nèi)治理水土流失面積3 338.5 hm2,其中改造坡式梯田2096 hm2,果樹梯田122.5 hm2,退耕還林443.7 hm2,改壟295.8 hm2,對(duì)所有的荒山實(shí)施封禁治理380.5 hm2。
通過實(shí)地調(diào)查,盤道溝流域內(nèi)有大小侵蝕溝126條,面積達(dá)30 hm2,在治理上合理配置各項(xiàng)水利工程措施,做到坡溝兼治,采取綜合水土保持工程措施。對(duì)中小型的侵蝕溝,結(jié)合坡面的梯田、截流溝等措施,采取溝頭防護(hù)和修谷坊、蓄水池為主的溝道治理措施,做到坡溝兼治防治水土流失,總共治理 884/126(座/條)。
1)截流溝。治理截流溝 884/126(座/條),主要是在流域上部坡耕地的下方,或坡面較長(zhǎng)的“二肋”或坡度變化明顯的地方以及坡水威脅坡下平地的坡腳處,開挖截流溝,切斷地表徑流,防治水土流失,因地制宜采取截流溝措施,達(dá)到了蓄排水的效果。
2)谷坊。谷坊是穩(wěn)定溝床,防止侵蝕溝繼續(xù)發(fā)展,攔泥緩流,減緩溝底坡降的一項(xiàng)工程措施。它可以把較淺的坡面侵蝕淤淺、淤平,使耕地連片耕作。在較深的侵蝕溝中,它可以防止溝底下切,穩(wěn)定溝床,經(jīng)過多年淤積,可以淤積出土地進(jìn)行耕種,也可叫做閘溝造田。谷坊的種類主要有編柳谷坊、壓柳谷坊、干砌石谷坊等。
通過對(duì)盤道溝小流域的坡耕地治理,切割蠶食耕地的侵蝕溝得到全面治理。經(jīng)實(shí)地測(cè)查,當(dāng)年治理后的梯田工程通過植物措施的固水保土、工程的攔蓄,比不實(shí)施水保工程的坡面蓄水保土效果更佳。坡面各項(xiàng)措施是通過攔截、減緩地表徑流,增加土壤入滲,延長(zhǎng)匯流時(shí)間,實(shí)現(xiàn)水土保持工程的保水效益。工程實(shí)施后,到各項(xiàng)治理措施全部生效時(shí),水保效益顯著。
項(xiàng)目區(qū)水土流失治理綜合程度達(dá)到99.1%,平均每年可攔蓄徑流總量達(dá)203.41萬m3,保土總量達(dá)3.37萬t,治理區(qū)蓄水效益72%,保土效益77%。坡面形成喬灌草、網(wǎng)帶片相結(jié)合的水土保持防護(hù)林體系,區(qū)域的地面小氣候明顯改善,水土流失大為減輕,提高了流域減災(zāi)御害的抗逆能力。隨著水保措施的有序?qū)嵤?,坡耕地土壤侵蝕被有效控制,基本農(nóng)田內(nèi)水保措施能力提高,蓄水保土,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。