昌圖縣籍家?guī)X小流域水土保持措施設(shè)計分析

任婷婷

（昌圖縣水利事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 昌圖 112599）

昌圖縣地處低山丘陵地帶，地貌形態(tài)復(fù)雜，多為構(gòu)造剝蝕地形。長期以來，由于人為和自然因素的破壞，土壤貧瘠，糧食減產(chǎn)，土壤抗侵蝕能力差，溝壑發(fā)育速度加快，下游河道淤積嚴(yán)重。水土流失的發(fā)展給區(qū)域河道的防洪帶來很大壓力，已經(jīng)嚴(yán)重阻礙河道行洪能力，沖刷兩側(cè)耕地，使土地面積減少。為了加快水土流失防治的步伐，保護(hù)土地、保護(hù)糧食生產(chǎn)、改善生態(tài)環(huán)境、改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。籍家?guī)X小流域水土保持工程的實(shí)施意在治理水土流失，保障糧食安全生產(chǎn)，鞏固退耕成果，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入來源，提高農(nóng)民收入。

1 項目區(qū)域概況

籍家?guī)X小流域位于遼寧省北部昌圖縣泉頭鎮(zhèn)境內(nèi)黃頂子村和護(hù)林村，低山丘陵區(qū)，小流域流域面積14.35 km2，2012 年前后，省本級財政對籍家?guī)X小流域進(jìn)行過一次治理，主要集中分布在黃頂子西溝與下石虎子河南之間，治理面積40 hm2，全部為平榛。通過多年經(jīng)營，已經(jīng)為當(dāng)?shù)厝罕妿砹丝捎^的受益，年毛收入達(dá)120 余萬元。項目的實(shí)施起到很好的帶動作用，平榛栽植面積逐年增加，但由于后期資金投入有限，流域內(nèi)群眾自發(fā)投入治理水土流失的能力有限，進(jìn)度緩慢，區(qū)域內(nèi)仍有水土流失面積7.00 km2[1]，侵蝕方式主要以水蝕為主。在降水徑流作用下，沖刷地表，形成溝壑，造成水土流失，見表1。

表1 籍家?guī)X小流域水土流失程度占比表

區(qū)內(nèi)土地利用現(xiàn)狀農(nóng)、林、果用地比例為1∶2.23∶0；區(qū)內(nèi)荒山荒坡面積121.69 hm2未得到整治，疏幼林地及灌木林地占林地面積的48.35%，郁閉度很低，這些都帶來不同程度的水土流失，沒有經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)出；近幾年小流域內(nèi)風(fēng)力發(fā)電場建設(shè)使區(qū)劃內(nèi)交通變得更加便利，原來因交通不便很難開發(fā)利用的荒山荒坡，有了很好的開發(fā)條件，小流域內(nèi)農(nóng)民急切通過開發(fā)荒山荒坡拓寬經(jīng)濟(jì)來源。

2 水土治理措施設(shè)計

綜合考慮項目區(qū)內(nèi)水土流失、經(jīng)濟(jì)、土地利用情況，此次治理以水土保持為中心，充分吸取過往小流域治理經(jīng)驗，采取由上往下依次治理形成三道水土保持防線：荒山荒坡疏幼林地及灌木林采取封禁育林措施、坡腳或山腰土層較厚的地段建設(shè)經(jīng)濟(jì)林、坡耕地保土耕作。計劃完成治理面積500.00 hm2，其中包括保土耕作109.14 hm2，新建經(jīng)濟(jì)林 102.29 hm2，封育治理面積 288.57 hm2。

2.1 第一道水土保持治理防線：封育治理

項目區(qū)內(nèi)水土流失面積大，只依靠人工治理在短期內(nèi)完成是不現(xiàn)實(shí)的，必須樹立人與自然和諧共處的理念。小流域內(nèi)現(xiàn)有養(yǎng)殖牛340 頭，羊430 只，全部為圈養(yǎng)，主要喂秸稈及飼料，封育不會影響小流域內(nèi)養(yǎng)殖。小流域內(nèi)現(xiàn)有平榛面積3500 hm2，平均4 年～5 年平茬一次，榛柴能夠滿足小流域內(nèi)用柴需求，隨著農(nóng)村煤氣及電器的數(shù)量增加對木柴的需求量將進(jìn)一步減少，因些封育治理不會影響小流域內(nèi)群眾的生活。

人工輔助措施包括封育治理、圍欄及撫育管理等。

（1）封育治理

1）封育治理區(qū)域

籍家?guī)X小流域封育治理面積288.57 hm2，占流域內(nèi)水土流失面積的41.22%，流域內(nèi)適宜封育的地類為覆蓋度較高的疏幼林地，郁閉度為0.29。

2）封育治理方式及年限采取全年封育治理方式，封育治理年限為4 年，2019 年～2022 年。

（2）圍欄

1）圍欄布局

在封育治理區(qū)邊緣，人、畜活動頻繁處設(shè)置鐵絲圍欄，以防人、畜對封育治理區(qū)的破壞。

2）圍欄設(shè)計

共設(shè)置圍欄1.43 km，圍欄由鐵絲網(wǎng)和混凝土樁構(gòu)成。圍欄樁采用長0.10 m、寬0.10 m、高2.1 m 的 C20 混凝土樁，埋深0.5 m，地上高1.60 m，隔2 根混凝土樁用礫石加固根部，樁與樁之間的間距為4 m 由鐵絲網(wǎng)連接，共有5 道水平刺線間距均為0.25 m，2 道對角線。每個封育治理單元留2 個進(jìn)出口，每個進(jìn)出口安裝一個混凝土樁柱鐵絲網(wǎng)門。

2.2 第二道水土保持治理防線：林草措施

流域內(nèi)現(xiàn)有鄉(xiāng)土樹種為：紅松、落葉松、檸條和紫穗槐，果樹經(jīng)濟(jì)林有蘋果、梨、榛子等?；谶m應(yīng)性、生長速度、經(jīng)濟(jì)價值、鄉(xiāng)土樹種等綜合考慮。經(jīng)濟(jì)林果樹選用平榛，栽植在緩坡地段陽坡土層較厚地段，采用大魚鱗坑整地方式建設(shè)經(jīng)濟(jì)林。

根據(jù)依據(jù)《黑土區(qū)水土流失綜合防治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（SL 446—2009）采用10 年一遇24 h 暴雨設(shè)計，每公頃攔蓄水量可按GB/T 16453.4 截水溝設(shè)計公式計算：

式中：V 為截水溝容量，m3；Vw為一次暴雨徑流量（m3）；Vs為 3 a土壤侵蝕量，m3；F 為截水溝積水面積，hm2；Mw為一次暴雨徑流模數(shù)，m3/hm2；MS為一年土壤侵蝕模數(shù)，m3/hm2。

故每公頃徑流量 Vw＝Mw×F=10×41.43×0.55×1=228 m3；Vs=3×MS×F=3×1680×0.01＝53.4/1.2=42 m3；V=Vw+Vs＝228+42＝270 m3。

圖1 大魚鱗坑（A）整地

大魚鱗坑（A）長徑1.0 m，短徑0.6 m，深0.45 m，埂寬0.3 m，（詳細(xì)尺寸見圖2）株行距2 m×2 m。

圖2 大魚鱗坑（A）整地造林示意圖

挖方量為：3.14×(0.62+12)×0.45/6-(3.14×(0.72+12)×0.18/6/2)＝0.25(m3/株)

其中，短徑為0.6 m，長徑為1.0 m，坑深為0.45 m，h 取0.18，l 取 0.7 每公頃工程量：0.25×2500＝625 m3

單個魚鱗坑蓄水量為：

1/2×3.14×0.6752×0.3+1×0.30×0.25/2+1/2×3.14×0.62×0.1

＝0.3161 m3

每公頃蓄水量為：0.3161×2500＝790.3 m3，達(dá)到防御 10 年一遇24 h 最大雨標(biāo)準(zhǔn)。

開挖時應(yīng)先將熟土上翻，用生土筑埂，然后將熟土回填入坑內(nèi)用于栽植苗木。各坑基本沿等高線布設(shè)，上下兩行坑口呈“品”字形錯開排列，樹苗栽植在坑內(nèi)距下沿0.2 m～0.3 m 的位置。在開挖好的坑兩側(cè)分別挑開兩條接水溝，將兩側(cè)坡面的雨水接入魚鱗坑中，兩個相臨魚鱗坑的接水溝長度。

榛子栽植密度應(yīng)為0.5 m×1 m，但由于資金限制，本次苗木栽植密度采用2 m×2 m，每坑栽植2 株苗木。栽植要求是“三填、兩踩、一提苗”，即填表土于坑底，把苗木放入穴中央，再填一些濕潤熟土于根底，用腳踩實(shí)一次，將苗木稍向上輕輕提一下，使苗根舒展與土壤密接，再將生土填入踩實(shí)，最后覆土保墑，栽植深度以超過原根系5 cm～10 cm 為準(zhǔn)。

2.3 第三道水土保持治理防線：保土耕作

對于無法修建梯田的坡耕地，在坡面上沿等高線開犁，形成溝和壟，在溝內(nèi)和壟上種植作物或牧草，用以蓄水?dāng)r泥、保水、保土和增產(chǎn)。采用兩種不同的保土耕地方法：（1）將原有順坡溝壟改為橫坡溝壟；（2）深翻，劃破犁底層，增加入滲。

耕作方法有以下兩種：①等高耕作措施。耕作方向沿等高線進(jìn)行，經(jīng)過深翻、耙平后，再進(jìn)行橫坡耕作，形成新的橫坡溝壟；②深耕深松。要打破犁底層、提高土壤入滲能力，耕作深度一般為25 cm～30 cm。

可根據(jù)耕地的現(xiàn)有壟向選擇耕作方法。

圖3 保土耕作示意圖

5°以上的坡地壟距為60 cm～70 cm，5°以下的壟距為50 cm～60 cm；對于土質(zhì)粘重、透水性差的坡耕地，采用深耕深松的方法，提高土壤入滲能力，壟底比降設(shè)計為0.3%～0.5%左右。

表2 保土耕作設(shè)計表

2.4 治理經(jīng)驗

在開展小流域綜合治理工作中，通過不斷地探索和創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)，水土治理工作中一定要挖掘潛力、突出特色。

平榛做為重要的經(jīng)濟(jì)樹種和鄉(xiāng)土樹種，在昌圖縣被廣泛栽植。平榛抗旱、忍瘠薄，成林速度快，且有較高的經(jīng)濟(jì)價值，是理想的水土保持樹種。通過多年實(shí)踐，昌圖縣水土保持部門已經(jīng)在多個項目治理上采用平榛樹種，起到很好水土保持效果的同時為小流域內(nèi)群眾帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。昌圖縣水土保持部門挖掘平榛水土流失治理潛力，突出本地區(qū)的特點(diǎn)，大力發(fā)展平榛經(jīng)濟(jì)林種植數(shù)量，受到廣大群眾的歡迎，在生態(tài)建設(shè)項目水土保持綜合治理中發(fā)揮較好的治理效果。

3 結(jié)語

籍家?guī)X小流域各項水土保持措施全部實(shí)施完成時，項目區(qū)水土流失得到全面綜合防治，區(qū)域生態(tài)環(huán)境得到明顯的改善，具有較高的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。水土流失面積治理程度可以達(dá)到71.41%，水土流失強(qiáng)度下降到輕度以下，增加林草覆蓋度7.12%；每年可增加蓄水量13.59 萬m3，每年可減少泥沙流量0.72 萬t，每年可產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益30.78 萬元，年增加直接經(jīng)濟(jì)效益141.91 萬元。