侯秋晨,劉冰,王輝
(1.萊蕪市水文局,山東 萊蕪 271100;2.萊蕪市水土保持辦公室,山東 萊蕪 271100)
萊蕪市通天河小流域水土保持綜合治理
侯秋晨1,劉冰1,王輝2
(1.萊蕪市水文局,山東 萊蕪 271100;2.萊蕪市水土保持辦公室,山東 萊蕪 271100)
萊蕪市通天河小流域被列為黃河流域水土保持試點(diǎn)地區(qū)后,在完善建設(shè)坡面水土保持防護(hù)體系的前提下,把項目實(shí)施的工作重點(diǎn)放在了溝道治理、攔蓄工程建設(shè)上。經(jīng)過綜合治理,全流域形成了以骨干工程控制調(diào)節(jié),庫塘谷壩渠相結(jié)合的系統(tǒng)水源保障體系,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展,產(chǎn)生了顯著的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益。
萊蕪市;水土保持;治理模式;小流域治理
通天河小流域位于魯中泰沂山區(qū)萊蕪市西北部邊緣,屬黃河流域大汶河二級支流贏汶河發(fā)源地。流域面積47.989km2,流域內(nèi)共有16個行政村,人口10255人。
該流域山高坡陡,溝壑縱橫,平均海拔高約884m,最低海拔高約240m,相對高差約640m。流域地形西高東低,四周山體逐漸向中部傾斜,流域形狀系數(shù)為0.28。流域內(nèi)有較大支溝7條,毛溝密布,主河道全長13.2km,蜿蜒于流域中部東流出境;年內(nèi)降雨分布不均,全年平均降雨量830mm,主要集中在汛期,占全年75%,且多暴雨,這種降雨特征,加之復(fù)雜地形、地貌等綜合作用的影響,構(gòu)成了該流域水土流失嚴(yán)重的自然因素。
流域土層脊薄,土質(zhì)抗蝕性差,土壤以棕壤性土為主,土層中石英含量大,質(zhì)地粗,結(jié)構(gòu)松散,易產(chǎn)生水土流失;植被稀疏,防護(hù)性能差,水土流失嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境惡化。
治理前該流域水土流失面積44.6km2,占全流域92.92%,土壤侵蝕模數(shù)4721t/(km2·a),年侵蝕總量達(dá)22.66萬t;水土流失是制約該流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。嚴(yán)重的水土流失,導(dǎo)致河道淤積,土層變薄,生態(tài)環(huán)境惡化,特別是降雨量年際變化大和年內(nèi)時空分布不均,加之該流域溝谷河道缺少攔蓄工程,因而時常發(fā)生干旱、洪澇災(zāi)害,嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn),使單位糧食產(chǎn)量多年徘徊在2250kg/hm2左右,人均收入僅304元,成為萊蕪市最貧窮鄉(xiāng)鎮(zhèn)之一。
2.1 流域治理概況
1988年,通天河小流域被列為水利部黃河水利委員會黃河流域水土保持試點(diǎn)地區(qū),從而使該流域走上了一條科學(xué)快速治理、脫貧致富奔小康的路子。試點(diǎn)的中心任務(wù)是:探索黃河下游中低山貧困地區(qū)治理水土流失方法,通過科學(xué)配置水土保持措施,建立高效益的綜合防護(hù)體系,以防治水土流失為前提,以治水為中心,實(shí)行治理與開發(fā)利用相結(jié)合,把發(fā)展商品經(jīng)濟(jì)引入小流域治理,充分調(diào)配利用水土資源,合理調(diào)整農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu),發(fā)展水土保持型主導(dǎo)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè),全面提高土地綜合生產(chǎn)能力,優(yōu)化山區(qū)各行業(yè)綜合發(fā)展模式,加快小流域群眾脫貧致富步伐,示范帶動面上水土保持工作。
試點(diǎn)期間,流域新增治理水土流失面積18.12km2,提高治理程度36.6%,營造水土保持林1228.9hm2,果園經(jīng)濟(jì)林482.5hm2,新建塘壩10座,谷坊398座,攔河壩76座。小流域農(nóng)田果園灌溉覆蓋面達(dá)53.4%,擴(kuò)大生姜種植面積473hm2。經(jīng)過4年的綜合治理,使流域內(nèi)群眾走上了脫貧致富的道路,并為農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ),為山區(qū)水土流失治理起到了很好的示范作用。
該流域的治理,以控制水土流失為前提,攔蓄和合理利用徑流為目標(biāo),發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)、改善生態(tài)環(huán)境,解決干旱缺水問題,為可持續(xù)生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了良好條件。在完善建設(shè)坡面水土保持林防護(hù)體系的前
提下,把合理調(diào)節(jié)利用徑流解決灌溉水源和優(yōu)化調(diào)整農(nóng)業(yè)用地結(jié)構(gòu),建立主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)作為項目實(shí)施的突破口,把工作重點(diǎn)放在溝道治理、攔蓄工程建設(shè)上。
在總體布局上,實(shí)行大中小型水源工程優(yōu)化配置,溝坡兼治,在合理布設(shè)坡面治理措施的同時,充分利用該流域地形、地貌、地質(zhì)等有利條件,根據(jù)不同的溝道,突出布設(shè)不同攔蓄工程組合,形成完善的溝道治理體系。
2.2 工程布局
通天河小流域在溝道整治、合理調(diào)配利用地表徑流時,解決水源問題的具體做法是:依托流域內(nèi)原有水庫和塘壩,充分利用有利地形條件,補(bǔ)充建設(shè)?。?)型水庫6座、塘壩10座。各工程上部支毛溝內(nèi)建成干砌石攔沙谷坊、漿砌蓄水谷坊398座。在果園、基本農(nóng)田集中的支溝中、下段及山間河道內(nèi),按20年一遇洪水設(shè)計、50年一遇洪水校核標(biāo)準(zhǔn)溝道行洪要求,自上而下修建梯級攔水壩126座(單壩蓄水量3000~10000m3)。沿河修筑大口井35眼,配套修防滲渠道44.6km,各項蓄水工程總計蓄水能力達(dá)580.38萬m3,擴(kuò)大有效灌溉面積482.5hm2,小流域人均水澆農(nóng)田面積達(dá)到0.08hm2。
2.2.1 建立和完善骨干控制工程體系
控制工程體系包括骨干工程和渠系配套工程。骨干工程主要布置在支溝或干溝的上游,作為控制徑流、攔蓄徑流的主要工程,是解決流域洪澇災(zāi)害的主要措施。該流域內(nèi)原有?。?)型水庫1座,?。?)型水庫2座,塘壩43座。除此之外,補(bǔ)充建設(shè)塘壩10座,?。?)型水庫6座以加強(qiáng)骨干工程的控制作用。同時,完善渠系配套工程,以充分利用蓄積的徑流擴(kuò)大和改善灌溉面積,解決作物的干旱問題。
2.2.2 建設(shè)河道攔水工程體系
通天河流域溝道寬闊,主河道中下游寬約80~110m,長達(dá)9.6km,7條主要支流中下游寬30~50m。因此,利用這一河道特點(diǎn),修建攔河壩(壩高一般為1~2m),層層攔蓄。攔河壩建成后,無需渠系配套工程,僅用小型機(jī)械就可進(jìn)行灌溉,并且邊利用邊蓄水,對河床兩側(cè)土地的灌溉發(fā)揮了重要作用。同時,在河道和支溝中建設(shè)攔河壩126座,形成水連水、壩連壩的景觀。
2.2.3 建設(shè)谷坊群工程
在支溝上游和毛溝內(nèi)建設(shè)谷坊624座,其中漿砌石谷坊兼作小型蓄水工程。谷坊群工程大都分布在溝谷上游,可用于攔截坡面淤積的泥沙對主干工程形成有效補(bǔ)充。
2.3 “庫、塘、谷、壩、渠結(jié)合”的治理模式
通過建立以上小流域骨干工程體系、河道攔河工程體系和谷坊群工程,形成了“庫、塘、谷、壩、渠結(jié)合”的治理模式。骨干工程是攔蓄、調(diào)洪、調(diào)節(jié)、灌溉的主體工程,河道攔水工程是骨干工程的進(jìn)一步利用和延伸,與骨干工程一起構(gòu)成整體徑流分配系統(tǒng)。正常攔蓄徑流時,骨干工程系統(tǒng)與河道攔水工程獨(dú)立攔蓄,獨(dú)立發(fā)揮灌溉作用;遇大旱時,若河道斷流,河道攔蓄工程不能獨(dú)立發(fā)揮灌溉作用時,控制性骨干工程,特別是上游小(1)型、小(2)型水庫開始起閘向河道放水,水流進(jìn)入河道后,河道攔蓄工程節(jié)節(jié)攔蓄,將發(fā)揮重要的抗旱作用。分布在毛溝、細(xì)溝中的谷坊群工程,一是攔截坡面泥沙,二是用漿砌石谷坊兼作小型蓄水工程。由于谷坊群工程都分布在溝谷上游,能發(fā)揮骨干工程所不能的灌溉作用,可大大改善山區(qū)中、上部位土地的干旱問題。因此,庫、塘、谷、壩、渠結(jié)合,攔蓄引提并用的治理方式,達(dá)到了徑流控制調(diào)節(jié)、層層攔蓄、充分利用、旱澇豐產(chǎn)的綜合防護(hù)功能。
建立通天河小流域水土保持治理模式,奠定了農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)全面發(fā)展,產(chǎn)生了顯著的效益。
與治理前相比,流域內(nèi)農(nóng)業(yè)總收入由657萬元增長到1870萬元,人均年純收入由304元增長到1227元。通過坡面和溝道綜合治理,形成了山坡林果梯田與溝道節(jié)節(jié)攔蓄的較為系統(tǒng)完整的防護(hù)體系,改善了下墊面狀況,山坡土層增厚、枯枝落葉增多,土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和理化性能得到明顯改善,大大提高了攔蓄和調(diào)節(jié)徑流能力。
通過建立完整的通天河小流域溝道攔蓄系統(tǒng),并進(jìn)行坡面治理,徹底消除了旱災(zāi)、洪災(zāi)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危脅,大大改善了流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境,林草覆蓋率由治理前的13.5%提高到53%,林地面積占宜林地面積的92%,水土流失狀況已基本得到控制,達(dá)到了小雨不下山,大雨流清水,暴雨不成災(zāi)的效果,生態(tài)環(huán)境走上良性循環(huán)的軌道。
(責(zé)任編輯趙其芬)
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1009-6159(2013)-06-0077-02
侯秋晨(1989—),男,科員