三角山生態(tài)清潔小流域綜合治理研究

劉東興

(黑河市水務局，黑龍江 黑河164300)

1 小流域基本概況

1.1 小流域自然概況

三角山小流域位于黑龍江省小興安嶺與松嫩平原過渡地帶，地處E126°02′～126°08′，N48°37′～48°41′。小流域總面積2503.27 hm2，其中耕地面積1770.32 hm2，是重要的商品糧基地，屬中溫帶大陸性季風氣候，多年平均氣溫0.5℃，平均無霜期121 d，多年平均降水量為514.3 mm，多年平均蒸發(fā)量為1217.9 mm，多年平均相對濕度為69.2%，平均結(jié)冰期為215 d，最大凍結(jié)深度為2.47 m，全年多西北風，平均風速4.5 m/s。小流域主要以暗中壤、黑土、草甸土、沼澤土為主，其中黑土和草甸土為主要農(nóng)用土壤，植被類型屬長白植物區(qū)系，樹種以柞、樺為主的針、闊葉林木居多，伴有少量楊、柞、樺樹等。

1.2 小流域水土流失現(xiàn)狀

多年過度毀林、毀草開荒，流域內(nèi)植被覆蓋率明顯降低，生態(tài)環(huán)境惡化，抵御自然災害的能力降低，旱澇災害頻繁發(fā)生，糧食產(chǎn)量逐年降低。僅2008 年9 月份一場暴雨造成流域內(nèi)被泥石流淹沒的耕地就達300 hm2。根據(jù)土壤侵蝕分類分級標準，三角山小流域為漫崗中度侵蝕區(qū)，主要表現(xiàn)為溝蝕和面蝕［1］。流域內(nèi)分布的1 條侵蝕溝，全長6680 m，平均寬36.5 m，深3.3 m，溝壑密度0.27 km/km2。侵蝕溝將原本平整的地塊分割，嚴重影響農(nóng)業(yè)的機械化生產(chǎn)，加上流域內(nèi)降雨又多集中在7 ～9 月，占全年降雨量的70%以上，且大雨暴雨集中，導致土壤有機質(zhì)流失，肥力減退，作物產(chǎn)量下降。據(jù)實地調(diào)查，整個小流域水土流失面積達1772.21 hm2，占流域總面積的70.08%，其中輕度侵蝕面積為850.36 hm2，占流失面積的47.98%;中度侵蝕面積為718.28 hm2，占流失面積的40.53%;劇烈侵蝕面積為77.24 hm2，占流失面積的4.36%。

1.3 人居環(huán)境現(xiàn)狀

流域內(nèi)的農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生條件落后，村民文化素質(zhì)不高，人群環(huán)保境意識十分淡薄。長期以來，農(nóng)民養(yǎng)成了許多污染環(huán)境和破壞生態(tài)的不良生產(chǎn)、生活習慣，使得大部分生活污水未經(jīng)處理，直接排放到河流，嚴重污染河水水質(zhì)。加上小流域地處偏遠，經(jīng)濟發(fā)展落后，農(nóng)村公共基礎設施薄弱，仍未設立垃圾中轉(zhuǎn)站和垃圾集中處置場等固體廢物收集和處理設施，大量生活垃圾處于無人管理狀態(tài)，亂倒現(xiàn)象比較嚴重。此外，畜禽養(yǎng)殖戶沿用不科學的散養(yǎng)方法，畜禽糞尿隨處可見，氣味難聞，造成空氣質(zhì)量下降，也嚴重影響了人們的生產(chǎn)和生活。

2 小流域綜合治理

2.1 功能區(qū)劃分和布置

根據(jù)三角山小流域地形地貌特點和以往水土流失防治經(jīng)驗，在綜合分析水土流失的發(fā)生規(guī)律基礎上，將小流域劃分為生態(tài)修復區(qū)、生態(tài)治理區(qū)和生態(tài)保護區(qū)，因地制宜、因害設防布設防治措施。生態(tài)治理區(qū)主要覆蓋生態(tài)破壞相對嚴重區(qū)，包括侵蝕溝治理區(qū)，水土流失較重的5°以上坡耕地去，生活居住區(qū)，主要采取以侵蝕溝的整治、坡改梯為主，輔以人居環(huán)境綜合治理;生態(tài)是修復區(qū)主要是水土流失相對較輕的區(qū)域，包括5°以下坡耕地去，林草退化較重的區(qū)域，采植物保護措施;生態(tài)保護主要是溝道、坡面的匯流源頭林草生長較好的，水源補給區(qū)等區(qū)域，配以退耕還林、建立封育帶為主措施。

2.2 治理措施

本次生態(tài)清潔小流域綜合治理采取先點后面，突出重點，措施上因地制宜、綜合治理，養(yǎng)修護防統(tǒng)籌兼顧，總體上遵循因害設防的配置各項治理措施。具體分為小流域治理工程和人居環(huán)境綜合整治工程。

2.2.1 小流域治理工程

1)修筑梯田作為治理坡耕地水土流失措施，具有蓄水、保土、增產(chǎn)作用，在我國已廣泛使用［2］。三角山小流域?qū)冱S土丘陵溝壑區(qū)第一副區(qū)，土層覆蓋較厚。結(jié)合本地特點，本次治理采用修筑土坎梯田，共修筑水平梯田39.04 hm2，其中1°～5°坡耕地為20.69 hm2;5°～10°坡耕地18.35 hm2，具體參數(shù)與工程量見表1。修筑后梯田能防御10 a一遇24 h最大暴雨53.1 mm，地埂高度能攔蓄設計標準一次降雨中兩埂之間所產(chǎn)生的地表徑流及泥沙。

表1 不同坡度水平梯田斷面尺寸及工程量表

2)地埂植被帶是在坡耕地上沿橫坡壟向等距離修的土埂，具有截短坡長，攔截水勢，截斷徑流，可有效防止坡耕地漫壟面蝕和斷壟出溝的發(fā)生［3］。本次治理主要用于坡度≥3.0°的坡耕地，營造選取胡枝子在適宜生長的向陽坡地種植，主要在春季和秋季進行人工撒播造林，春播時考慮到小流域地處黑龍江北部氣候寒冷、冬季漫長，選在4 月中、下旬進行播種，秋播土壤封凍前進行，共營造地埂植被帶96 354 m，造林面積達14.45 hm2。

(3)溝道整治工程是水土流失綜合防治的重要措施，常用來治理侵蝕活躍的干支毛溝［4］。本次治理遵循從溝頭到溝口，處處設防的原則，以典型溝單項設計方法，形成完整的溝壑防護體系。具體采取溝頭柳跌水、漿砌石谷坊并結(jié)合植物封溝的治理措施，施工中根據(jù)小流域土壤物理特性及其邊坡穩(wěn)定系數(shù)的確定對侵蝕溝道進行削坡整形，達到削坡減載，維持坡面穩(wěn)定，布設干砌石谷坊、植物谷坊的侵蝕削坡角度為35°，削坡土方直接平鋪溝底，用于溝底造林。鑒于侵蝕溝基本城紡錘形，按平均要素尺寸設計侵蝕溝削坡單側(cè)平均寬2.18 m，削坡處理后上口寬40.86 m，下口平均寬37.5 m，平均溝深1.92 m，共削坡土方量31 229 m3。本次治理布設漿砌石谷坊44 座，位置上既考慮間距，又考慮最佳位置，選擇在溝底和岸坡地形、地質(zhì)狀況良好，無孔洞或破碎地層，沒有不易清除的亂石和雜物的位置，施工時谷坊要插入兩岸，切入溝底，深度≥0.5 m，保證其穩(wěn)定，頂部并留有溢口。

2.2.2 人居環(huán)境整治工程

1)制度建設是人居環(huán)境整治工程的核心，用制度引領習慣培養(yǎng)，促進意識轉(zhuǎn)變，才能從根本上改變?nèi)司迎h(huán)境。為此，筆者借鑒以往的成熟經(jīng)驗，結(jié)合村屯的實際情況，制定適宜村屯環(huán)境保潔制度，采取環(huán)境衛(wèi)生逐級分工負責，村民房屋院內(nèi)由村民自己打掃，院落以外公共場所由村里的環(huán)衛(wèi)人員打掃，村民的生產(chǎn)和生活垃圾要分類存放到垃圾桶內(nèi)，每位村民都要愛護周邊的苗木、花草，公共衛(wèi)生設施，嚴禁破壞公共衛(wèi)生設施，避免在公共設施上亂涂、亂寫、亂畫，同時管好牲畜、家禽，鼓勵牲畜、家禽圈養(yǎng)，杜絕牲畜、家禽在街道村邊隨意排泄，保持河道、池塘水質(zhì)清潔。總之，使廣大村民養(yǎng)成良好的生活衛(wèi)生習慣，自覺割除危害健康污染環(huán)境的不文行為和不良陋習。

2)工程建設作為環(huán)境衛(wèi)生制度支持條件，是村屯保潔的基礎。本次綜合治理修建污水處理廠1座，采用A/O 工藝，日處理能力達1 800 t，有效地將污水中有機污染物降解，減少了對流域內(nèi)水體的污染。布設垃圾箱20 個，覆蓋于流域內(nèi)道路兩側(cè)、路口、公共設施和休閑廣場等人員集中區(qū)域，將流域內(nèi)的生產(chǎn)、生活垃圾、可回收物、有害垃圾和其他垃圾分類存放，并組織專職人員定期進行清理，將流域內(nèi)垃圾納入城鄉(xiāng)垃圾一體化處理系統(tǒng)，全面實施精細化管理。

3 成果與效益

3.1 生態(tài)效益

三角山生態(tài)清潔小流域綜合治理項目實施以來，累計治理水土流失面積1 400 hm2，占該流域總水土流失面積的80.0%。共修建漿砌石谷坊44 座，截水溝2.2 km，削坡12.74 hm2，梯田39.04 hm2，營造水土保持林44.70 hm2，地埂植被帶14.45 hm2。通過綜合治理改變了小流域地表微地形，增加土壤入滲，有效地遏止了溝體下切和溝坡外擴造成的水土流失，整個小流域內(nèi)每年減少表土流失5.94 萬t，保土率達94.5%，保水量9.11 萬m3，調(diào)水率達66.67%，土壤侵蝕級別由中度逐漸降低到微度。流域內(nèi)林草覆蓋率也提高到7.73%，有效地防止了土地退化，改善了農(nóng)田小氣候，促進了小流域生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)。

3.2 社會效益

小流域生態(tài)綜合治理減輕了自然災害及對下游的危害，使得土地資源趨于合理利用，糧食產(chǎn)量大幅提高，林地面積增加，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化。同時小流域內(nèi)居住環(huán)境得到很大改觀，居住人群追求幸福、健康生活的意愿得到提升，鄰里更加和諧，對新農(nóng)村建設起到了有力支撐。

［1］中華人民共和國水利部.SL/T190 土壤侵蝕分類分級標準［S］.北京:中國水利水電出版社，1997.

［2］龐曉婷.淺析梯田平整工程的土方量計算——以古交市邢家社鄉(xiāng)土地整理項目為例［J］.華北國土資源，2013(06):108－109.

［3］趙梅，孟令欽，王秀穎.地埂植物帶在坡耕地治理中的作用與綜合效益分析——以東北黑土區(qū)為例［J］.南方農(nóng)業(yè)學報，2014，45(06):1015－1020.

［4］隋學群，崔曉偉，顧廣發(fā).龍江縣山丘區(qū)侵蝕溝治理措施探討［J］.中國水土保持，2006，33(01):113－114.