董偉
【摘 要】桐柏縣地處豫鄂邊區(qū),桐柏山腹,是千里淮河的發(fā)源地。受自然因素和人為活動的影響,水土流失嚴重,經(jīng)濟發(fā)展滯后,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,群眾生活相對貧困。水土流失面積占土地面積的40%以上。嚴重的水土流失,造成了生態(tài)環(huán)境惡化,水旱災(zāi)害頻繁,制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。為了徹底改變生態(tài)環(huán)境惡化的局面,建造適宜人們生活生產(chǎn)的環(huán)境,把治理水土流失作為全縣經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要工作來抓,實現(xiàn)了經(jīng)濟、生態(tài)與社會效益的有機統(tǒng)一,使水土流失得到了有效控制,生態(tài)環(huán)境大為改善。
【關(guān)鍵詞】水土流失;小流域治理;措施及設(shè)計
1 項目背景
根據(jù)黨的“十七大”提出的堅持科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建和諧社會、建設(shè)生態(tài)文明的重大戰(zhàn)略決策,計劃在桐柏實施桐柏山國家水土保持重點防治工程項目。桐柏縣地處豫鄂邊區(qū),桐柏山腹,是千里淮河的發(fā)源地。受自然因素和人為活動的影響,水土流失嚴重,經(jīng)濟發(fā)展滯后,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,群眾生活相對貧困。水土流失面積占土地面積的40%以上。嚴重的水土流失,造成了生態(tài)環(huán)境惡化,水旱災(zāi)害頻繁,制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。為了徹底改變生態(tài)環(huán)境惡化的局面,建造適宜人們生活生產(chǎn)的環(huán)境,把治理水土流失作為全縣經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要工作來抓,實現(xiàn)了經(jīng)濟、生態(tài)與社會效益的有機統(tǒng)一,使水土流失得到了有效控制,生態(tài)環(huán)境大為改善。小流域治理工程選定在淮河源項目區(qū)內(nèi)的淮源小流域、銀宴小流域及黃畈小流域內(nèi)實施。
2 工程總體布局
桐柏縣淮河源小流域治理區(qū)屬低山丘陵區(qū),其水土流失特點是:凡是荒山、禿嶺、坡耕地及植被稀疏的山坡,均存在著嚴重的面蝕;隨著面蝕的發(fā)展,地表徑流進一步集中形成股流沖刷力增大,日長月久,面蝕形成溝蝕。針對治理區(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)展方向與社會經(jīng)濟特征,在小流域治理布局設(shè)計上,本著“因地制宜、因害設(shè)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(jié)合,水保措施與農(nóng)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(jié)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流失綜合防護體系。
3 小流域治理措施
3.1 水平梯田設(shè)計
根據(jù)治理區(qū)土地利用現(xiàn)狀和土地資源評價分析,按照統(tǒng)一規(guī)劃,成片開發(fā)的原則,選擇在條件適宜的坡耕地,修建成水平土坎梯田,面積為90hm2。
3.1.1 設(shè)計標準
①水平梯田在小于25°的坡耕地修筑;②土質(zhì)好,在村莊附近、交通比較方便,位置較近,鄰近水源,利于管理、機耕和水利化的地方優(yōu)先選擇;③科學(xué)規(guī)劃、集中連片,山、水、田、路綜合治理;④充分合理利用水源,布設(shè)灌溉水系,防洪除澇統(tǒng)籌兼顧;⑤田塊布設(shè)需順山坡地形,大彎就勢,小彎取直,田塊長度盡可能在20-80m,以便利耕作;⑥梯田埂沿等高線布設(shè),合理布設(shè)田間道路、截排水系統(tǒng)、沉沙設(shè)施。
3.1.2 梯田設(shè)計規(guī)格
①一般要求梯田田面寬大于6.0m;②田坎高度根據(jù)地面坡度、田面寬度確定;③田邊設(shè)蓄水埂,埂高0.3m,頂寬0.3m,埂內(nèi)坡1∶1,外坡與田坎側(cè)坡一致;④田坎側(cè)坡坡度確定為72°;⑤梯田內(nèi)側(cè)開挖竹節(jié)溝,底寬0.3m,深0.3m,與田間縱向排水溝相連。
3.1.3 梯田施工設(shè)計
①定線:定線過程中,遇局部地形復(fù)雜處,根據(jù)“大彎就勢、小彎取直”原則處理,有的地方為保持田面等寬,可適當(dāng)調(diào)整埂線位置。②清基:清基即清除表土厚約20cm,清除石礫等雜物(如有洞穴,即時填塞),整平,夯實。③筑埂:田坎必須用生土修筑,土中不能夾有石礫、樹根、草皮等雜物;修筑時分層夯實,每層虛土厚約20cm,夯實后厚約15cm;修筑中,每道埂坎全面均勻地同時升高,不能出現(xiàn)各段參差不齊,影響接茬處質(zhì)量;④深翻土層、保留表土:梯田地埂筑好后應(yīng)深翻田面土層至0.5m,保證農(nóng)作物種植需要。表土保留有三種施工方法:表土逐行置換法。對于坡度較陡、田面較窄的梯田、采用表土逐臺下移法。對于坡面坡度較緩,梯田田面較寬,采用表土中間對置法實于田面寬10-15m的水平梯田。⑤修平田面:將田面分成下挖上填與上挖下填兩部分:田坎線上下各1.5m范圍內(nèi),采取下挖上填法,從田坎下方取土,填到田坎上方;其余田面采取上挖下填法,從田面中心線以上取土,填到中心線以下,田面挖、填任務(wù)基本完成后,應(yīng)用手水準檢查是否達到水平(或設(shè)計縱向比降),誤差不超過1%;田邊1m左右,保留10m左右反坡,地中原有淺溝部位,填主要比水平高出10cm左右。
3.2 坡面水系工程設(shè)計
梯田經(jīng)過深翻改土后,增加了蓄水保墑能力,對中、小強度降雨所產(chǎn)生的徑流可以全部攔蓄,若遇到強度較大的暴雨,梯田仍有被沖垮的可能,因此必須修建排水設(shè)施。如果在整片梯田上部有較大集雨面積,則布置截流溝、池塘、沉沙池、消力池等相應(yīng)的排蓄工程。
梯田排水系統(tǒng)一般包括兩部分:一是,田埂內(nèi)側(cè)的竹節(jié)溝;二是,竹節(jié)溝相連的縱向排水溝,縱向排水溝的布置因地形而異。
梯田的排水方向是:田面→竹節(jié)溝→縱向排水溝→自然溝道或農(nóng)田排水溝→溝道(或塘壩)。
3.3 水土保持林設(shè)計
在小流域?qū)嵉卣{(diào)查的基礎(chǔ)上,總結(jié)多年來該地區(qū)進行的水土保持造林經(jīng)驗,以立地條件類型為依據(jù),考慮各立地條件類型的差異性,結(jié)合現(xiàn)有栽培水平和運用先進的造林技術(shù)進行設(shè)計。項目區(qū)水保林面積為140hm2。
3.3.1 工程設(shè)計應(yīng)遵循以下原則
①因地制宜,適地適樹,以獲得穩(wěn)定持續(xù)的環(huán)境,改善立地質(zhì)量為目的;②選擇適宜的鄉(xiāng)土樹種,或經(jīng)多年栽培,適應(yīng)性較強的引進品種,提高造林成活率;③盡量營建復(fù)層林相,充分利用營養(yǎng)空間,建立穩(wěn)定的生態(tài)林系。
3.3.2 造林設(shè)計技術(shù)措施
①造林樹種:針對不同立地類型條件,荒山荒坡造林以“兩松”、櫟類為主。②造林密度:本次設(shè)計是按《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范》GB/T16453.2-1996標準,按照土層厚度、利用類型、進行樹種配置?!皟伤伞薄殿愒炝种晷芯酁?×2m,密度為2500株/hm2。③整地設(shè)計:整地工程防御標準按10年一遇6小時最大降雨量設(shè)計。整地時間在秋末冬初,特殊情況下亦可夏季整地一般比造林季節(jié)提早1~2季節(jié)。整地方式采用魚鱗坑。④造林方法:造林季節(jié)選擇在春季,項目實施年度秋冬季完成造林整地任務(wù)。次年3月底以前完成所有栽植任務(wù)?!皟伤伞睜I養(yǎng)缽栽植,速生楊采用1年生裸根苗植苗造林,櫟類采用直播造林?;纳皆炝忠藸I造混交林,采用火炬松與櫟類株間混交。
3.4 經(jīng)濟林設(shè)計
以立地條件類型為依據(jù),適地適樹,選擇經(jīng)濟價值高、優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種或適應(yīng)性較強的優(yōu)良引進品種,提高造林成活率,盡量營造復(fù)層林相,建立穩(wěn)定的生態(tài)體系,以獲得最大的經(jīng)濟、生態(tài)、社會三方面的效益,林地選擇在交通方便、避風(fēng)向陽、土質(zhì)好的梯田及坡度較緩的坡耕地、土層較好的四荒地。
治理區(qū)經(jīng)濟品種選擇結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況及市場需求選擇具有豐產(chǎn)高產(chǎn)經(jīng)濟效益好,經(jīng)濟價值大的造林品種,發(fā)展支柱產(chǎn)業(yè),本規(guī)劃選擇的經(jīng)濟林品種為茶葉。
新辟茶園根據(jù)山地實際,工程防御標準按10年一遇24小時最大降雨量設(shè)計,根據(jù)本流域地形、土質(zhì)等立地條件,茶苗采用抽槽整地。按0.6×0.6×0.8m的要求進行深溝吊槽,溝內(nèi)分別施入土雜肥、餅肥、磷肥、再覆蓋細土,細土厚25—30cm。但實際有些整地不到位,突出表現(xiàn)在吊槽深度、寬度不夠,畦上存在大量石塊,大土塊及枯枝雜物,這些存在不利于根系與土壤的緊密結(jié)合,同時阻礙茶苗根系對土壤水分的吸收,導(dǎo)致茶苗今后失水而枯死。
3.5 封育措施設(shè)計
按《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范》GB/1164531—1996標準,在有水土流失的荒坡與殘林、疏林地采取封育措施,通過封育、補植治理,恢復(fù)林草植被,提高林草效益。郁閉度達0.75以上,林間有地面植物及枯枝落葉層覆蓋,水土流失明顯減輕,泥沙懸移值減少80%以上,封育后造林成活保存率達85%以上。
3.5.1 封育技術(shù)措施
本流域水熱條件較好,樹木破壞較輕,植被恢復(fù)較快,實行季節(jié)封禁。在春、夏、秋生長季節(jié)封禁,晚秋和冬季可以開放,允許村民到林間割草、修枝。在季封期間利用冬春造林季節(jié),有計劃的補植幼林恢復(fù)原有林地的林木數(shù)量。
3.5.2 封育區(qū)內(nèi)撫育管理措施
①結(jié)合封育,在殘、次、疏林中合理進行苗木補植,平茬復(fù)壯修枝間伐,擇優(yōu)選育,促進林木生長,促進植被恢復(fù)。②定期檢查林木生長情況,發(fā)現(xiàn)病蟲害及時防治,清除病死木。病蟲害防治采用機械防治和人工防治方法進行,發(fā)現(xiàn)病蟲害后,選擇低毒高效化學(xué)藥劑及時防治。③建立封育治理技術(shù)檔案,除記載有關(guān)基本情況外,著重記載封育效果、植被演替、林木生長、野生動物繁衍變化等情況。④對成林進行封育管理,并固定專人管護,嚴禁采伐及放牧。
3.6 塘壩工程設(shè)計
根據(jù)流域規(guī)劃,小型水利工程堅持因地制宜、因害設(shè)防的治理原則,按照防治并舉,蓄、排、攔、泄、灌并重的指導(dǎo)思想,做到近期與遠期相結(jié)合,社會效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟效益相結(jié)合,就地取材,方便施工,節(jié)省投資。塘堰整修工程主要由清淤、塘壩加固、溢洪道、放水洞進口整修等組成,按農(nóng)田水利工程建設(shè)規(guī)范的規(guī)定進行設(shè)計。
3.6.1 塘堰清淤設(shè)計
塘堰設(shè)計參照土壩設(shè)計規(guī)范,頂寬一般1.5~4m,上游坡1:1.25~1:1.75,下游坡1:1.0~1:1.5,壩高一般1.5~4m,超高為0.2~0.3m。
3.6.2 塘壩加固設(shè)計
整修壩坡前先將表土清理,壩坡開挖成臺階狀,以利于新老土的銜接。為保證壩坡質(zhì)量,壩坡培厚厚度應(yīng)比設(shè)計坡面厚0.10m以上,人工夯實,要求回填土的干密度不得小于1.62g/cm3。培厚時必須層土層夯,每層填筑厚度不得大于0.3m。土料以不干不濕為宜(即用手捏一捏能成團,輕輕掉地下又能散開),同時要按設(shè)計斷面邊修邊收坡,注意始終在壩坡穩(wěn)定邊坡比范圍內(nèi)。
3.6.3 溢洪口、放水涵洞進口整修設(shè)計
溢洪口尺寸雖可滿足泄洪要求,但由于部分水毀需進行整修護砌,采用M7.5漿砌石護砌,護砌厚度30cm,護砌長度4.0m。
放水洞進口損壞,需拆除重建,仍設(shè)計為階梯狀,梯級四級,級差0.30m,坡比1:2,進水孔直徑20cm,木塞控制。
放水涵洞由進口、洞身和出口構(gòu)成。進口布設(shè)在塘壩上游正常蓄水面下任意一段的山坡上,設(shè)計為階梯狀,規(guī)格為階長×階寬×階高=0.8×0.6×0.3m,總長度隨地形和塘堰高度而變,進水管寬0.4m;進水孔直徑為0.2m,采用木塞開關(guān);進水池為方形,長×寬×高=1.0×1.0×0.8m,進口均用C25鋼筋砼澆筑,澆筑厚度20cm。洞身為?準400預(yù)制鋼筋砼涵管,長度隨塘堰高度而變,接口處用水泥砂漿焊接,鋪設(shè)時管下墊20cm厚C20混凝土,坡降為1/100。出口處設(shè)出水池,起消能防沖作用,采用漿砌石建造。
4 結(jié)語
桐柏縣小流域治理項目實施后,流域內(nèi)水土資源得到了有效保護和合理利用;調(diào)整了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進了農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展;增加了農(nóng)村勞力就業(yè)機會;提高了群眾生活水平,促進社會整體進步和農(nóng)村兩個文明建設(shè)。
[責(zé)任編輯:楊玉潔]