小流域水土流失綜合治理成效調(diào)查研究

蘇蓬便

摘要：我縣小流域較多，長期以來一直存在比較嚴重的水土流失問題，針對小流域開展水土流失綜合治理是水土保持工作的重點。永春縣坑仔口溪屬于重要的水源涵養(yǎng)和供給源地，由于當(dāng)?shù)厮h(huán)境惡化比較嚴重，地表徑流持續(xù)減少，水土流失問題加劇。為加快對該小流域水土流失綜合治理，本文對該小流域的自然條件與水土流失現(xiàn)狀進行調(diào)研與分析，提出了修建梯田、設(shè)置攔河壩、培育經(jīng)果林和水保林、林草補植等措施，建立完善的綜合性防護體系，使水土流失問題得到有效緩解，提高土地利用效率，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：小流域；水土流失；水土保持；生態(tài)；效益

水土流失問題會嚴重危害生態(tài)環(huán)境，阻礙我國農(nóng)、林、牧、副、漁等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟產(chǎn)生不可估量的影響，開展小流域水土流失綜合治理工作是為了改善小流域生態(tài)環(huán)境，解決水土流失問題的有效途徑。近些年國家已經(jīng)關(guān)注到了小流域水土流失問題，當(dāng)?shù)厮２块T開始采取具有針對性措施進行治理，并取得了顯著成效。本文以永春縣坑仔口溪小流域為例進行調(diào)查研究，引起小流域水土流失的原因有很多，大致可以分為人為因素和自然因素，要從根本上解決水土流失問題還需要結(jié)合本地實際情況，對引起水土流失的相關(guān)因素做好調(diào)研并進行深入分析，在治理中才能做到有的放矢，改善流域生態(tài)環(huán)境[1]。

1 小流域水土流失原因分析

1.1 人為因素

人類社會的發(fā)展對于生態(tài)環(huán)境的影響是巨大的，各種生產(chǎn)活動、工程建設(shè)導(dǎo)致地表植被破壞、地表土質(zhì)疏松，水土保持能力不足。前些年我國人口增長速度過快，受思想觀念的影響出現(xiàn)了大規(guī)模毀林造田、圍湖造田的現(xiàn)象，山地資源過度開發(fā)，大片山林被毀，植被覆蓋率快速下降，另外礦山開采、道路修建、水利興建等等都會對地表造成嚴重破壞，再加上粗放式的管理，都是造成水土流失的主要原因[2]。

1.2 自然因素

該小流域集水面積為86.9，降雨充沛，年均降雨量大，且雨量集中，易形成較大的地表徑流，是造成水土流失的主要動力因素。流域土壤以紅壤為主，且多為花崗巖類發(fā)育而成，其風(fēng)化產(chǎn)物豐富，固結(jié)性和透水性差，抗蝕能力較低。

1.2.1 氣候因素

造成小流域水土流失的氣候因素主要來自降水，降水強度越大影響越大，降水強度大且集中時對于地表侵蝕作用就越劇烈，會加劇水土流失[3]。該小流域地處亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，降雨較充沛，多年平均降水量1728.4mm，強降水主要集中在每年的7～9月份，汛期常有暴雨發(fā)生，受臺風(fēng)影響會出現(xiàn)短時強降水。由于該小流域?qū)儆谏角鸬匦?，大量降水容易引發(fā)洪水，洪水從形成到結(jié)束通常達到20h左右，而洪峰滯時大都持續(xù)1～2h，成為水土流失的重要因素。松散的土壤在強降水的侵蝕與沖刷下逐漸發(fā)育為溝壑，徑流會攜帶大量泥沙造成沖積。

1.2.2 地形因素

如果小流域地形坡度較大，地表含有大量不穩(wěn)定物質(zhì)，較容易產(chǎn)生水土流失，且坡度越大水土流失現(xiàn)象越嚴重。該小流域所處地形多低山丘陵，地勢起伏較大，西北高東南低，由西北向東南呈階梯狀降落。根據(jù)地貌形態(tài)特征，大部分區(qū)域為中低山，以丘陵和河谷為主，沿溪流散布著串珠狀的山間小盆地。據(jù)實地勘察發(fā)現(xiàn)，該小流域?qū)儆谀戏郊t壤區(qū)，水土流失類型以水力侵蝕為主。水力侵蝕的表現(xiàn)形式主要是坡面面狀侵蝕，丘陵地區(qū)亦有淺溝侵蝕及切溝侵蝕。水土流失強度以輕、中度流失為主，空間分布上表現(xiàn)出塊狀不連續(xù)分布的規(guī)律。水力侵蝕分為多種情況，在坡耕地、疏林地與全墾農(nóng)用地出現(xiàn)的是面蝕和點蝕，在荒山荒丘、溝渠和土質(zhì)松散的區(qū)域出現(xiàn)的是溝蝕；重力侵蝕一般發(fā)生在沒有植被的陡坡或者是公路兩側(cè)與河道兩側(cè)崖壁區(qū)域。根據(jù)遙感影像發(fā)現(xiàn)該小流域范圍內(nèi)各種侵蝕現(xiàn)象都比較明顯，水土流失總面積為3.89km2，占小流域總面積86.9km2的4.48%。其中：輕度侵蝕面積達到 3.09，占比 79.44%；中度侵蝕為0.33，占比 8.48%；強烈侵蝕為0.37，占比 9.51%；少部分屬于極強烈和劇烈侵蝕，為 0.10，占比2.57%。

1.2.3 土質(zhì)因素

通常土質(zhì)越疏松越容易出現(xiàn)水土流失問題，小流域土質(zhì)的疏密度起著決定性作用[4]。該小流域的土質(zhì)多為花崗巖、凝灰熔巖，土壤以紅壤為主，pH值在4.5～6.5，土層較厚，土壤疏松，沙粒多，質(zhì)地較粗。由于地質(zhì)構(gòu)造受外營力的作用，經(jīng)歷長期的侵蝕、搬運流失和堆積作用，其發(fā)育的成土母質(zhì)主要以坡積物為主，沖積物次之。土壤養(yǎng)分貧乏，保水保肥能力差。由于地勢起伏較大，給地表徑流侵蝕創(chuàng)造了條件，當(dāng)雨季來臨出現(xiàn)較大降水時水土流失比較嚴重。另外，大量工程建設(shè)施工存在土層開挖、填筑等行為，都會加重水土流失問題。

1.2.4 植被因素

通常植被覆蓋率高水土流失現(xiàn)象越輕，植被覆蓋率越低則越容易發(fā)生水土流失。地表覆蓋大量植物會消減降水和地表徑流產(chǎn)生的沖刷作用，起到水土保持的作用。該小流域地處中亞熱帶常綠闊葉林帶，地表覆蓋多種植被資源，山坡下部主要分布有柑桔、茶葉、油茶等經(jīng)濟果樹；山坡中部主要分布有針葉林、闊葉林、灌木叢等，種類較多，植被覆蓋率達到了71.6%，達到了較好的水土保持效果。但是小流域的山麓坡腳主要以農(nóng)業(yè)種植區(qū)為主，大部分區(qū)域存在著開荒耕種現(xiàn)象，大部分樹木植被遭到破壞，該區(qū)域內(nèi)有大量小塊狀耕地分布，地表破碎現(xiàn)象嚴重，存在大量溝壑，水土流失問題嚴重。

1.3 水土流失的危害

水土流失對于本地生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展的影響是巨大的，同時還影響到下游河道的行洪安全。其一土地的肥力嚴重下降，水土流失會帶走土壤中富含的氮、磷、鉀、有機物等營養(yǎng)物質(zhì)，土壤的肥力和保水能力都會降低，影響農(nóng)作物生長；其二自然災(zāi)害發(fā)生的概率大大提高，水利設(shè)施會受到一定程度的危害，使用壽命大大縮短，大量泥沙沖入河道和水庫，造成河道和水庫形成淤積，增加了壩體蓄洪壓力，發(fā)生洪澇災(zāi)害時難以保證安全；其三隨著水土流失，大量營養(yǎng)物質(zhì)進入河道和水庫，造成水體污染，影響下游的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[5]。

2 小流域水土流失綜合治理措施

2.1 整體布置

按照《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范》（GB/T 16453-2008）中的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合小流域水土流失現(xiàn)狀，綜合考慮目前小流域內(nèi)存在的侵蝕類型確定了“整建梯田、筑壩攔沙、育林種草”的整體思路。針對緩坡區(qū)域修建梯田工程，進行保土耕作；針對小流域內(nèi)淤積情況修建攔河壩工程、消力池和護岸工程，減少水庫與河道淤積；針對陡坡區(qū)域進行經(jīng)濟林營造，綜合地形土壤條件合理種植經(jīng)果林、水保林和林草補植，有效增加植被覆蓋面積。通過以上措施構(gòu)建起有水能蓄、層次鮮明、人水和諧的綜合治理體系，還要加強日常巡視與監(jiān)管，加大小流域封育治理，達到水土保持的目的。

2.2 整建梯田

針對土層厚、土質(zhì)肥沃、集中連片的小流域坡耕地區(qū)域，按照地形采取工程措施修建梯田，采取“大彎就勢、小彎取直”的方法。部分區(qū)域存在波狀起伏，根據(jù)整體地勢走勢設(shè)置為扇形梯田，山腳處坡勢較緩，修建水平梯田種植經(jīng)濟作物。整建梯田總面積12.85hm2，梯田內(nèi)側(cè)開挖竹節(jié)溝，保持溝、田埂及梯坎高度、寬度整齊一致，竹節(jié)溝上寬40cm×下寬30cm×深30cm×長200cm為一節(jié)，節(jié)距30cm，竹節(jié)要低于園面5～8cm，以便旱時蓄水，澇時排水。田埂采用土質(zhì)邊坡結(jié)構(gòu)進行防護，并且在邊坡外部種草進行綠化，田埂上寬30cm×下寬40cm×高15cm，斷面呈等腰梯形，夯實成型。對沒有修建梯田的土地進行保土耕作，可有效攔蓄部分降水，起到水土保持的作用。在梯田兩端設(shè)置排水溝，坡面種植草以起到防護的作用。排水溝底部寬0.4m，深度為0.3m，根據(jù)測算可以滿足最大徑流需求。

2.3 筑壩攔沙

攔沙壩是用于荒溪治理的有效措施，通過設(shè)置攔沙壩可攔蓄洪流或泥石流中的漏水，減緩上游洪流對河道的沖刷，減少侵蝕。結(jié)合該小流域的特點，設(shè)置三道混凝土漿砌石重力作為攔沙壩，壩體長度分別為6m、8.5m、10.5m，壩頂?shù)膶挾葹?m，攔河壩高度分別為1m、1m、1.5m，均采用結(jié)構(gòu)簡單、施工簡便、荷載低的寬頂堰溢流的形式。在攔沙壩下游設(shè)置消力池，其主要作用是消除水流動能，快速減緩攔沙壩下泄水流速度，使之變?yōu)榫徚?。結(jié)合小流域的地質(zhì)情況，在攔沙壩下游修建漿砌石結(jié)構(gòu)消力池，消力池護坦厚度設(shè)置為0.4m，消力池長7m、深0.5m，排水管橫向和縱向間距分別為2m和1m，采用梅花狀排列，消力池底部為級配碎石反濾層，末端采用挖槽拋石形成防沖槽。分別在三道攔沙壩上下游的兩岸修建生態(tài)護岸，以防止水流對河道造成沖刷。護岸斷面采用傳統(tǒng)與生態(tài)護岸相結(jié)合，下部采用漿砌塊石墻身，迎水坡垂直，背水坡1：0.4，基礎(chǔ)采用埋石砼基礎(chǔ)，堤前護腳處采用開挖料回填；上部坡面采用生態(tài)預(yù)制塊護坡，坡比1：1.5。間距10m設(shè)置一道寬度為2cm的伸縮縫，為防止水的滲入還要填充止水效果較好的閉孔泡沫板。

2.4 育林種草

在小流域水土流失治理工作中育林種草是一種非常有效的方法，要遵循適地適樹（草）的原則，要結(jié)合小流域的立地條件，充分考慮生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特征，確保育林種草生態(tài)目標和經(jīng)濟目標的實現(xiàn)，充分利用山地資源，既提高了植被覆蓋率，又幫助農(nóng)民群眾增產(chǎn)增收。

一是種植經(jīng)果林。結(jié)合小流域內(nèi)地形、地質(zhì)、土壤、肥力等各種環(huán)境因素與氣候條件，選擇蘆柑、佛手茶、油茶等優(yōu)良品種作為經(jīng)濟林果進行大面積種植，種植總面積為29.13。其中蘆柑種植面積為12；佛手茶種植面積為6.67；油茶種植面積為10.46。

二是種植水保林。水保林屬于防護林的一種，在水土流失治理中發(fā)揮著非常重要的作用，可以有效調(diào)節(jié)區(qū)域降水和地表徑流，減少土壤侵蝕。結(jié)合該小流域的實際情況，在水源涵養(yǎng)地、山坡、河道邊、梯田地坎等不同區(qū)域選擇適合的樹種進行栽植。主要樹種以大喬木樹種為主，采用楓香：杉木=3：2混交種植?？傇灾裁娣e達到38，同時鼓勵周邊農(nóng)戶退耕還林，逐步擴大水保林種植面積，替代農(nóng)田，改善小流域生態(tài)環(huán)境。

三是封育補植。對小流域進行實地調(diào)查，達到15°以上的局部地段山體裸露，林木整體長勢欠佳的地塊山林進行補植，有效恢復(fù)和擴大森林植被，起到保持水土，涵養(yǎng)水源的功能。為防止林地遭到破壞，按照政府部門出臺的相關(guān)規(guī)定對周邊村民進行約束，同時做好宣傳工作，提高人們的自覺性，以保證補植的林草能夠快速生長?？傃a植樹木面積達到了87.8，同時對小流域內(nèi)部分輕、中度水土流失的次生林地及山坡頂部采取封育措施，發(fā)揮生態(tài)自我修復(fù)能力，以提高森林涵養(yǎng)水源和保持水土能力，改善區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境，封育治理面積共258.45hm2。

3 綜合治理成效分析

3.1 生態(tài)效益

通過采取“整建梯田、筑壩攔沙、育林種草”等綜合治理措施，在坑仔口溪小流域內(nèi)建立起良好的綜合防治體系，提高了水土資源的利用率，蓄水能力和水土保持能力均得到大幅度提升，水土流失問題基本得到遏制。小流域水土流失面積由2015年的7.33km2降為2020年的3.89km2，水土保持率由2015年的91.57%升到2020年的95.52%，通過設(shè)置攔沙壩減緩了地表徑流，土壤滲水能力增強，蓄水能力每年可增加60萬，泥沙流失量每年可減少1.25萬t，植被覆蓋率也得到提高，區(qū)域小氣候逐步得到改善。

3.2 社會效益

通過綜合治理，該小流域內(nèi)土地利用結(jié)構(gòu)與農(nóng)村生產(chǎn)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，糧食單產(chǎn)提高，各類經(jīng)濟林也為農(nóng)戶持續(xù)帶來經(jīng)濟效益，人口、資源、環(huán)境逐步和諧發(fā)展，與經(jīng)濟發(fā)展實現(xiàn)了良性循環(huán)。通過建設(shè)攔沙壩、修建溝渠護坡、整建梯田、育林種草，起到了涵養(yǎng)當(dāng)?shù)厮吹淖饔?，下游水庫、河道水利基礎(chǔ)設(shè)施及村莊的安全得到保障。

3.3 經(jīng)濟效益

通過綜合治理措施的實施，小流域內(nèi)水土流失治理效果顯著，水庫淤積現(xiàn)象減少，促進了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，當(dāng)?shù)丶Z食產(chǎn)量、農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量、果品產(chǎn)量等均有大幅提升，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。大面積樹木種植盤活了當(dāng)?shù)厣降刭Y源，積極發(fā)展林上、林間、林下經(jīng)濟，逐步實現(xiàn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)效益最大化。2021年農(nóng)村居民人均可支配收入19822元，比2018年15115元增加了4707元，增長31.14%。在興建經(jīng)果林和水保林的同時與當(dāng)?shù)芈糜尾块T合作，開發(fā)生態(tài)旅游、采摘、休閑度假、文化項目，并以此帶動周邊服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村振興。

參考文獻

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