浅谈盘道沟小流域实施水土保持措施的有效途径
王文常
(黑龙江省牡丹江市阳明区磨刀石镇水利站,黑龙江 牡丹江 157037)
(黑龙江省牡丹江市阳明区磨刀石镇水利站,157037)
摘要:针对盘道沟小流域的现状,从控制水土流失入手进行规划设计,实施水土保持措施,有力改善了区域生态环境,蓄水保土,控制坡水,坡耕地土壤侵蚀被有效控制,为农业可持续发展奠定了坚实基础。
关键词:水土保持措施;综合治理;水保效益
1小流域基本概况
盘道沟小流域地理位置处于长白山余脉老爷岭末端,为低山丘陵沟壑区,属牡丹江市磨刀石镇管辖,该流域土壤为山地暗棕壤,最高点海拔高程为757米。最低点海拔高程为350米,相对高差407米,境内有45个山峰,流域总土地面积为4832.9hm2。其中耕地3032.0hm2,占62.7%,林地1082.1hm2,占22.4%,荒山面积380.5hm2,占7.9%,非生产用地338.3hm2,占6.99%。盘道沟小流域内由于毁林、毁草、陡坡开荒和顺坡耕作等不合理的生产经营方式造成了严重的水土流失,该流域的土壤侵蚀类型以沟蚀发生范围最广,以片状细沟状侵蚀为主,沟蚀发生强度高。运用“黑龙江省土壤流失方程”进行计算(公式A=RKLSCP),全流域土壤侵蚀模数为3627t/km2.a,为中度侵蚀类型。经调查,治理前盘道沟小流域水土流失严重,面积达3368.5hm2,占流域总面积的69.7%,其中耕地流失面积2958.0hm2,占耕地总面积的97.6%,侵蚀沟30hm2,126条沟,沟壑密度为0.27KM/KM2,侵蚀模数3627T/KM2,该流域侵蚀程度,轻度侵蚀面积295.8hm2,中度侵蚀面积410.5hm2,潜在的危险程度为危险型;强度侵蚀面积2662.2hm2,潜在的危险程度为极险型。
2 水土流失产生的根源以及危害
2.1水土流失的根源
盘道沟流域水土流失原因除山高、坡陡、暴雨等自然条件外,其主要因素是人们不合理的生产活动所造成,毁林开荒,超坡开荒。
2.2水土流失危害
降低原有土地生产力。每年大汛之后,大量的泥沙淤积在沟谷、河道、库塘渠道内,既影响了河道行洪,又减少了水库、塘坝的蓄水能力。土壤流失后,大片的土地逐年砂砾化,水土在流失的同时,也带走了土壤中所含有机质氮、磷、钾及微量元素,造成原有土地的生产力逐年下降【1】,耕地遭到破坏,由于坡耕地跑水、跑土、跑肥、使有机质含量逐年减少,土壤结构变劣。坡洪灾害严重,由于大面积的掠夺式生产,破坏了区域林地资源致使生态失调。加之土壤含水能力差,近几年来坡洪灾害时常发生,不仅威害人民生命财产安全,农业生产也受到严重的破坏。
3.水土流失治理途径
针对小流域的现状,要控制大的流域范围内的水土流失,就必须先控制小流域内的水土流失,这是从根上治理,是符合水土流失治理规律的。采集数据主要功能包括小流域的坡度提取、侵蚀分析、资源评价、措施布局、措施设计、效益分析等。根据盘道沟小流域1:25000地形图为工作底图,利用GPS卫星定位仪,结合实地踏查土地利用现状,绘制土地利用现状图,运用软件技术,构建水土保持规划数据库,在土壤侵蚀定量分析的基础上,进行各项水保措施的设计,合理调整土地利用布局【2】。
3.1 治理坡耕地措施设计
根据区域坡耕地的实际情况,5-15度的坡耕地应规划为梯田地块面积为2096hm2,修梯田时在山区坡耕地上层较薄,以修坡式梯田为主,结合果树建设工程。
3.2 坡耕地改垄的规划
根据黑龙江省各地多年的生产实践,一般来说3-5度之间的坡耕地顺垄改为横垄地块为合适,治理面积295.8hm2,改垄注意以下事项:看坡度定距,坡度大的距离要宽,坡度小的垄距离要 缩小。一般5度以上的坡地塞距为0.066-0.73m,5度以下的垄距离为0-0.66m。看土质垄底比降。根据黑龙江省多年的生产实践,凡土质粘重、透水性差、易兜水的地块,垄底比定为3一5%
反之,垄底比降定为2一3%。拐慢弯。本着大弯就、小弯取直的原则、开始第一梨,拐弯时,不能陡弯,避免水流汇集于拐弯处,出现兜水,打断垄台,冲出侵蚀沟。
3.3 退耕还林。
在坡耕地治理的同时,加大退耕还林力度,规划各类林业措施,主要根据不同地区的土壤、气候、侵蚀类型和当地的需要来确定林种、树种和林型结构。在林种搭配上,在山区和丘陵漫岗地区,要根据不同的部位,处上而下地配备各种水保林种,形成一个完整的水保林体系,发挥群体的作用,达到防治水土流失的目的。要选择耐瘠薄、干旱、速生和固土性能强的树种。
3.4 固沟林
布设固沟林3.33hm2,布设原则:的规划应根据侵蚀沟的不同部位,通过削坡和整地措施,分别营造汇水线防护林、沟头防护林、沟边防护林、沟坡防蚀林和沟底防冲林。林带宽度,一叙根坡度、坡长、水土流失程度和林带本身吸收和分散径流的效能来确定,在丘陵漫岗地区,林带宽度一般为20-40m。在龙江省东部山区,一般16度以上的坡耕地,林带宽度为4-6m,带距离30m左右,5-10度的林带宽5-7m,带距离是30-50米。5度以下的带宽度为3-5m,带距离50m以上。
3.5 地埂生物带
布设护埂林6.25hm2,布设原则:主要是在修建的梯田埂上种植苕条带或灌木,保护田埂,防止田埂坍塌或田面径流冲毁田埂。
3.6 坡地果树水保林及经济林
修果树梯田122.5hm2,原则:主要在流域内荒山荒坡又向阳窝风的山坡,利用坡地优势条件,采用窄田面的梯田,大鱼鳞坑,栽植果树或龙冠冠果等,这样不仅保持了水土,又有较高的经济价值。流域内治理水土流失面积3338.5hm2,其中改造坡式梯田2096hm2,果树梯田122.5hm2,退耕还林443.7hm2,改垄295.8hm2,对所有的荒山实施封禁治理380.5hm2。
3.7 水利工程配套措施
通过实地调查,盘道沟流域内有大小侵蚀沟126条,面积达30公顷,在治理上合理配置各项水利工程措施,做到坡沟兼治,采取综合水土保持工程措施。对中小型的侵蚀沟,结合坡面的梯田、截流沟等措施,采取沟头防护和修谷坊、蓄水池为主的沟道治理措施,做到坡沟兼治防治水土流失,总共治理884/126(座/条)
3.8 截流沟
治理截流沟884/126(座/条),主要是在流域上部坡耕地的下方,或坡面较长的“二肋”或坡度变化明显的地方以及坡水威胁坡下平地的坡脚处,开挖截流沟,切断地表径流,防治水土流失,因地制宜采取截流沟措施,达到了蓄排水的效果。
3.9谷坊
谷坊是稳定沟床,防止侵蚀沟继续发展,拦泥缓流,减缓沟底坡降的一项工程措施。它可以把较浅的坡面侵蚀淤浅、淤平,使耕地连片耕作。在较深的侵蚀沟中,它可以防止沟底下切,稳定沟床,经过多年淤积,可以淤积出土地进行耕种,也可叫做闸沟造田。谷坊座数和谷坊间距的设置,M1=H1/h1 L1=h1/i1
M1-谷坊座数 H1-修谷坊段高度 h1-谷坊高度 L1 -谷坊间距
I1-修谷坊段沟底比降。谷坊的种类主要有,编柳谷坊、压柳谷坊、干砌石谷坊等。
4. 水保效益
通过对盘道沟小流域的坡耕地治理,切割蚕食耕地的侵蚀沟得到全面治理,经实地测查,当年治理后的梯田工程通过植物措施的固水保土,工程的拦蓄,比不实施水保工程的坡面蓄水保土效果更佳。坡面各项措施通过拦截、减缓地表径流,增加土壤入渗,延长汇流时间等作用,实现水土保持工程的保水效益。工程实施后,到各项治理措施全部生效时,水保效益显著。项目区水土流失治理综合程度达到 99.1%,平均每年可拦蓄径流总量达203.41 万m3,保土总量达 3.37 万t,治理区蓄水效益 72 %,保土效益 77 %。坡面形成乔灌草、网带片相结合的水土保持防护林体系,区域的地面小气候明显改善,水土流失大为减轻,提高了流域减灾御害的抗逆能力,随着水保措施的有序实施,坡耕地土壤侵蚀被有效控制,基本农田内水保措施能力提高,蓄水保土,为农业可持续发展奠定了坚实基础。
[参考文献]
【1】陈光;;东北黑土区水土流失综合防治技术体系[J];水土保持应用技术;2008,11(1),90-91。
【2】马力,杨新民,杨世伟。基于GIS小流域规划系统的研发[J]。水土保持研究,2004,11(1),90-91
【3】张新宇,《水科学与工程技术》2010年第2期 ,2011-02-09