刍议嫩江县黑土区水蚀沟的综合防治措施

王凤霞,张红雨

(1.嫩江县水务局,黑龙江 嫩江 161400;2.黑龙江省引嫩工程管理处工程公司,黑龙江 安达 151400)

嫩江县全境总面积14 956.5k m2,其中县属10 456.3 k m2,是东北典型黑土区,以盛产优质大豆而闻名遐迩。全县水土流失面积3 007.8 k m2,占全县总面积的28.8%,水土流失类型以水蚀为主。全县共有大小侵蚀沟2 108条,沟蚀面积 523.5 h m2,沟壑总长度747.7k m,密度为0.07 k m/k m2。

1 水蚀沟的成因及危害

1.1 成因

水蚀沟形成的原因主要是自然因素和人为因素,自然因素是导致水蚀沟发生发展的基础和先决条件,而人为因素则对水蚀的发生发展起着显著促进作用。

1.1.1 自然因素

1.1.1.1 地形因素

嫩江县地面坡度较大,北部和东北部为低山河谷,地势较高,中部为丘陵漫岗,南部为松嫩平原过渡地带,地势较为平坦,坡长较缓,夏秋降水比较集中,易形成股流,流量、流速和冲力顺坡逐渐增大,携带大量泥沙下泄,造成严重水土流失,且冲出浅沟或细沟,经过数次或几年中的集中降雨的冲刷,沟底不断下切,沟岸不断坍塌(再加上冻融造成的坍塌),冲沟不断加深并且切入母质层,形成明显的沟头,沟头具有一定的落差,由于水流的不断冲刷,沟头不断前进,沟底不断加深,在冲力和重力的作用下,水流不断带走泥沙,浅沟、细沟变为深沟、宽沟。

1.1.1.2 土壤因素

嫩江县土壤主要以黑土、草甸土、暗棕壤为主,这部分土壤疏松,在 0～20c m土层透水较快,20～60 c m土层透水明显下降,60 c m以下土壤透水极弱,因而一遇大雨暴雨,就易产生地表径流和土壤冲刷。

1.1.1.3 气候因素

嫩江县春季干旱多大风,夏季降水集中,6～8月份降水占全年的 60%～80%。另外由于气候寒冷,冻结期长,有冻融交替现象,沟岸易产生松土崩解,加速水蚀的扩大发展。

1.1.2 人为因素

①近些年的乱砍滥伐的开垦经营,破坏了原有植被,降低了土壤的蓄水能力;②草原的开垦和周边耕地对草原的蚕食,加上过度放牧,自然条件日益恶化;③农业用地耕作的不合理,顺坡垄为多,用地不养地,生产结构单一等。

1.2 危害

1)森木植被的破坏使地表径流更加集中,增大径流速度,大量泥沙淤积下游农田或草原,造成上游农田土壤愈加瘠薄,下游农田或草原更加沙化,以及淤积抬高河道,生态系统不断恶化。

2)沟蚀加剧,侵吞耕地,降低土地利用率。多数水蚀沟由于地势原因在冲刷过程中,形成几处沟头和支沟,并向纵深发展,致使不少耕地被切割得支离破碎,降低了土地的利用率,同时增大了机械的作业难度,使机械的工作效率难以正常发挥,农业生产成本大大增加。

2 综合防治措施

1)对于坡缓、坡长地首先要调整垄向,即所说的改垄,减缓径流速度,其次在沟头上游及周围挖掘鱼鳞坑,增大上游蓄水量和水量的下渗,减轻冲刷,减少侵蚀沟的形成。

2)对水蚀沟的防治首先要从小,从早治理,早发现、早治理,避免小沟成大沟,增加治理难度,增大各项投入和难以弥补水土流失。

3)工程措施与生物措施相结合,工程措施是基础,是为生物措施服务的,保证后期以至将来生物措施更好地发挥防治效益。

3 措施技术注意事项

3.1 浆砌石谷坊及沟头防护工程

1)修筑浆砌石谷坊,首先要立意基础开挖深度与边线切入沟体长度。基础开挖要视开挖底部土质密实度及透水性,如果在设计开挖深度内土质过于松软,要进行换基,防止砌体沉陷和断裂;如过深基础开挖将大幅度增加造价;开挖深度一般在 50～80c m。谷坊两端插入沟体两侧长度以谷坊顶面计算,一般插入长度在 80～150 c m,以防止水流过大过急从两端冲开。

2)谷坊中段高度要低于两端高度,以控制水流方向,减轻水流对两端土体的冲刷,保证谷坊安全,中段降低高度在20～50 c m。中段谷坊长度 L中≥1/3L谷坊。谷坊背水面底部要进行护底,防止谷坊跌水差对沟底造成冲刷掏空,造成谷坊的沉陷坍塌。护底宽度为沟底宽,长度是 2倍谷坊高。

3.2 植物治理措施

1)对于小型水蚀沟可采用上游及周边植树,种植沙棘,沟内插柳或压条等即可达到固沟保土作用,不再细论。

2)对谷坊修筑完成后的大中型水蚀沟在秋季要进行削坡整形,并于秋季或第二年春季完成造林工程。在沟坡,两岸及沟头上游种植 2～3 a生柳树为宜以最快发挥防护作用;沟底插柳,柳条段不超过20 c m长,插条行距株距均可在30 c m左右,切勿倒插。

4 治理成果

嫩江县自 1998年开始,开展以重点治理带动全面的水蚀沟(亦称水打沟)治理工程,完成浆砌石谷坊治理水打沟120多条,基本做到了治理一处,效益一处,许多沟头险壑变成绿色通道,有效地控制了水土流失,大大提高了土地利用率,增加了农业收入,改善了区域生态环境,亦赢得了农民朋友的拥护和支持,村民们认识到欲山青水绿水土保持先行。