别斯哈勒马克沟小流域治理模式

2011-09-17刘森

山西水利科技 2011年3期

刘森

（新疆伊犁州水利电力勘测设计研究院新疆伊宁市 835000）

别斯哈勒马克沟小流域于2002年被列为新源县水土保持综合治理示范区，小流域综合治理集合了自然生态、社会经济等多方面的因素，从人工治理结合生态修复，采用层层设防、拦蓄截排的治理模式，取得了显著的生态、经济、社会效益，走出一条生态与社会协调发展的路子。

1 流域基本情况

别斯哈勒马克沟小流域地处新源县巩乃斯河河谷中部南山小流域群中，东西均以别斯哈勒马克沟流域界限为界，南以该小流域的源头为界，北以巩乃斯河为界。流域面积约4 835 hm2。流域地势南高北低，上游部位为高山带水源涵养区，坡度在10%～30%；中游为低山带和山前丘陵区，坡度在5%～10%；下游为冲洪积扇土质平原区，坡度在1%～5%。流域内包括21个自然村，人口11 939人，区内有劳动力4 776人。流域内各民族以农业和牧业生产为主，国民生产总值2 810万元，农牧民人均1 928.51元，其中农业和牧业收入占80%以上。

流域地貌呈鲜明的垂直地带分布，高山区植被条件较好，没有明显的水土流失；丘陵区地形坡度较陡，地表沉积物由第四纪松散物形成，加上由于长期过度放牧，导致天然草场退化，植被覆盖率降低，在季节性阵发降水或暴雨降临时形成由水力－重力作用形成的滑坡、泥石流、崩塌。项目区属于温带大陆性半干旱气候区，本区气候温和，雨水充足。流域大风不多，全年平均为30 d，以春季最多，年均风速2 m/s，最大30 m/s，静风频率50%。年平均气温6.1℃ ～9.3℃，全年日照时数2 400～2 700 h，全年太阳总辐射量560 KJ/cm2。年平均降水量在450～600 mm。

流域水土流失面积4 110 hm2，占流域面积85%，其中中度水蚀面积151 hm2，占水土流失面积的3.7%，轻度水蚀面积3 959 hm2，占水土流失面积的96.3%。

2002年，别斯哈勒马克沟小流域治理被列为新源县水土保持综合治理重点区，截至2004年底，治理措施面积累计达到1 277 hm2，治理度达到31%。其中，完成造林128.5 hm2，人工种草215.4 hm2，改良草地86.4 hm2，生态修复工程817.6 hm2，谷坊28座，沟头防护1.5 km。

2 治理模式

别斯哈勒马克沟小流域水土保持综合治理，以控制水土流失，改善生态环境，开发水土资源，建设水保支柱产业，促进农村经济快速发展为目标。在措施布置上从上到下因地制宜设置了四道防线，层层设防，拦蓄截排。

2.1 第一道是沟头防护

以防止地表径流冲刷沟头而引起沟头前进和扩张的工程。根据流域内当地地形及实际情况，采用沟埂式沟头防护。沟埂式沟头防护是在沟头以上的坡地上沿等高线修筑与沟边大致平行的若干半环状封沟埂和蓄水沟，用埂和沟把侵蚀沟沟头围住，拦蓄与存蓄从坡地汇集的地表径流。设计标准为10年一遇3～6 h最大暴雨，本次小流域计划修建沟头防护工程1.5 km。其标准设计如下：

①沟头位置的确定

沟头防护护坎距沟沿的安全距离L通常按下式计算：

式中：L—为沟头防护坎距沟沿的安全距离，m；

H—为沟头深度，m,（沟头平均深5m）。

即L=10m。

②沟埂断面尺寸设计

取沟埂顶宽为0.5 m，内外边坡为1：1，埂高可按下式计算：

式中：h—埂坎总高，m；

h0—溢流口水深，m（取水深0.8m）；

△h—坎埂安全加高，可取0.2m。

计算得：h＝1.0m。

图1 沟头防护示意图

2.2 第二道是坝系工程

在沟道从沟头至沟口，自上而下，先毛沟后支沟的顺序，依据地形条件和控制面积，布设谷坊等拦沙蓄水工程，形成冲沟有坝的拦蓄排灌系统。修建谷坊的材料可就地取材。谷坊选址一般选在“葫芦”型地带的窄口处，呈阶梯状布设，遵循“底顶相平”的建设原则，谷坊顶设溢流口，以防被洪水冲毁。布置模式如图2：

图2 谷坊布置示意图

计划修建谷坊28座，谷坊标准设计如下：

谷坊用毛料石砌筑，断面为梯形，谷坊高为3.5 m，迎水坡1：0.5，下游面1：1，顶宽1.5 m，淤积厚的地基，清基深度在1.0 m，两侧深1.0 m，下游为防冲设护坦，其长度为3.5 m。其横断面示意图如图3：

图3 谷坊断面示意图

2.3 第三道是生态修复工程

在流域中上部灌木林地、疏林地、稀疏草地及裸土地采用人工辅助措施，以提高流域林草覆盖率。使得植被恢复向良好方向发展，水土流失程度显著下降，水源涵养功能明显增强，流域生态进入良性循环；同时项目区农牧民群众的生活水平得到了较大提高。实现了生态环境和农牧业发展的良性互动，逐步走上了人与自然和谐相处的道路。采用以下人工辅助措施：

①封禁

分全年封禁、季节封禁与轮封轮牧三种封禁方式，全年封禁，对象为原有植被破坏严重，残留树木很少，恢复比较困难和地广人稀地区，实行全封禁，严禁人畜进入，以利植被恢复。

季节封禁对象为当地水热条件较好，原有植被破坏较轻，植被恢复快地区，实行季节封禁。一般春、夏、秋生长季节封禁，晚秋和冬季可以开放，允许村民割草、修枝，但不允许放牧牲畜。灌木林地与稀疏草地可采用季节封禁。

轮封轮牧对象是封禁面积较大，保存植被较多，植被恢复较快，当地村民燃料、饲料缺乏地区，将封禁范围划分几个区，（根据封育面积、牲畜数量、草被的再生能力与恢复情况），实行轮封轮牧。林地每个区封禁3～5年后，可开放一年。合理安排封禁与开放的面积，做到既能有利林木生长，又能满足群众需要。

牧草地对植被再生能力强的小区，可以半年封半年放，或1年封1年放，植被再生能力差的小区应每封禁2～3年开放1年，并规定放牧强度，以不破坏草被再生能力为原则，纠正这牧，滥牧现象。

②围栏管护

围栏工程主要采用铁丝网，水泥桩围栏必须有明显标志，防止人为砍伐和牲畜啃吃。成立管护组织，固定专人看管，布置在距村庄近，人为干扰相对较大的地块。

③人工补植、补播

对残林、疏林中进行育苗补植，本茬复壮，修枝疏伐，促进林木生长恢复。

对严重退化、产草量低、品质差的天然草场，在封禁基础上补播改良以利植被恢复。对5°左右大面积修坡天然草场，用拖拉机耙将草地耙松一次，撒播优良牧草种籽更新草种，有条件的可引水灌溉，促进生长。15°以上陡坡，沿禁高线分成条带，带宽10m左右，耙松地面，撒播草籽。每次更新时应隔带进行，不要整个坡面同时耙松，以免加剧水土流失。第一批带草生长10～20cm，能覆盖地面时，再隔带进行第二批条带更新。

④抚育管护

成立护林护草组成组织，固定专人看管，检查植被生长情况，建立封禁封育技术档案。

2.4 第四道是水土保持林

在前山丘陵地，有灌溉条件的、牧民聚居的地方结合饲料饲草基地建设，优先发展护牧林，同时安排种植经济林，增加地表植被覆盖，抗御暴雨侵蚀，增加土壤入渗。选择抗冲和耐湿的树木，并加以大密度种植，可选择白杨等，还可考虑栽植苹果、杏等经济林。并在林下配以耐阴的灌木或草本。栽植采用乔灌混交林，乔木1.5 m×2 m，灌木0.5 m×2 m，乔灌行距取1 m。栽培模式见图4：