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浅议富阳市方里村山核桃林水土保持工程的技术措施及效益分析

2011-12-31姜国宏

中国新技术新产品 2011年18期
关键词:核桃林谷坊山核桃

姜国宏

(万市镇人民政府,浙江 富阳 311406)

1 项目背景简介

山核桃是方里村的支柱产业,但由于村民在管理过程中缺乏系统的技术指导,管理方式不完善,并经常全面清理林内灌木杂草,全面深翻土壤,导致地表裸露,同时水土保持措施不到位,造成项目区内较严重的水土流失,突出表现为以山核桃林为典型代表的林下水土流失。该水保工程工程实施涉及治理面积为39.5hm2,按照工程措施和林草措施相结合的原则设计,包括坡面水系治理及林地蓄水固土等措施,达到改善林区水土流失现状,增加林地的空气湿润度,调节林地温度,改善土壤结构,促进项目区农民增收,改善当地林农生活水平,促进当地林业产业的可持续发展,同时可为富阳市其它区域水土保持生态建设提供样板模式。

2 水土流失现状及危害

项目区水土流失类型包括水力侵蚀和重力侵蚀,以水力侵蚀为主。水土流失危害主要表现在水土流失造成下游河道淤积,抬高河床、缩小断面、降低河道行洪能力,同时也造成了山塘、水库、渠道的淤积。从万市镇方里村及多处山核桃林的实地调查中发现,山核桃林种植区域地势均比较陡峭,林农在管理过程中,由于缺乏系统的技术指导,传统的管理方式占主导地位,即为了林分管理、施肥、病虫害防治及采收的方便,常将林下灌木杂草全面清除,土壤全面深翻,使得林层单一,林下地表裸露,同时为单纯追求产量,过量使用化肥、农药,造成土壤团粒结构破坏。每遇暴雨,林下冲沟密布,地表土壤大量流失,土壤侵蚀程度可达中、强度以上,年侵蚀模数在3500-8000t/km2。如不采取相关的水保措施,会对该地区的土壤产生严重影响,并进一步影响当地的经济效益。

3 水土保持的技术措施

3.1 坡面治理工程

坡面在方里村山核桃林中占有重要地位,坡面治理工程主要包括斜坡固定工程和山坡截流沟:前者是指为防止斜坡岩土体的运动,保证斜坡稳定而采取的工程措施,包括挡土墙、排水工程、护坡工程等。结合本工程实际情况,考虑到方里村山核桃林水土流失区基本无植被覆盖,地表土层裸露,加之坡度较陡,故为防止坡面径流冲刷,减免林下水土流失,同时满足在旱季对林区的浇灌,在已有山核桃林内采取辅助性的坡面水系治理、水源留存措施,主要包括水平截水沟、纵向排水沟等工程设施。

3.1.1 水平截水沟

水平截水沟按每隔20-30m高差设一条,主要起到拦截相邻两条截水沟之间坡面径流减缓冲刷的作用。水平截水沟总长度7.8km,其中5.3km布置在山体较缓地段,采用土沟夯实形式,梯形断面,尺寸为底宽0.3m,内边坡坡比1:0.5,外边坡坡比5:1。其余2.5km布置在山体较陡地段,排水沟采用土沟,梯形断面,外侧采用浆砌块石垒砌,兼作人行便道,底宽0.3m,内边坡比 1:0.5,外边坡比 5:1,块石垒砌基础开挖成台阶状。

3.1.2 纵向排水沟

根据山核桃林区生产作业特点,纵向排水沟结合挑抬便道在项目区行走方便处布设9条纵向排水沟,根据山坳的走向布置;根据山体的坡度,当坡度小于15°时采用土沟夯实形式,底宽0.3m,边坡1:0.5。坡度大于15°时采用C20素砼现浇断面形式,底宽 0.3m,边坡 1:0.5,壁厚0.1m。

3.2 沟床固定工程

沟床固定工程主要防止沟道底部下切,固定并抬高侵蚀基准面,减缓沟道纵坡,减小山洪流速。该工程包括谷坊、防冲槛、沟床铺砌、种草皮、沟底防冲林带等措施。谷坊是山区沟道内为防止沟床冲刷及泥沙灾害而修筑的横向挡拦建筑物,其作用有固定与抬高侵蚀基准面,防止沟床下切;抬高沟床,稳定山坡脚;减缓沟道纵坡,减轻山洪或泥石流灾害;主要作用是防止沟床下切冲刷。

为防止项目区内冲沟沟底下切,巩固并抬高沟床,稳定沟坡,防止沟岸扩张,在沟道内地形坡度较缓的位置设置浆砌石谷坊。谷坊选择在“口小肚大”的地方,可扩大库容,减小工程量。根据地形及坡度情况,在临近沟口及沟道中段共设置谷坊5座,总长度为60m。

3.3 拦水坝工程

拦水坝蓄水工程的作用在于将坡地径流及地下潜流拦蓄起来,减少水土流失危害,灌溉农田,提高作物产量;其工程包括小水库、蓄水塘坝、淤滩造田、引水上山等。结合本工程实际地形,为便于项目区在干旱期能有足够的水源对山核桃进行浇灌,根据现场勘查情况及当地村民要求,拟在项目区修建山塘一座。山塘位于项目区山腰处,为在山坳处修建拦水堰坝。由于缺乏地质资料,根据现场踏勘粗略估计,开挖深度暂考虑为2.0m。防渗采取C20钢筋砼截渗墙,堰坝陡坡段及消力池底部采用C15砼灌砌石。堰坝底部设置放水管,水管出地面后设置闸阀。

3.4 林草措施

对于人工边坡及自然裸露边坡的水土保持,都应在工程防护的基础上,尽可能创造条件恢复植被,这不仅能控制水土流失,维护坡面稳定,保护护坡工程,而且对生态环境改善具有重要意义。同时植物护坡具有一定的局限性,,对于坡度较陡(>50°)的边坡,故必须与工程措施相结合。根据该项目的实际情况,该工程采用以下几种植草造林的措施:

3.4.1 水平截水沟内植草

草被植物可以增加土壤覆盖度,减少径流系数,减少土壤侵蚀量;在实施中先将坡面进行整治,并选用生长快、耐旱、耐瘠薄、抗高温、根系发达、固土作用大的低矮匍匐型草种,一般土质坡面采用直接播种法,密实的土质边坡上采取坑植法。本工程中为防止由于开挖水平截水沟造成新的水土流失,在沟内地表面积约1.01hm2内撒播狗牙根草籽防护;种草后l-2年内,进行必要的封禁和抚育措施。

3.4.2 水平绿篱和地块分隔绿篱

水流较大时截水沟沟壁易被冲刷。为提高沟壁的稳定性和耐水流冲刷能力,在沟壁外侧种植绿篱,固结沟壁土壤,绿篱采用矮灌木,如千足子、紫穗槐等,种植方式采用带状密植,种植密度为5株/m。本项目中山核桃林的各地块间都可种植绿篱进行环状分割,在分割界限的同时,可以提高林下灌木密度,从而延缓坡面汇流产生时间和径流量,加强地表径流下渗。

4 水土保持的效益分析

4.1 经济效益

实施该治理工程后,项目区的生产条件将得到改善,现有山核桃林水土流失严重、产量降低的问题将逐年解决,可持续经营能力提高,经济收益持续增加,;通过山核桃林地的综合治理,通过植物措施和工程措施的结合,以及抚育管理措施,促使山核桃林达到稳产、高产、优质的目的,直接提高山核桃林的经济价值和农民经济收入。

4.2 生态效益

通过山核桃林综合治理工程的实施,项目区可治理水土流失区域的水土流失强度逐步实现从中度向轻度的转变;通过山核桃林的水土流失治理,可增加林区植被,提高土壤保水保土能力,提高土壤肥力,改善林区小气候,增加林区的生物多样性,减少和控制病虫害,促进项目区森林系统的稳定发展。

4.3 社会效益

改善林区基础设施条件,提高土地生产力和水资源利用率;调整土地利用结构,提高山核桃林的综合经济效益,增加农民收入,适应社会发展需要;提高农民素质,增强群众生态环境保护意识;通过本项目的实施、示范及带来的生态、经济效益,积极推广治理成果,推动富阳市水土流失综合治理工程的继续推广。

[1]郭廷辅.水土流失及其综合治理[M].长春:吉林科学技术出版社,1991.

[2]叶碎高,赵聚国,应聪慧,等·河道植物护坡及水土流失观测[J].黑龙江水专学报,2007,34(4).

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