汾河水库库区水土流失及边坡绿化工程设计

薛进杰

(山西省汾河水库管理局)

汾河水库位于娄烦县境内的汾河河谷，是汾河上游干流上的一座以防洪、供水为主，兼有发电、旅游和养殖等综合效益的大型水利枢纽工程。库区总土地面积1 443.45 hm2，涉及娄烦县的庙湾、杜交曲、静游、娄烦等4 个乡镇的22 个行政村，总户数5 365户，总人口27 494 人，其中农业人口25 386人，农业劳动力8 563 个。库区的水土流失较为严重，每年约有6.27 万t 的泥沙直接入库。实施汾河水库库区边坡绿化工程，提高库区周边林分功能等级，充分发挥林草植被的保持水土、涵养水源、净化水质作用，以保持青山常在，绿水长流，是解决省城太原重要水源地保护问题的重要途径之一。

1 水土流失现状及危害

1.1 水土流失现状

据资料，在汾河水库库区总面积中，水土流失面积1 210.05 hm2，占83.83%。水土流失面积中，轻度 侵 蚀 469.27 hm2，占 38.78%;中 度 侵 蚀458.01 h m2，占37.85%;强烈侵蚀123.09 hm2，占10.17%;极强烈侵蚀129.01 hm2，占10.66%;剧烈侵蚀30.67 hm2，占2.53%。根据《山西省土壤侵蚀类型图》，侵蚀地貌为黄土梁峁状丘陵低覆被极强烈侵蚀类型区。区内丘陵起伏，沟壑纵横，地形破碎，土质疏松，植被稀少，气候干旱，水土流失严重，是库区泥沙的主要来源地。侵蚀以面蚀、沟蚀为主，并伴有库岸坍塌、泻溜等重力侵蚀。随着近年来的集中、连续治理，生态环境有所改善，严重的水土流失得到有效遏制。据现场调查测算，年平均土壤侵蚀模数为4 344.54 t/km2。据此推算，库区年土壤侵蚀总量为62 711.29 t，大都直接输入水库。

库区水土流失现状总体上为中度侵蚀区。导致水土流失的原因主要有自然和人为两大因素。自然因素方面:一是库区地表多为黄土覆盖，由于黄土垂直节理发育，加之地面起伏，沟深坡陡，植被覆盖率低，易于崩塌和湿陷，致使面蚀、沟蚀活跃，沟头延伸，沟岸扩张;二是降雨集中，且多为短历时、高强度暴雨，是造成现代加速侵蚀的直接原因。人为因素方面:一是不合理的土地利用和砍林毁草、超载放牧等加剧了水土流失;二是新修公路等基本建设不注意水土保持，随意弃土堆渣，加大了水土流失量。

1.2 水土流失危害

1.2.1 加速库区淤积，增加防洪负担

汾河水库是我省第一座大型水利枢纽工程和省城太原市的重要水源地，担负着太原和晋中平原的防洪、灌溉和供水任务。由于水库上游水土流失严重，自1961年6月正式投入使用以来至2000年，总淤积库容达3.63 亿m3，占到总库容的50.40%。侵蚀泥沙直接入库，加速了水库淤积，兴利库容逐年减少，并增加了下游地区的防洪负担。

1.2.2 污染库区水质，威胁用水安全

大量地表径流携带人畜粪便、地面杂物和残留于土壤中的化肥、农药等进入库区，污染了水库水质，不仅恶化水库鱼类的生存环境，影响库区养殖业的发展，而且不利于“引黄入并”的顺利实施，给省城和中下游地区的生产生活用水带来隐患。

1.2.3 降低土壤肥力，影响农村经济发展

严重的水土流失，促使坡面变陡，沟道下切，沟头延伸，沟岸扩张，沟壑发展，库岸坍塌，耕地减少，大量水分、养分随表土流失，土壤肥力逐年下降，生态环境恶化，自然灾害频繁，作物产量低而不稳，群众生活水平难以提高。

2 水土保持现状及存在问题

2.1 水土保持现状

多年来，库区群众在经济极为紧张的情况下，积极开展水土流失综合防治工作。特别是1988年以来，在省委、省政府“治穷致富，拦沙保库”治汾方针指导下，开展了大规模的水土保持生态环境建设，取得了显著成效。库区现已完成治理面积1 148.54 hm2，其中机修梯田214.17 hm2，乔木林737.60 hm2，乔灌混交林180.64 hm2，灌木林0.65 hm2，经济林15.48 hm2，治理度达79.57%，植被覆盖率64.73%，对减轻水土流失和改善生态环境起到了重要作用。

2.2 存在问题

通过20 多年的治汾工作，库区虽然取得了明显的生态效益、社会效益和经济效益，但工作中也存在着一些不容忽视的问题:一是重治理开发，轻预防管理，治理开发的科技投入少，经营管理水平低，服务体系建设滞后，产业结构单一，致使总体效益较低;二是植被建设上成活率和保存率较低，除立地条件差、年降水较少等客观原因外，主要是整地标准偏低，苗木质量较差，造林不够认真，管护跟不上;三是树种单一，林分结构不尽合理，防护效益和景观效应较差;四是宜林面积尚未全部绿化，急需继续实施生态环境治理工程。

3 库区边坡绿化工程规划设计

3.1 库区边坡绿化规划目标

两年内新完成宜林地造林241.43 hm2，油松幼林补植灌木736.68 hm2，新增水土流失治理度15%以上，累积治理度达到90%以上;年新增拦蓄泥沙量4.0 万t 以上，累积达到9.0 万t 以上;年新增拦蓄水量10.0 万m3以上，累计达到20.0 万m3以上;新增林草覆盖率15%以上，累积达到80%以上。生态环境得到根本改善，基本遏制水土流失。以油松林为主，实现乔灌(草)混交、多树种配置，春季有花，四季常绿，防护效益与景观效应并举，经济效益与社会效益双赢。规划实施完成后，经过5年的巩固、发展与提高，使库区生态环境得到根本好转。

3.2 造林立地条件类型划分

根据库区的地貌、土壤、海拔、坡向、坡度和植被等状况，将宜林地和现有油松林地划分为12 种造林立地类型(详见表1)。

3.3 宜林地绿化工程设计

表1 造林立地条件类型划分表

3.3.1 荒草地绿化措施设计

(1)峁坡荒草地。地形较缓，水肥条件较好，采用乔灌混交林模式进行绿化，乔木树种为山杨，灌木树种为柠条。山杨栽植面积79.29 hm2，密度为4 m×4 m，树种规格为3年生一级苗。整地方式为大穴，规格为80 cm ×80 cm，在春季整地后栽植。柠条栽植密度为1 m×1 m，树种规格为营养钵2年生一级苗。整地方式为小穴，规格为40 cm ×40 cm，在春季整地后栽植。3年内加强管护，严禁在林区放牧，对未成活树木及时补栽。

(2)沟坡荒草地。坡度较陡，水肥条件较差，采用灌木林模式进行绿化，灌木树种为柠条。栽植面积为37.16 hm2，密度为1 m×1 m，树种规格为营养钵2年生一级苗。整地方式为鱼鳞坑，规格为长径60 cm，短径40 cm，埂高10 cm，坑深40 cm。

3.3.2 弃耕地绿化措施设计

(1)峁坡弃耕地。树种采用既有观赏价值又有经济价值的山杏。栽植面积为114.04 hm2，密度为2 m×2 m，树种规格为3年生一级苗。整地方式为大穴，规格为80 cm×80 cm。

(2)沟坡弃耕地。树种采用既有观赏价值又有经济价值的山桃。栽植面积为4.81 hm2，密度为2 m×2 m，树种规格为3年生一级苗。整地方式为大穴，规格为80 cm×80 cm。

3.3.3 沟坡弃土场绿化措施设计

采用乔灌混交林模式，乔木树种为山杨，灌木树种为柠条。山杨栽植面积为2.21 hm2，密度为4 m×4 m，树种规格为3年生一级苗。整地方式为鱼鳞坑，规格为长径80 cm，短径60cm，坑深80 cm，埂高20 cm。柠条栽植密度为1 m ×1 m，树种规格为营养钵2年生一级苗。整地方式为鱼鳞坑，规格为长径60 cm，短径40 cm，坑深40 cm，埂高10 cm。

3.3.4 库区1 130 m 高程以上滩涂绿化措施设计

(1)柳树。栽植面积1.09 hm2，密度为2 m ×2 m，树种规格为胸径5 cm、高2.5 m 的柳桩。整地方式为穴状，规格为50 cm×50 cm×50 cm。

(2)芦苇。栽植面积2.83 hm2，密度为0.5 m×0.5 m，苗木规格为无病虫害根茎。整地方式为条带状，规格为宽10 cm，深20 cm。

3.4 现有油松幼林补植工程设计

3.4.1 峁坡现有油松林补植设计

(1)峁坡现有油松林(2 m ×2 m)补植紫穗槐。采用行间补植，补植面积为511.25 hm2，密度为2 m×2 m，树种规格为营养钵2年生一级苗。整地方式为小穴，规格为40 cm×40 cm。

(2)峁坡现有油松林(2 m×3 m)补植山桃。采用行间补植，补植面积为111.17 hm2，密度为2 m×3 m，树种规格为3年生一级苗。整地方式为大穴，规格为80 cm×80 cm。

3.4.2 沟坡油松幼林补植设计

(1)沟坡现有油松林(2 m×2 m)补植柠条。采用行间补植，面积为67.00 hm2，密度为2 m ×2 m，树种规格为营养钵2年生一级苗。整地方式为鱼鳞坑，规格为长径60 cm，短径40 cm，坑深40 cm，埂高10 cm。

(2)沟坡现有油松林(2 m ×3 m)补植黄刺梅。采用行间补植，补植面积为39.38 hm2，密度为2 m×3 m，树种规格为营养钵2年生一级苗。整地方式为鱼鳞坑，规格为长径60 cm，短径40 cm，坑深40 cm，埂高10 cm。

(3)沟坡现有油松林(2 m ×3 m)补植紫穗槐。采用行间补植，面积为7.88 hm2，密度为2 m×3 m，苗木规格为营养钵2年生一级苗。整地方式为小鱼鳞坑，规格为长径60 cm，短径40 cm，坑深40 cm。