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石漫滩水库上游生态清洁小流域建设探讨

2017-03-03□刘

河南水利与南水北调 2017年10期
关键词:泥沙水土保持流域

□刘 青

(河南方正水利工程咨询有限公司)

石漫滩水库上游生态清洁小流域建设探讨

□刘 青

(河南方正水利工程咨询有限公司)

石漫滩水库是淮河流域上以防洪为主的大型水利工程,曾因75·8大洪水决堤,随着社会经济的发展,水库上游水土流失严重,大量泥沙入库,严重威胁水库及下游安全。文章以臧平小流域水土流失综合治理为例,以开展生态清洁小流域建设思路及具体措施为出发点,通过探索水库上游生态清洁小流域治理模式,摸索一条兼顾防洪效益和社会经济效益的生态工程治理模式。

臧平小流域;石漫滩水库;生态清洁型小流域

0 引言

石漫滩水库位于河南省平顶山舞钢市,是以防洪为主,兼顾工业供水、灌溉、旅游等综合利用的大型水利工程。水库坝址区位于豫西丘陵和豫东平原的过渡地带,是河南省主要暴雨集中区之一,1975年8月罕见的特大瀑雨,使石漫滩水库大坝因大水漫顶而溃决,给党和人民带来了难以估量的损失。20世纪90年代,石漫滩水库复建工程完工,重新发挥了应有的防洪效益和社会经济效益。

随着近年来社会经济的发展,石漫滩水库上游水土流失严重,不仅使当地生态环境急剧恶化,农业生产受到严重影响,而且大量泥沙冲入石漫滩水库,造成严重淤积,使这座大型水利工程的运用受到严重威胁。治理上游水土流失,保障石漫滩水库防洪职能已刻不容缓。

文章以河南省舞钢市臧平小流域水土流失综合治理为例,通过分析当地水土流失现状及问题,建设适应当地需求的生态清洁型小流域,为石漫滩水库上游小流域治理提供参考。

1 臧平小流域概况

臧坪小流域位于石漫滩水库上游,舞钢市杨庄乡境内,紧邻石漫滩水库,总面积35.79 km2,水土流失面积22.90 km2。地貌类型为浅山丘陵区,属伏牛山东部余脉。地表岩性以石英砂岩及片麻岩为主,土壤主要为黄棕壤土和潮土。气候属于暖温带大陆性季风气候。年均降水量1 100 mm,多年平均径流深193 mm,年径流量69.07万m3。多年平均气温14.60℃,≥10℃,积温平均4 706℃,年均日照时数2 230 h,无霜期平均221 d。

据2014年底统计数据,臧坪小流域内有行政村9个,总人口9452人,人口密度264人/km2,人口自然增长率5.48‰。流域内农业劳动力5 671人。农业总产值6 264万元,人均年纯收入3 436元。

2 水土保持生态建设现状及存在的突出问题

2.1 水土保持生态建设现状

2.1.1 水土流失现状

臧平小流域总面积35.79 km2,现有水土流失面积22.90 km2。其中,轻度流失面积718.64 hm2,中度流失面积831.62 hm2,强度侵蚀面积659.27 hm2,极强度流失面积80.67 hm2。流域平均侵蚀模数3 427 t/km2·a,年均流失总量达12.27万t。

2.1.2 水土保持生态建设现状

20世纪50-80年代,当地水土保持工作主要以农民群众植树造林,建造塘、堰为主。80年代以来,党和政府十分重视水土保持工作,开展了以小流域为单元的水土保持综合治理。尤其是近些年,通过开展革命老区国家水土保持重点建设工程等一系列水土保持专项治理,区域水土保持工作取得了一定的成效。以臧平小流域所在地杨庄乡为例,截止2014年底,杨庄乡累计治理水土流失面积38.92 km2,治理程度达到23.80%。

2.2 水土保持生态建设存在的突出问题

2.2.1 水土保持生态治理投入仍然不足

自80年代起,列入国家投资的生态建设项目皆为投资小而治理面积大,低标准、低强度的治理致使反复性水土流失面积大,而由于治理难度大,地方财政和农民投入有限,要加快遏制水土流失,还需要国家加大水土保持投资力度。

2.2.2 传统治理理念急需更新

一是以往的治理项目在措施布局上过多的强调治理面积,而忽视了治理的重点和难点,大面积的封禁治理,低标准、散碎布局的经济林,使得许多水土保持项目治理过后而无明显成果,对社会起不到示范作用,无法调动群众积极性;二是未能体现生态水利工程理念,主要是小流域治理中的河道、沟道硬质化、束窄化、渠道化,没有体现生态治理、模拟自然治理,本是生态工程却造成了生态损失,令人惋惜。

3 开展生态清洁型小流域建设思路及具体措施

3.1 建设思路

3.1.1 树立流域可持续利用、水资源优化配置理念

在做好“生态、清洁”的同时突出小流域“节水、输水”功能,即建设输水型清洁小流域,石漫滩水库上游小流域生态建设应突出水资源区功能,站在全流域角度,以小流域为单元,在维护上游生态好转和农业基本发展的同时,把降低小流域产沙量、提高产水量和水质,作为重要治理目标,建设输水型生态清洁小流域。

3.1.2 注重农业产业结构调整

近些年,农村的产业结构、就业结构与收入结构均产生了显著变化,农业在农民增收方面的重要性降低,传统的精耕细作不复存在,取而代之的是一家一户的粗放管理,化肥、农药的大量使用,虽然粮食并未减产,但造成了严重的面源污染并导致土地生产力下降。可以说目前的农业生产方式是以牺牲环境、牺牲土地可持续生产力为代价的。因此,建设生态清洁小流域必须转变农村生产生活方式,注重流域内的农村产业调整,推进土地流转,实现土地规模化集约化经营,只有如此,才能减少化肥农药使用量,优化农村产业结构。

3.2 具体措施

3.2.1 坡面治理工程

3.2.1.1 建设坡改梯

将土层土质较好且集中连片坡度<25°的坡耕地改造为水平梯田,完善坡面蓄排水系统,梯田田面宽度10~15 m,田坎高度2~2.50 m,地埂高0.50 m,顶宽0.40 m,内外坡度1:1,埂顶水平的标准梯田,田埂及田坎侧面种植根系发达的金银花等保土经济作物保护梯田埂坎,坡改梯面积124.72 hm2。

3.2.1.2 种植水保林

对于>25°的坡耕地尽可能实施退耕还林措施,种植适合当地土壤条件的水保林,在蓄水保土、拦蓄泥沙、确保水库安全行洪的前提下,营造水保用材林。树种选择主要为火炬松、杨树、五角枫和麻栎。规格:火炬松(地径0.60 cm,高0.50 m),杨树(地径4.00 cm,高3.00 m),五角枫(地径2.00 cm,高1.50 m);麻栎籽要求籽粒饱满,无虫害。火炬松与麻栎混交,形成乔灌立体配置,火炬松株行距2 m×3 m,麻栎每公顷9 000株;杨树和五角枫造林株行距3 m×4 m,每公顷造林833株。最大限度地缓解坡面径流的侵蚀强度,减少泥沙入库,营造水保林189.93 hm2。

3.2.2 沟道拦蓄排导工程

水库上游入库泥沙量通常是随流域径流大小而改变,因此通过拦蓄径流改变河流的流量来控制泥沙量。通过充分利用现有的坑、塘、沟、渠蓄水,对地表径流进行合理的分流,在合适的位置修建小型拦沙坝、谷坊拦蓄排导泥沙工程及水窖、蓄水池、塘坝等小型蓄水工程。在流域内形成坡面排引水、沟头防护与沟底拦沙的立体交错防御体系。修建小型拦沙坝2座,谷坊29座,坑塘6座,蓄水池12个,沉砂池44座,截排水沟8.45 km。

3.2.3 封禁治理

在现有水土流失的疏幼林和灌木林地布设封禁措施,这些地类植被稀疏,郁闭度低,存在水土流失,通过封禁治理、补植补造,依靠大自然生态自我修复能力,逐步实现植被的恢复。通过几年的封禁,郁闭度达0.75以上,林间有地面植物及枯枝落叶层覆盖,泥沙悬移质减少80%以上,规划封禁治理面积1 362.38 hm2。

3.2.4 建造库滨带

库滨带是地面水体从地表汇入水库前人为设置的一个生物过渡带。库滨带是水库生态系统与陆地生态系统进行物质、能量等交换的一个重要过渡带,其包括陆向保护带、水位变幅带、水向辐射带3部分。根据当地情况,在水向辐射带种植芦苇,芦苇的栽植可采用插苗的方式,在春季温度达到5℃时播种,株行距1 m×1 m,每穴3~5株,共使用芦苇苗96万株,种植面积24 hm2;在水位变幅带种植垂柳,选择粗壮枝条截成15~17 cm插穗直播,株行距2 m×2 m,共使用柳枝插穗9万株,种植面积36 hm2;在陆向保护带种植白榆,选择胸径15 cm白榆树苗,株行距3 m×4 m,共使用白榆树苗5.50万株,种植面积66 hm2。

3.2.5 生活垃圾处理

乡村生活垃圾是产生水质污染的来源之一,大多数生活垃圾采取漏天堆放或简易填埋的处理方式,经雨水冲刷大量倾泻下游河道,造成严重污染。而乡村垃圾就地无害化处理客观情况下难以实现,应建立收集、清运、无害化处理3个步骤,在乡村建设垃圾收集站收集村民生活垃圾,再统一运送至县或县级以上统一规划的垃圾处理场(站)。乡村垃圾收集站应为封闭式,避免雨水淋溶后产生污水二次污染。共建造9个乡村垃圾收集站。

4 结论

臧平小流域水土保持工程建设完成后,水土流失累计治理程度将达到91.80%,蓄水能力22 409万m3,蓄水效率为32.40%,年保土能力9.56万t,减少入库泥沙率达到78%。各项水土保持措施年均可产出直接经济效益251.20万元。有效减少了入库泥沙淤积,避免了土壤养分流失,稳定了粮食产量,从而缓解了生产与生态环境之间的矛盾,提高了防洪效益和社会经济效益,达到了建设生态清洁型小流域的建设目的。

[1]张怀,谢永生,郝晓东等,北方水源区水土保持生态建设方略——生态输水小流域治理模式[J].中国水土保持,2013(2):15-16.

[2]郝晓东,尚润阳等,承德市密云水库上游生态清洁小流域建设探讨[J].中国水土保持,2015(7):18-19.

[3]唐熹霖,郭建斌等,官厅水库库滨带生物治理措施初探[J].四川林勘设计,2007(1).

S157

B

1673-8853(2017)10-0004-02

2017-8-22

编辑:赵 鑫

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