青海省侵蚀沟道专项治理措施体系的构建

2017-09-19高若武

中国水土保持 2017年9期

关键词：防护林青海省水土保持

高若武，张钊

(1.山西省汾河二库管理局，山西太原030012；2.黄河水利委员会新闻宣传出版中心，河南郑州 450003)

青海省侵蚀沟道专项治理措施体系的构建

高若武1，张钊2

(1.山西省汾河二库管理局，山西太原030012；2.黄河水利委员会新闻宣传出版中心，河南郑州 450003)

侵蚀沟道；治理措施；青海

青海省的水土流失面积占全省土地总面积的46.58%，严重的水土流失不仅制约着全省经济社会的持续健康发展，而且直接影响到我国乃至亚洲的生态安全。青海省虽开展了一系列水土流失治理工作，取得了不错的成效，但目前尚未开展侵蚀沟道专项治理工作。鉴于侵蚀沟道造成的水土流失较其他侵蚀类型更为严重，单位面积投资较大等，建议开展侵蚀沟道专项治理。分析了青海省侵蚀沟道现状分布情况，初步提出了专项治理措施体系。

青海省位于中国的西部,青藏高原东北部,与中国的新疆、四川、甘肃、西藏4省区相邻，素有“中华水塔”之称。全省土地总面积69.66万km2，占全国陆地面积的7.5%；水土流失面积16.87万km2，占全省土地总面积的24.22%。严重的水土流失不仅制约着全省经济社会的持续健康发展，而且直接影响我国乃至亚洲的生态安全。据青海省水土保持公报，截至2011年底，青海省共完成水土流失治理面积9 687 km2；2012—2015年，青海省水土保持投资规模不断增加，每年以10%的速度增长，连续4年突破1亿元，治理速度不断加快，2012年水土流失治理面积达到180 km2，2013—2015年每年水土流失治理面积均超过230 km2，创历史新高。但与严重的水土流失相比，治理力度还远远不够。就青海省的侵蚀沟道现状分布等展开分析，并就侵蚀沟道专项治理措施体系进行探讨，对进一步做好青海省的水土流失治理工作将有所帮助。

1 侵蚀沟道现状分布情况

根据第一次全国水利普查青海省水土保持情况普查成果，青海省的侵蚀沟道共有64 746条(详见表1)，其中湟水中高山河谷水蚀蓄水保土区29 447条、黄河中山河谷水蚀土壤保持区18 288条、祁连高山宽谷水蚀水源涵养保土区7 770条、共和盆地风蚀水蚀防风固沙保土区9 241条。青海省侵蚀沟道分布共涉及青海省5地市(州)，其中海东市、海南藏族自治州、西宁市侵蚀沟道数量位居前三，占侵蚀沟道总数量的68.95%。

2 沟道侵蚀的危害

2.1 恶化生态环境，制约经济社会可持续发展

侵蚀沟道沟深、沟道比降大，受水力和重力影响，侵蚀非常严重。沟壑剧烈发育，造成道路交通条件差、地形支离破碎、水源高差大、人畜饮水困难等。同时严重的水土流失，造成土地生产力逐年下降，粮食产量低而不稳，严重影响了土地资源的开发利用和群众的生产生活，使经济社会的可持续发展受到制约。

2.2 泥沙淤塞河道和水库，并对下游地区造成危害

侵蚀沟道的水土流失是致使坝库、渠道泥沙严重淤积，调蓄库容减少，使用年限减少，工程效益降低的重要原因之一。青海省每年因泥沙淤积损失库容200万～300万m3，大量泥沙淤积下游河道，抬高河床，降低防洪能力，危害下游两岸广大地区。青海省侵蚀沟道分布最广的区域位于东部的黄河干流和黄河一级支流湟水河流域。黄河干流在青海境内的平均含沙量为1.62 kg/m3，年均输沙量3 489万t，每年流入龙羊峡水库的泥沙总量达1 268万t；黄河的一级支流湟水河的含沙量高达10.2 kg/m3，年均输沙量1 644万t。

2.3 诱发自然灾害，加剧生态恶化

侵蚀沟道集中区域由于沟壑纵横的特殊地形地貌，水土流失严重，导致土壤退化加剧，区域水源涵养功能下降；侵蚀沟道发育地区降雨多集中在6—9月份，降雨历时短强度大，加上地带性植被稀疏，农业开发程度高，所以这些区域就成了泥沙的主要来源地，且极易诱发洪涝、崩塌、滑坡等自然灾害，加剧生态环境的失调和进一步恶化。

3 侵蚀沟道治理需求

多年来，青海省重点开展了以小流域为单元的综合治理，包括湟水河重点支流项目区治理工程、黄河水土保持生态工程、水土保持重点小流域治理工程、黄土高原淤地坝试点建设工程、黑河源头流域生态环境建设保护工程、中央预算内水土保持综合治理工程等，据统计，全省共开展了329条小流域综合治理。

侵蚀沟道是水力侵蚀的产物，其造成的水土流失较其他侵蚀类型更为严重，同时，侵蚀沟道治理需要实施大量的工程措施并配合一定的植物措施[1]，势必需要较高的单位面积投资，而青海省目前尚未开展侵蚀沟道专项治理。目前在小流域综合治理中虽包含了沟道治理，但因单位面积投入资金受限，侵蚀沟道无法得到根本治理，故开展侵蚀沟道专项治理非常必要。

4 措施体系与配置

侵蚀沟道治理措施体系与配置以全省水土保持规划为指导，以青海省水土保持区划和水土流失重点防治区划分成果为依据，根据各区域水土保持功能定位、水土流失情况和区域经济社会发展需求等，结合全省水土保持典型调研的结论，确定沟壑治理的措施体系和配置[2]。

4.1 措施体系

沟壑治理措施体系包括工程措施和林草措施，工程措施包括淤地坝、谷坊、拦沙坝、沟头防护、护岸、排水等工程，林草措施主要为营造水土保持林(包括乔木林和灌木林)及种草。

4.2 措施配置

沟道的横剖面形态反映沟道发育所处的阶段及沟道侵蚀堆积情况，沟道的横剖面呈V形，表明该沟道正处于下切侵蚀发育阶段，谷底向下侵蚀严重；沟道的横剖面呈U形，表明沟道下切侵蚀基本停止，沟道侵蚀以两岸侧向侵蚀为主，或者沟道侵蚀转为沟道堆积。沟道分类详见表2。

4.2.1 工程措施

以水系、侵蚀沟道为单元，布设各类工程措施。根据沟道土层条件仅在湟水中高山河谷水蚀蓄水保土区各县和黄河中山河谷水蚀土壤保持区循化县布设淤地坝，其他小型工程在侵蚀沟道治理范围内各县均可布设。大型淤地坝主要布设于较大沟道，集中拦蓄主沟洪水泥沙；拦沙坝、中小型淤地坝和谷坊主要布设于支毛沟，以拦泥、淤地、造田为主；沟头布设沟头防护措施；护岸墙主要布设在距离城镇、村庄较近有防洪需要的沟道；沟头修建截排水工程；在沟道两岸侵蚀严重的区域修建护岸工程。

表2 沟道分类特征

4.2.2 植物措施

植物措施主要是栽植沟道防护林并适当种草。沟道防护林是用于控制地表径流下泄、冲刷，制止沟头前进、沟壁扩张、沟床下切，防止侵蚀沟进一步发展，减少沟道输沙量的主要植物措施。它又可分为沟沿防护林、沟头防护林、沟坡防护林和沟床防冲林几种。

(1)沟沿防护林。①作用。沟沿地带是坡面与沟谷的交界处，坡度由缓变陡峻发生急剧转折，常形成陡坎。由坡面下泄的径流经过陡坎，常造成陷穴、跌穴、崩塌及滑坡，导致沟岸扩张，蚕食坡面。营造防护林的目的是分散、吸收和滞缓径流，固定沟岸，保护农田。②布设与配置。应根据集水面积、沟坡坡度、沟壁稳定程度和土地利用状况来确定。集水面积小、坡度不大、沟壁较稳定的部位，林带可在沟沿线以上2～3 m处布设；若集水面积大、沟岸不稳定，则林带沿沟沿稳定线以上2～3 m处布设。前者林带宽度5～10 m，后者10～20 m。造林时应选择抗冲性强、固土作用大的深根性树种，尽量营造混交林，并与护沟工程结合。

(2) 沟头防护林。①作用。侵蚀沟沟头是径流汇集入沟最集中的地段，其上部大多有一集水凹地(称沟掌地)，在沟头部位形成跌水、崩塌，冲蚀极为活跃，使沟头不断前进，沟底不断下切。营造沟头防护林可吸收、阻滞和分散径流，固定沟头，制止溯源侵蚀。②布设与配置。沟掌地为沟头侵蚀最为活跃的地方，是治理的重点。防护林应与流水线垂直，沿等高线布设。林带宽度根据沟掌地的面积、径流量与侵蚀强度确定，一般10～20 m；若沟掌地面积小，但坡度大、侵蚀强烈，也可以全面造林。树种应选择根蘖性强、固土抗冲的速生树种。在营造沟头防护林时，应与沟头防护工程措施相结合，一般防护林应配置在沟头防护工程之上。

(3) 沟坡防护林。①作用。一般侵蚀沟沟坡面积较大而且坡度也陡，重力侵蚀活跃，侵蚀类型复杂，如崩塌、滑坡、泻溜及洞穴侵蚀等，还有不合理放牧而形成的鳞片状侵蚀，不合理开垦促使面蚀与沟蚀的发展。沟坡径流量大、冲刷动能强，为小流域侵蚀产沙的重要部位。沟坡营造防护林在于缓流固坡，阻止沟壁扩展。②布设与配置。一般在沟坡上沿等高线带状造林。在陡缓交错的沟坡上，防护林可布设在缓坡处。沟坡防护林宽度一般为15～20 m。沟坡不同部位土壤水分差别较大，一般说来，沟坡上部较干燥，宜选择耐旱、耐瘠薄、固土作用大的树种；沟坡下部可选用速生树种。造林时应采取水平阶、水平沟或鱼鳞坑等整地工程。

(4)沟床防冲林。①作用。沟床为洪水、常流水汇集之处，冲刷严重，导致沟底下切、沟床两岸侧蚀冲掏，造成沟壁崩塌、扩展。营造沟床防冲林的目的是制止沟底下切、沟壁扩张、拦淤泥沙。②布设与配置。应垂直流水线方向布设。布设模式有栅状、片段和全面造林。栅状造林是与水流方向垂直，每隔10～20 m栽3～10排树(相当于5～15 m宽)；片段造林是与水流方向垂直，每隔30～50 m营造20～30 m宽的林带；全面造林是在侵蚀严重地方都栽上树。应选择耐涝、抗冲、根蘖性强的速生树种。造林时应结合谷坊建设。为减少输沙量，采用工程措施与生物措施相结合的客土造林方法和小土埂客土造林法，效果较好。