喇嘛洞项目区水土流失综合治理研究
2017-11-02孙飞
孙 飞
(朝阳县水土保持局,辽宁 朝阳 122000)
喇嘛洞项目区水土流失综合治理研究
孙 飞
(朝阳县水土保持局,辽宁 朝阳 122000)
水土流失有效治理不仅是修复生态环境的重要环节,也是促进区域经济社会可持续发展的关键,严重的水土流失导致山丘区群众生产生活水平的下降,不利于开展项目区新农村建设。文章以建昌县喇嘛洞项目区为研究对象,通过进行实地考察和收集基础资料,结合当地的实际水土保持综合治理状况,通过对比研究分别从经济效益、生态效益、社会效益等方面对建昌县喇嘛洞项目区水土保持工作进行综合治理和效益评价。结果表明,该项目区共治理坡耕地面积212.13hm2,水土流失现象、不合理利用土地现象得到改善,居民人均收入相应提高,生态治理工作全部收益达到2931.2万元。整个喇嘛洞项目区的水土流失现象基本得到有效控制,整体态势逐步向有益方向发展。
喇嘛洞项目区;水土保持;综合治理;效益评价
0 引 言
水土保持不仅是修复生态环境的重要环节,也是促进区域经济社会可持续发展关键所在。由于自然因素和农业生产模式的双重原因导致水土流失面积已占流域总面积的31.22%,严重的水土流失一方面使得该地区经济发展落后,农业生产水平低下,生产粮食效率低而且不平衡,限制了项目区农业发展和降低了抵抗自然危害的能力,另一方面使得农业综合生产能力低下,经济效益低下,严重地限制了该项目区人民发展水平的方向,水土流失现象已成为建昌县喇嘛洞项目区所面临的关键生态建设问题之一。
目前,众多学者针建昌县喇嘛洞项目区的水土保持问题进行了大量的的研究,研究成果较为丰富,但大多数的研究仅是从单一效益评价方面分析,针对建昌县喇嘛洞项目区水土保持的综合效益评价方面研究的不够深入。
因此,文章以辽宁省建昌县喇嘛洞项目区为研究区域,运用对比法重点针对喇嘛洞项目区水土保持治理方法与治理效果进行研究,从而有效治理喇嘛洞项目区水土流失,提高喇嘛洞项目区群众生产生活条件,进一步促进区域经济社会可持续发展,并为治理者下一步工作的开展提供了重要考究。
1 喇嘛洞项目区研究概况
项目区地处辽西低山丘陵区,该区域四季分明,春季干旱少雨,雨热同期,日照充足,温差较大夏季炎热,降水集中,冬季寒冷干燥。年平均降雨量约为530mm,年平均径流深约112mm,降水量年季间变化大,年内分配不均匀,多集中在7、8、9三个月,占全年降雨量的约75%。蒸发量约为1812mm,相对湿度约52%,年平均气温约9℃,年均日照时数约2913h,无霜期约169d,太阳总辐射量约600j/cm2,大风日数约18d,平均风速约2m/s,冬季以西北风为主,夏季以东南风为主。低温冷害及霜冻对本区域作物危害时有发生。建昌县年积温、无霜期等因素均适合农作物生长。但喇嘛洞项目区内降雨量分布不均,不利于农作物生长。项目区总面积986.12hm2,项目区为现有地147.12hm2,其中有林地101.13hm2,疏林地42.13hm2,灌木林地3.12hm2见表1。林草覆盖率为51.13%,乔木树种主要有油松、杨树、刺槐、榆树等,灌木树种主要有沙棘子、荆条、棉槐等,经济林主要有苹果、山杏、梨树等,林木成材率较低见表2。项目区内的土壤类型以黄褐土松散黏质砂土和砂砾层为主,成土母质主要是黄土和黄土性冲积物。在褐土亚类中淋溶褐土分布广泛,土壤腐殖质较薄,土壤通透性差,抗冲蚀性弱,该项目区土壤侵蚀严重见表3,极易发生水土流失。
土层厚度在15-150cm之间,土壤PH值为7.0-8.0。全县水土流失面积112km2,占总面积的59.12%。总体来看项目所在地气候适合作物生长,但水土流失较为严重,一直是制约农业发展的瓶颈,因此加快各项目区坡耕地水土流失综合治理进程已迫在眉睫[1-3]。
表1 建昌县喇嘛洞项目区土地利用状况
表2 建昌县喇嘛洞项目区林草覆盖率
表3 建昌县喇嘛洞项目区水土流失状况
2 对比法综合效益评价
2.1 对比法设计原则及标准
对比法是通过对不同事物进行比较,寻找其相同或不同研究方法。对喇嘛洞项目区来说应该以梯田建设为重点,坡面水系及田间道路等措施相配套。强化科技支撑,加强快速机修梯田、水土资源高效利用等实用技术研究和推广,促进工程的顺利实施,同时加强工程实施效益监测评价。加强与小型农田水利建设和农艺、农机措施的结合,搞好坡面水系等小型水利水保工程和田间道路工程的综合配套,充分发挥工程系统的综合效益。其中的设计标准是10a一遇5h暴雨标准[4-6]。
2.2 设计思路
设计的总体思路是:在项目区内大量修建水平梯田,以提高坡耕地的经济效益并达到治理水土流失的目的。本次建设以梯田建设为重点,坡面水系及田间道路等措施相配套,在梯田下方设立沟渠方便排水,先通过梯田坡面将雨水聚集在一起,再将聚集的雨水导流至梯田附近的河道、池塘或坑中。梯田布置5-10坡耕地,侵蚀强度为轻、中、强三种形式。该项目区的石坎高度、田面宽度、石坎长度计算如下:
B=H(ctgα-ctgβ)L=10000/B=10000/14=714
(1)
式中:B为田面宽度,m;田面宽取14m,埂坎断面取梯田埂坎高0.3m,顶宽0.3。BL为田面斜宽取10.31m;H石坎高度取0.9m;α为坡面坡角取6°,β为田坎测坡角取60°,L为每公顷田坎长度取,m。
设计示意图如图1所示。
图1 水平梯田断面设计图
水平梯田的断面设计是不同坡度下梯田的优化断面。最优断面包括以下条件:①要有适当的田面宽度,以适应机耕和灌溉的要求;②合理选定田坎侧坡,以保证梯田稳固安全;③在满足以上要求的同时,尽可能减少单位面积梯田的土方量和移运量,以提高工效,加快速度,降低费用[7-9]。水平梯田断面要素有有:田面净宽B、土坎高度H、土坎侧坡a、田埂的高度h、和宽度(d、D)。根据该区内土质情况及对现有水平梯田调查,选定田坎内侧坡度为45°,外侧坡度为60°。根据水平梯田断面要素关系可计算断面尺寸。见图2。
图2 土坎水平梯田工程断面图
符号说明及计算公式:H为田坎高度,B/ctgα-ctgβ;B为田面宽度,B=H(ctgα-ctgβ);h为田埂高度,h=20-30cm;b为田埂顶宽,b=30cm;α为原地面坡度;β为田坎侧坡,一般取β=60°;V为单位面积方量,V=83.1H(m3/hm2)=1251H(m3/hm2)。
3 研究结果与分析
通过对比法,了解喇嘛洞项目区水土流失的动态变化及防治情况,评价坡耕地水土流失综合治理工程的防治效益。监测目标是获取监测区域水土保持综合效益(保土减沙效益、经济效益、生态效益、社会效益)、水土流失和水土保持措施情况。最终的措施数量见表4。经过治理,喇嘛洞项目区水土流失得到进一步缓解,水土保持措施结构比例不断趋于合理化,生态环境有较大改善。
表4 喇嘛洞项目区措施数量汇总表
4 结 语
1)通过本次治理,土地治理程度由原来的23%涨到49.00%、水土流失面积由原先的50%下降到15.00%,水土流失现象得到很大改善,人均基本农田由原先的0.1hm2增加到0.13hm2以上,喇嘛洞项目区内的人均收入由原先的4950元/a涨至6000元/a,年人均上涨了1500元。梯田的建设也加强了农业基础设施的建设,耕地单位产量有了一定幅度的提升,使群众生产生活条件得到进一步提高。
2)本次研究工作参考了大量建昌县喇嘛洞项目区的有关资料,并通过对比法设计思路基本上能够全面的反映出喇嘛洞项目区的水土保持治理的综合效益。梯田的建设也加强了农业基础设施的建设,耕地单位产量有了一定幅度的提升,使群众生产生活条件得到进一步提高。
3)喇嘛洞项目区的治理工作结束时间不长,各项经济、社会、环境指标效益仍处于初始增长阶段,随着治理年限的推移,各项指标将不断持续增长,整个小流域的水土保持治理综合效益将发挥至最大值。
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S157
B
1007-7596(2017)09-0103-03
2017-09-10
孙飞(1988-),男,辽宁朝阳人,工程师,研究方向为水土保持。