小流域水土资源开发利用技术及其应用效果研究

邸爱民

(辽宁省鞍山水文局六间房水文站，辽宁 鞍山 114100)

小流域水土资源开发利用技术及其应用效果研究

邸爱民

(辽宁省鞍山水文局六间房水文站，辽宁 鞍山 114100)

综合治理小流域已然成为大流域水土资源治理的关键，积极推广小流域水域资源开发利用技术逐渐成为小流域综合治理的重要手段。文章结合鞍山市台安县小流域水土资源开发治理和应用情况，研究了水土资源开发利用技术特点，针对水土资源开发利用方案进行了设计，提出了单项措施设计方案和林草措施设计方案，经过综合治理，小流域多元化整体布局治理工程建设质量评定结果为优良工程，取得了良好的成效。

小流域；水土资源；开发利用；应用效果；主要成效

0 引 言

小流域是一个相对独立的自然和经济社会单元，以小流域为单元进行综合治理符合自然和经济规律[1]。通过以小流域为单元，以水源保护为中心，实现山、水、林、田、路统一规划，农业技术、生物和工程综合配套措施，严格把关生态效益、经济效益和社会效益兼顾治理路线，凸显小流域综合治理显著优势[2]。

小流域综合治理有利于从整体出发，把治坡与治沟、林草措施与工程措施、一般工程与骨干工程紧密结合起来，发挥系统综合防护作用，有效控制和预防水土流失；有利于统一规划和组织实施，合理确定农林牧等各业用地比例，有效开发利用水土资源，做到水尽其用，土尽其利，最大限度地提高土地利用率和生产力，促进农村经济发展和农民增收致富；有利于科学推进大流域和更大区域的治理[3-4]。通过实施小流域综合治理就能循序渐进地推进大流域和更大区域的科学治理与开发结合，减免水旱灾害，积极改善农业生产条件，提高农村生态环境质量[5-6]。

文章结合鞍山市台安县某小流域水土资源开发情况，对小流域水土资源开发利用情况进行深入研究，对开发利用方案进行了设计，取得了良好的成效，为该小流域内其他地区水土资源开发的顺利展开奠定了基础。

1 水土资源开发利用技术特点

1.1 四个重要“转变理念”的形成

通过水土资源开发利用技术，形成了4个重要的转变理念。见表1。

表1 转变理念的形成

1.2 预防和控制水土资源流失

综合治理，因地制宜，针对实际情况制定水土资源预防和保持综合治理措施，充分发挥协调统一、综合群体作用[7]。以土地利用规划为基础，不同地区采用不同水土保持农业技术、工程和林草治理手段和方法，形成了系统、全面的治理网络和体系。

1.3 能够合理确定农林牧用地比例

有利于充分发挥当地水土资源优势，最大限度地提高土地利用率和生产力。针对流域生态经济系统的特征及市场经济特点，科学合理开发和利用水土资源。

1.4 合理布局，协调治理

充分发挥群众力量，加大水土流失防治力度[8]。全面开展组织农、林、水等各方面治理工作，集中力量解决主要矛盾和问题，更快更好地发展山区快速、高效、绿色、高质量和高产量的作物经济。

2 水土资源开发利用方案设计

2.1 单项措施设计

根据水土流失的情况，水土流失防治工程初步设计按照《水土保持综合治理规划通则》(GB/T15772-2008)和《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453.1-16453.6-2008)相关规定进行设计。防洪标准按10a一遇3-6h最大暴雨，一般按减少径流80%，减少泥沙95%以上进行设计。南票区的沙锅屯乡新沙河小流域、张相公屯乡倒流河小流域等项目区措施设计应结合项目工程建设特点、作业道路等同时规划，合理布设。

1)作业路设计。

作业路路面要求宽度4-5m，一般情况下，路面横向保持水平，纵向取直，中间高，两侧低。作业路来水方向一侧设置排水沟，排水沟为倒梯形，底宽0.5m，深0.5m，坡比为1∶0.5，上宽1.0m，挖沟取出的土平铺在路面上，推平压实。每km作业路需平整路面5000m2/km，挖排水沟375m3。断面结构如图1、图2所示。

2)土谷坊设计。

在经果林用地内的支沟闸土谷坊，淤积土后栽植经果林。断面设计如图3所示，结构尺寸见表2。

图1 作业路工程面布置图(一)

图2 作业路工作面示意图(二)

图3 谷坊断面图

表2 土谷坊结构尺寸参考数值表

2.2 林草措施设计

1)水保林设计。

水土保持林布设在土层较薄、肥力相对较低的荒坡、沟底荒地疏林地上。在秋季进行整地，整地方式采用竹节壕、鱼鳞坑整地，树种选择刺槐，造林时间以春、秋季造林为主。水保林主要措施包括：幼林抚育、土壤管理、幼树管理。在支离破碎、土层较薄的坡面上搞鱼鳞坑配竹节壕整地造林，工程蓄水标准按10a一遇24h最大降雨量计算。鱼鳞坑内径1.0m，以下沿计算挖深0.5m，埂宽0.15m，株行距2.0m×1.5m，每亩挖鱼鳞坑222个。鱼鳞坑图见图4所示。

每公顷蓄水量为：V=0.5×3.14×0.602×0.3×222×15=546m3/hm2

工程量为：0.833×4.8×5.2×15=311.52m3,0.5×3.15×0.552×0.53×222×15=838m3

图4 鱼鳞坑图

2)经济果林设计。

该工程布置在坡缓、土层较厚的坡面上，栽植经济林。其中，水平槽整地设计标准为10a一遇24h最大降雨，水平槽断面尺寸及布置形式如图5所示。

图5 水平槽整地示意图

其中：V=0.25×0.3×2.6×74×15=1212m3/hm2

每亩工程量：0.5×1.4×tan15×1.4×2.6×74+0.6×1.0×0.4×74=68.3m3/亩×15=1024.5m3/hm2。

3)农业水平梯田。

梯田设计原则：①田面宽度要便于耕作；②田坎坡度适当，既稳定又少占耕地。

该流域属干旱少雨地区，因此采用10a一遇3-6h最大降雨为水平梯田的设计防洪标准。一般可减少径流90%，减少泥沙95%以上。

水平梯田断面主要要素有：田面净宽B、土坎高度H、土坎侧坡α、田坎侧坡β(一般取β=65°)，田埂的高度h、和宽度(d、D)，田埂顶宽b=30cm，断面结构如图6所示，断面尺寸数值见表3。

图6 农业水平梯田工程断面图

施工工艺见图7所示。

图7 梯田施工工艺图

4)老果园改造设计。

对项目区内的无工程的果园进行改造，在经济中间种植大豆等矮化经济作物穿带，带距6-8m，栽植密度要适宜生长，但不影响果园的生长结果。施工过程中，划定植物带的施工线，严格按照施工线范围进行设计和施工。

3 质量评价及其主要成效

3.1 质量评价情况

鞍山市台安县某小流域工程建设中，90%的单元工程，83.3%的分部工程，85.7%的单位工程质量确定为优良，且施工过程中，主要分部工程全部为优良，符合我国的优良质量相关标准。根据水利部相关规定，小流域多元化整体布局治理工程建设质量评定结果为优良工程。具体见表4所示。

表4 工程质量评定情况统计表

3.2 主要成效

通过对小流域进行水土资源综合治理后，改善了农业生产条件，促进了小流域中农村的社会进步，为该地区农业的持续健康发展打下了基础，提高了小流域水土保持和抵御灾害的能力，促进了农业的高产丰收节奏；通过与特色产业相互结合紧密开发，加快了农民脱贫致富的脚步，如鞍山市台安县的郁金香葡萄、寒富苹果等，逐渐在农副产品市场中占有重要份额。小流域科学、严密、有效的综合治理措施，提高了农业生产能力和防灾抗灾能力，如2012年“8·04”特大暴雨洪灾中，台安县某小流域的灾害情况明显看出，通过小流域综合治理的河流灾害抵抗能力有了极大的提高；通过小流域的综合治理对当地生态环境具有重要作用，植被覆盖率的大幅度提高，造就了环境舒适、生机盎然的新气象，环境、经济、人口的协调健康发展，保证了生态的绿色发展和环境的平衡稳定。截止到目前为止，小流域水土资源综合治理成效显著。

4 结 语

大流域是由小流域组成，而小流域是一个相对独立的自然和经济社会单元，小流域综合治理是自然和经济规律的自然体现。文章结合鞍山市台安县小流域水土资源开发情况，对水土资源开发利用技术特点进行深入研究：形成了4个重要转变理念，控制和预防水土流失，合理确定农林牧用地比例，合理布局和协调治理。针对水土资源开发利用方案进行了设计，提出了单项措施设计和林草措施设计，通过质量管理部门的综合评价，小流域多元化整体布局治理工程建设质量评定结果为优良工程，取得了良好的社会和经济成效。今后仍将加大小流域综合治理力度，逐渐推广水土资源开发利用技术，加快小流域乃至大流域社会、经济和生态环境健康、绿色发展步伐。

[1]陈维杰.雨水资源的水土保持开发利用模式与关键技术研究[J].水利规划与设计,2008(01)：29-33.

[2]王欣,段增强.面向水土资源优化配置的科尔沁左翼后旗宜耕沙地情景规划分析[J].中国农业大学学报，2017(04)：67-80.

[3]赵荣钦.区域“水—土—能—碳”耦合作用机制分析[J].地理学报，2016(09)：1613-1628.

[4]王立刚.全球黑土区土壤有机质变化态势及其管理技术[J].中国土壤与肥料，2016(06)：1-7.

[5]李明新.试论东北典型植被在水土保蓄工作中的作用[J].农业与技术，2016(04)：69.

[6]吴从稳.黄河三角洲边际性土地资源开发与生物质能源研究[J].中国农业科技导报，2014(04)：109-119.

[7]周文庆.浅析水资源利用与可持续发展[J].甘肃科技,2015，31(19):45-48.

[8]侯向阳.可持续挖掘草原生产潜力的途径、技术及政策建议[J].中国农业科学，2016(16):3229-3238.

S157

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1007-7596(2017)09-0170-02

2017-08-22

邸爱民(1982-)，男，辽宁沈阳人，高级工程师，研究方向为水文与水资源。