生态清洁型流域综合治理模式研究<br/>——以泽州县长河项目区为例

生态清洁型流域综合治理模式研究
——以泽州县长河项目区为例

2018-03-16侯泽青朱莉莉许林军

山西水土保持科技 2018年2期

侯泽青朱莉莉许林军

（黄河上中游管理局）

长河流域位于山西省泽州县西北部，是沁河的一级支流，属黄河水系。流域内分布有8座水库，地貌类型以土石山地和黄土丘陵为主体。属暖温带半湿润季风气候区，年均气温10.9°C，年均降水量628.3 mm。该流域工矿企业集中，人口稠密，水资源丰富，随着经济的快速发展，化肥、农药等面源污染，工业废水、生活垃圾及生活污水等不断增加。泽州县水务局提出，将长河流域打造成为集生态休闲、旅游观光、产业发展等多种需求于一体的生态清洁型流域的建设目标。

1 生态清洁型小流域的内涵和治理模式

小流域综合治理是指以小流域为单元，以土地利用规划为基础，在各个地块上配置水土保持林草措施、工程措施及农业技术措施，形成综合防治体系[1]。生态清洁型小流域是把小流域作为一个“社会—经济—环境”复合生态系统，在小流域综合治理的基础上，纳入了水源保护、污染治理、生态建设、经济发展的新思路。

在实际应用中，根据流域地形地貌特点、土地利用方式和水土流失情况等，构建“生态修复、生态治理、生态保护”三道防线。生态修复防线是充分依靠大自然的力量进行自然修复，发挥植被特别是灌草植被的生态功能，实现自然保水；生态治理防线是在人口密集的农区，调整农业种植结构，发展与水源保护相适应的生态农业、观光农业、休闲农业，减少面源污染，建设小型水利基础设施和小型污水处理及垃圾处理设施，实现“清洁流域”；生态保护防线是以河道两侧及湖库周边为重点，通过适当的植物和工程措施，维系河道及湖库周边生态系统[2]。

2 长河项目区土地利用与水土流失

长河项目区范围为圪套水库以上区域，总面积203.25 km2，下辖3个乡镇，总人口7.5万人。根据泽州县国土资源局土地利用现状数据统计，项目区耕地占38.84%，其中坡耕地占4.54%；林地占14.72%，其中人工林占0.5%；园地占0.4%；水域占1.17%；其他用地（工矿用地、居民点用地等）占11.77%；荒地和裸地占33.1%。农村产业结构以农为主（占75%），牧业次之（占20%），林业和副业总占比不足5%。由此看出，土地利用结构不尽合理，林地和园地比例较低，荒地和裸地比例较高，产业结构单一。项目区水土流失面积156.86 km2，占总土地面积77.18%。人为水土流失严重。土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，风力侵蚀甚微。水力侵蚀主要发生在支毛沟，表现为面蚀、沟蚀和潜蚀，年均土壤侵蚀模数3 900 t/km2。据现场调查，河道内煤矿密布，农村污水处理率较低，废弃矿坑排水硫化物超标，水库周边氮肥用量较多。

3 综合治理模式

3.1 “三道防线”治理模式

参照北京市地方标准《生态清洁小流域技术规范》（DB11/T548-2008），结合1∶10 000地形图和土地利用现状图，划分“三道防线”区域范围。生态修复区位于流域沟掌部分，高程在1 000 m以上，坡度在15°以上，现状地类主要为有林地、灌木林地和其他林地，以天然林为主；生态治理区位于流域中下游，属农业种植区及人类活动频繁地区，高程在950-1000m，坡度小于15°，现状地类复杂，为流域治理的重点区域；生态保护区位于主要沟道及其湖库周边地带。

生态修复区对现状林地、草地实施全面封禁，禁止人为开垦、割灌等生产活动，具体措施有封禁围栏、设置标志碑和宣传牌等。生态治理区主要通过调整土地结构，建设基本农田，营造水土保持林；调整农业种植结构，发展果园、经济林；兴建配套水利工程；控制农药、化肥使用，减少面源污染，兴建污水处理设施等。具体措施有坡改梯，营造乔木林、乔灌混交林、经济林、果园，修筑配套集水工程、简易垃圾储运点、排污沟等。生态保护区采用以水源保护为主，以支毛沟为单元的治理模式，通过河岸（库滨）带建设、沟道整治工程和岸坡防护工程等，建设和恢复沟道工程以及沟岸带生态系统，具体措施有在库滨建设林草生物缓冲带、排洪渠、谷坊、沟头防护等。

3.2 小流域单元划分及典型小流域的选取

长河项目区综合治理以小流域为单元，通过对区域内具有代表性的典型小流域展开研究，将典型小流域措施配置模式应用到其他小流域，最终确定整个项目区的综合治理规模。典型小流域水系应相对完整，地形地貌、土地利用结构、水土流失等能代表项目区的基本特征，关键的治理措施布置可以反映项目区的整体情况。

依据长河流域水系分布，在1∶10 000地形图上，划分为万里、长河、刘村、东庄、庾能、常坡、沙沟、圪套8个小流域（片），面积17.30-38.19 km2。依据上述原则，选择万里小流域为典型小流域。

3.3 典型小流域土地资源评价

万里小流域是长河流域上游沟掌处的一条支沟，总面积24.56 km2。根据1∶10 000地形图，地面坡度组成主要集中在25°以下，占总面积的88.8%；小于5°的土地面积占总土地面积的16.6%，基本是耕地；5°-25°土地面积占总土地面积的72.2%，有荒坡地、林地、其他用地等；大于25°土地面积占总土地面积的11.2%，位于沟谷两边陡坡。根据泽州县国土资源局土地利用现状数据统计，耕地面积占总土地面积的28.85%，林地占42.62%，果园占0.11%，其他土地（裸地、荒地）占16.65%。林地主要为天然次生林，经济林零星分布。水土流失面积17.97 km2，占流域总面积70%以上，土壤侵蚀方式以水蚀为主，侵蚀强度以中度以上为主，中度侵蚀以上占比达68.72%。

参照国家标准《水土保持综合治理规划通则》（GB15772-2008）对土地资源状况进行评价。根据地貌类型、地面坡度、土壤侵蚀程度、有无灌溉条件等因子，按照链条强度原理对土地进行地力分级，将万里小流域土地资源分为六个等级，并据此得出，宜农地面积715.43 hm2，占总面积的29.13%，主要分布在河谷两岸低阶地，水资源相对丰富并有一定的水利基础，是小流域的主要农业产粮区；宜林草面积1 393.53 hm2，占总面积的56.74%，主要为现状的稀疏林地和荒坡草地；难利用地面积为58.21 hm2，占总面积的2.37%，主要分布在流域内的陡峻沟坡、干旱硬梁地等位置。

3.4 典型小流域措施配置

万里小流域生态修复区面积1 107.51 hm2，占流域面积45.1%，有林地、灌木林地和其他林地的地块实行封禁，封育面积500.06 hm2。人工辅助措施网围栏16.50 km，树立封禁标志碑1块，宣传牌7块。

生态治理区面积1 257.14 hm2，占流域面积51.2%。根据土地利用现状和土地资源评价结果，调整土地结构，合理确定农、林、果用地，对部分坡耕地进行坡改梯，增加水平梯田；充分利用荒地和裸地，增加果园、经济林地、乔木林地等。选取坡度15°以下、土质较好、距村庄较近、交通便利的坡耕地修筑梯田，新增水平梯田17.17 hm2；选取土层厚度大于30 cm、坡度小于15°的旱地及荒坡草地营造果园和经济林，新增果园24.85 hm2，经济林86.77 hm2，果树种类有山桃、山杏、核桃、樱桃等，经济林树种有香椿、桑树、连翘、双季槐等，果园和经济林配套修筑集水工程；选取土层厚度大于25 cm、坡度小于25°的坡地及沟（河）道两岸、湖泊水库四周、渠道沿线营造水土保持林，新增乔木林129.65 hm2，乔灌混交林177.54 hm2，乔木林树种有油松、侧柏、刺槐等，乔灌混交林为油松与荆条混交、侧柏与黄栌混交；沿村间道路走向布设排污沟，收集居民污水，共兴建排污沟6.54 km。此外，建设简易垃圾储运点26处，生产道路6.06 km。

生态保护区面积90.99 hm2，占流域总面积3.7%。万里水库缓冲带为最低水位变动线以上10 m范围内，面积11 040 m2。缓冲带下层选择湿生、水生植物，既有观赏价值又可净化水源，选择的植物种类应多样化：在岸边，选择大花兰草、千屈菜；浅水中，选择鸢尾、蝴蝶花；沉水植物选用金鱼藻、亚洲苦草、菹草，挺水植物则选用莲、香蒲、菖蒲、芦苇、芦荻等。缓冲带上层以种植乔灌草三层次立体混交植被为主，乔木树种可选择旱柳、垂柳、双季槐、侧柏等，灌木树种可选矮紫薇、黄刺梅、荆条等，草本可选择油用牡丹、波斯菊、多花胡枝子、扁茎黄芪、简麻等。岸坡按照1∶2坡比进行削坡，并采用植物措施防护，树种选垂柳、多花胡枝子等，边坡防护面积8 340 m2。沟道治理工程有排洪渠、谷坊、沟头防护，为改善沟道淤积状况，在原沟道一侧修建排洪渠；在沟底比降大、下切剧烈的支毛沟修筑谷坊群；在地面坡度较大、沟头溯源侵蚀严重的位置布设沟头防护工程。共修建排洪渠1 513 m，谷坊13座，沟头防护0.68 km。

3.5 长河项目区水土保持措施配置

将万里典型小流域治理模式，推广至整个项目区。经计算：生态修复区面积约3 500 hm2，封育面积1 537.61 hm2，网围栏99 km，标志碑12块，宣传牌40块；生态治理区面积约15 165 hm2，新建梯田922.17 hm2，乔木林1 061.60 hm2，乔灌混交林1 420.14 hm2，果园335.50 hm2，经济林708.07 hm2，集水工程340座（处），垃圾收集点292处，排污沟60.12 km，生产道路46.06 km；生态保护区面积约1 660 hm2，河岸（库滨）带生物防护158 295 m2，岸坡防护119 582 m2，土地整治548.44 hm2，修建排洪渠5 463 m，谷坊108座，沟头防护6.05 km。