三合小流域的水土流失与治理措施

2019-02-11李迎春

山西水土保持科技 2019年2期

李迎春

（山西宏志环境工程咨询有限公司）

三合小流域位于临汾市古县东南部，为汾河一级支流。总土地面积13.8 km2，其中水土流失面积11.72 km2，占总面积的84.92%。自古县2013-2017年被纳入国家水土保持重点建设工程区以来，该小流域被列入重点治理范围，经过强化治理，治理程度大为提高，综合效益显著。

1 小流域基本情况

1.1 自然概况

1.1.1 地形地貌

三合小流域地处古县旧县镇红寨村东侧，距县城21 km。海拔高程966-1 294 m，相对高差328 m。地貌类型以黄土丘陵为主体，山峦起伏，沟壑纵横，主要地貌单元有梁峁顶、梁峁坡和沟谷。梁峁地形较平缓，黄土覆盖深厚，土质较肥沃，是主要的农业生产基地；坡面较陡，土层较薄；沟底严重下切，基岩出露，土薄石厚。

1.1.2 气象水文

该流域属暖温带半干旱大陆性季风气候区，据观测资料：年均气温11.8℃，极端最高气温38.6℃，极端最低气温-18.2℃；年均降水量509.5 mm，年际变化大，年内高度集中于5-9月，约占78%；年均蒸发量1 614.1 mm，相当于年均降水量的3.18倍；日照时数2 140.2 h，日照率51%；年均风速1.7 m/s，瞬时最大风速25.3 m/s；无霜期199 d；最大冻土深度0.5 m。流域泥沙主要来源于汛期暴雨产生的洪水，洪水呈现峰高、量大、历时短，含沙量高的特点。

1.1.3 土壤植被

流域土壤以山地褐土为主，垦殖指数较高，土体干旱，疏松多孔，抗蚀力弱。土壤有机质含量0.29%-1.37%，肥力低下。自然植被以灌木为主，主要分布在沟谷与梁坡，林草覆盖率31.51%。

1.2 社会经济情况

三合小流域涉及红寨1个村，176户，738口人，全部为农村人口，有332个劳动力。人均耕地0.5 hm2，以种植业为主，主要农作物为小麦、玉米等，重点治理前年人均纯收入4 075元。

1.3 土地利用现状

三合小流域土地总面积13.8 km2，人均土地1.87 hm2。其中：耕地面积370.39 hm2，占总面积26.82%；林地435.17 hm2（灌木林地208.52 hm2，其他林地226.65 hm2），占31.51%；荒草地500.25 hm2，占36.23%；裸地41.27 hm2，占2.99%；村庄30.14 hm2，占2.18%；交通运输用地3.62 hm2，占0.26%。

2 水土流失及治理情况

2.1 水土流失状况

三合小流域总面积13.8 km2，其中水土流失面积11.72 km2，占84.92%。在水土流失面积中：轻度侵蚀1.87 km2，占15.96%；中度侵蚀8.92 km2，占76.11%；强烈侵蚀0.93 km2，占7.94%。水土流失形式以水力侵蚀为主，主要类型为面蚀和沟蚀，并伴随有少量的重力侵蚀。年均土壤侵蚀模数4 547 t/km2，总体侵蚀程度为中度。

2.2 影响水土流失的因素

2.2.1 地形

三合小流域地形较复杂，沟道纵横，沟深坡陡，沟壑面积比重较大，为暴雨径流汇集创造了条件。

2.2.2 土壤

小流域的土壤主要为褐土，由第四纪黄土母质演变而成，垂直节理发育，土体结构不明显，疏松多孔，崩解性强，抗蚀力差，遇暴雨极易形成冲刷。

2.2.3 暴雨

小流域的降水集中分布于5-9月份，雨型多属暴雨，历时短、强度大，为水土流失提供了主要动力。

2.2.4 人为活动

小流域的主要产业为农业，农民为了多种地，陡坡开荒扩种，加之采矿、开石等人为活动，致使水土流失加剧。

2.3 水土流失危害

三合小流域的水土流失危害，主要体现在三个方面：一是切割土地，蚕食耕地，侵蚀地力。由于径流冲刷，致使地形日益破碎，耕地逐渐减少，耕层表土大量损失，土壤肥力下降。据测定，流失的1 kg表土中，含氮0.31 g，磷0.43 g，钾18 g。二是生态恶化，自然灾害频繁。水土流失的加剧，导致小流域生态失调，旱涝灾害频繁发生，特别是旱灾，几乎年年都有，给农业生产造成了极大威胁。三是向下游大量输沙，导致河库淤积，防洪压力增大。据测算，年均向下游输沙7.15万t。

2.4 水土流失防治

2.4.1 治理现状

经过多年以基本农田建设为中心的水土流失治理，在开展重点治理之前，已治理面积578.91 hm2，治理程度达49.40%。其中，建设基本农田370.39 hm2，占63.98%，使坡耕地全部梯田化；营造水土保持林208.52 hm2，占36.02%。这些治理成果，有效控制了坡耕地与沟坡的水土流失。

2.4.2 存在问题

一是虽然治理程度较高，但约占55%的坡面造林措施密度稀疏，难以控制泥沙下泻，水土流失仍较严重；二是没有经济林，商品观念薄弱，市场意识不强，农民收入水平较低，与全面建成小康社会不相适应；三是治理成果管护较差，养羊户随意放牧，植被覆盖率低，生态环境未根本改善。

3 建设目标任务与规模

根据重点项目治理投资与水土保持生态建设实际情况，为了有效、合理利用土地资源，让大片荒山荒坡绿起来，让农民群众尽快富起来，达到改善生态环境和发展农业经济的目的，使现有土地资源产生最大的生态经济效益，科学确定了山、水、田、林综合治理的目标任务与规模。

3.1 建设目标任务

3.1.1 治理水土流失目标

新增与改造水土保持措施，使治理程度达到80%以上，有效控制土壤侵蚀，提高水资源涵蓄量。

3.1.2 改善生态环境目标

增加与改造林地，同时实行大面积封禁生态修复，使林草植被覆盖率提高到70%以上，区域小气候得到调节，生态环境明显改善。

3.1.3 农村经济发展目标

土地利用结构和农村经济结构得到合理调整，农民年人均纯收入提高30%以上，为全面建成小康社会做出贡献。

3.2 水土保持措施

一是退耕部分低标准基本农田，栽种经济林；二是改造部分立地条件较好的荒山荒坡乔灌疏林地，扩大经济林；三是对其他立地条件较差的乔灌林地和荒山荒坡，采取封禁治理措施，充分利用自然威力恢复植被；四是根据道路不畅实际，修建生产道路。

3.3 综合治理规模

根据流域土地利用现状，结合当地的自然社会经济条件，确定新增与改造治理措施规模为1 000 hm2，其中退耕建设经济林18.87 hm2，荒坡改造疏林为经济林343.22 hm2，封禁治理637.91 hm2，建设田间道路6.8 km。

4 水土保持措施设计

4.1 水土保持措施具体布局

新增与改造治理措施1 000 hm2，共涉及小斑163块。其中：退耕建设经济林18.87 hm2，涉及小斑3块；荒坡改造疏林为经济林343.22 hm2，涉及小斑40块；封育生态自然修复637.91 hm2，涉及小斑58块。按照先易后难、集中连片、效益优先、施工时序合理的原则，逐块落实各项措施。

4.2 经济林建设论证

近年来，山西省新开发推广的经济林树种主要为双季槐、油用牡丹、钙果和翅果油树，其中的油用牡丹示范推广基地就在古县，随着不断探索，在育苗、栽植及技术管理上取得了丰富经验。数年的实践证明，油用牡丹比较适合古县大力发展。为了把古县真正建成全省的油用牡丹基地，不仅可在退耕地上栽植，亦可在立地条件较好的荒山荒坡疏林地栽植，在这方面已有了成功的范例。所以，无论退耕建设经济林，还是荒坡改造疏林为经济林，树种首先均选油用牡丹。

4.3 水土保持措施设计

4.3.1 田间道路

田间道路是联系村庄与田块之间的纽带，规划总长度6.8 km。根据小流域的实际情况，将田间道设计为统一规格：路基宽以并列通过两辆农用车并加上两旁绿化带为准，路面净宽3.5 m，底部素土夯垫0.3 m，两侧边坡比1∶1，最大坡度不超过8°，最小转弯半径不小于15 m，中间略高两边略低。推土机配合人工完成土方工程，挖填方量7 663 m3。

4.3.2 退耕农田经济林

整地方式为全面整地。树种为油用牡丹，选用2年生实生苗。行距0.5 m，株距0.5 m，初植密度40 000株/hm2，共需栽植75.48万株。栽植时间9月中旬至10月中旬。栽植前用800倍福美双液浸泡根部5-10 min，晾干后栽植。栽植时，用宽度为20 cm的铁锨插入地面，别开一个宽度为5-10 cm、深度为25-30 cm的缝隙，在缝隙放入1株牡丹小苗，使根颈部低于地平面2-3 cm，保持根部舒展，踩实使根土密接，然后按行封成高10-20 cm的土埂，以利保温保湿。

4.3.3 荒坡改造经济林

整地方式为圆穴状整地，规格0.3 m×0.3 m。提前挖穴，使穴土充分晾晒与熟化，以便积蓄雨水，提高土壤墒情。树种为油用牡丹，选用2年生实生苗。行距1.0 m，株距1.0 m，每穴1株，初植密度10 000株/hm2，共需栽植343.22万株。栽植时间以春季为宜。栽植时苗根蘸泥浆保湿，先填表土，后填心土，边填边提苗，以保持根系舒展。然后，踩实并浇足成苗水，用塑料薄膜或干草覆盖栽植穴。

4.3.4 封禁自然修复

（1）围栏。根据实际情况，需在5个小斑地块实施围栏封禁，围栏总长度3000m，其中：16号小斑521m，43号小斑387 m，46号小斑693 m，47号小斑261 m，48号小斑1 138 m。围栏由刺丝和固定桩组成，并在必要位置设置进出门。固定桩采用预制混凝土桩，两种规格：直线固定桩，尺寸为10 cm×10 cm×180 cm；转折固定桩，尺寸为15 cm×15 cm×180 cm。刺丝规格为12#铁丝，设置4道横丝，横丝间距30 cm。

（2）封禁期。原有林地破坏严重，残留树木很少，恢复比较困难的区域，全年封禁，严禁人畜进入；原有树木破坏较轻，植被恢复较快地区，实行季节封禁，一般春夏秋植物生长季封禁，晚秋和冬季开放，允许村民割草修枝。

（3）封禁标志牌。在人际来往频繁的围栏处，设立封禁标志牌，并在牌上撰写（刻）奖罚制度，以提高村民的生态保护意识。标志牌拟采用C20砼底座，砖砌墙体，水泥砂浆抹面。