辽宁东部中低山区生态清洁小流域治理措施——以新宾满族自治县那家堡子小流域为例

秦一博

(辽宁省抚顺市新宾县水土保持局，辽宁 抚顺 113299)

生态清洁小流域以流域为单元，进行统一规划、治理，遵循自然规律和生态法则，实现流域内资源的合理利用、优化配置，使其成为人与自然和谐、经济社会可持续、生态系统良性循环的系统。本文以“三层次、四防区”的治理模式，有针对性地配置封育治理、生态护坡、谷坊、植物生态带建设等措施，改善生态环境，调整农村产业结构、土地利用结构，发展特色产业，提高和改善农村人均纯收入、生产生活条件。

1 项目区概况

项目区属于长白山国家级水土流失重点预防区，其地形、地貌及水土流失成因等都具有辽宁东部山区的显著特点，具有很强的典型性。沟壑密度0.28km/km2，多年平均气温为5.3℃，多年平均降雨量为750.3mm，年平均风速2.3m/s。

2 项目区面临主要问题

新宾满族自治县总面积428738.00hm2，水土流失面积占总面积的15.83%。造成水土流失的主要原因是人为破坏和自然水力侵蚀，多产生在人为扰动的坡耕地、荒地、残次林、植被条件较差的沟道等。

项目区内河道下游段常年受到径流冲刷，边坡防护不稳定，且径流对两岸冲刷十分严重，导致一侧农田损毁严重，对当地经济和生态环境影响较大。

3 总体布置

根据影响水土流失因素的相似性、水土流失强度的一致性、水土流失潜在危害的相对一致性以及水土流失治理措施的相似性，将项目区划分为一个水土流失防治区。结合那家堡子小流域的自然地形和社会经济条件，制定项目区综合治理总体布局的基本思路。

(1)针对疏林和幼林地以封育治理为主，并设立围栏、标志牌等对封育区域进行保护，提高植被的自我修复能力提高林草育闭度。

(2)针对荒山荒坡及疏林地采取投工筹劳的形式布设水保林措施，通过营造水保林不仅增加林草覆盖率，同时也增加上述地类的水源涵养能力。

(3)针对基本农田采取生态护坡措施，达到保护基本农田不被冲刷，减少水土流失，进而减少泥沙入库，保证了农民增产增收。

(4)针对河道采取植物生态带建设工程，达到生态固坡，减少泥沙入库，防止水土流失的目的。

(5)针对沟道内泥沙流失和径流汇聚，布设谷坊来减缓水流下泄速度、拦蓄泥沙。

(6)为了便于施工材料运输以及施工作业，布设临时道路和田间作业路。

4 工程措施设计

4.1 生态护坡工程

方案一：蜂巢土工格室方案，本方案首先采用分级削坡，分为2层，顶层土堤墙顶宽度不小于2m，高度不小于1.2m，迎水坡坡比为1∶2，坡面栽植植被；底层土堤墙顶宽度为0.87m，高度为1.3m，底层土堤迎水坡面布置蜂巢格室生态护坡，坡度1∶2，蜂巢格室高0.15m，在蜂巢格室内填充混凝土。基础为蜂巢土工格室，内填充混凝土，埋深1.0m。在蜂巢格室与土堤坡面接触面铺设土工布，结构型式如图1所示。

图1 蜂巢土工格室护坡典型断面

方案二：固滨石笼护坡方案，本方案采用3层固滨石笼护坡形式，石笼埋深一层，河底以上砌筑2层石笼，两层之间错开300mm，在坡面与石笼的衔接处布设土工布。结构型式如图2所示。

图2 固滨石笼护坡典型断面

根据上述2个方案的结构型式，计算出2个方案的主要工程量见表1，方案投资见表2，方案的优缺点对比见表3。

方案一采用蜂巢格室护坡形式，方案二采用固滨石笼护坡形式。固滨石笼护坡作为近些年比较流行的护坡形式，在国内外工程中比较常见，技术成熟，具有实用耐久、安全可靠等特点。蜂巢格室作为近年新型防护材料，具有施工工期短、节能环保等特点；方案二与方案一相比每延米投资多17.09元，方案一土方开挖较方案二开挖量小。方案一实施生态护坡面积大于方案二实施生态护坡面积，则方案一较方案二生态效果好。所以结合那家堡子小流域生态治理特点及目标本次选择方案一即蜂巢格室护坡形式作为此次护坡的主要形式。

表1 防护方案主要工程量对比

表2 防护方案工程投资对比 单位：元

表3 防护方案优、缺点对比

4.2 蜂巢土工格室谷坊

4.2.1设计标准

根据GB 51018—2014《水土保持工程设计规范》选择设计防御标准为5a一遇3h最大暴雨量。

4.2.2设计及施工

根据GB 51018—2014和GB/T 16453.3—2008《水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术》以及沟道的具体情况确定谷坊的断面尺寸：蜂巢格室土谷坊高0.6m，基础深0.4m，顶宽0.63m，底宽2.94m，不蓄水，坝后2～3a淤满。

根据下列公式计算典型谷坊间距：

(1)

式中，L—谷坊间距，m；I—原沟床比降，%；I0—谷坊坝后不冲比降，%；H—谷坊底到溢水口底的高度，m。

其中I=8.34%，I0=1%，H=0.6m，谷坊间距L为8.17m，间距过小，可根据实际需要布设谷坊数量。

4.3 水保林措施设计

4.3.1设计标准

参照GB/T 16453.2—2008《水土保持综合治理技术规范》，针对该地区荒山荒坡及育闭度较小的疏林地块栽植水保林。

4.3.2造林树种

根据当地气候特征等自然条件，可以确定针叶松树为造林树种。荒山荒坡地块造林密度为3333株/hm2，疏林地块造林密度为2000株/hm2。规格选用地径0.3cm针叶松树，此次在色家村营造水保林面积为104.25hm2，栽植针叶松树27.66万株。

4.4 封育治理措施设计

采取全年封育方式(死封)，封育时间为一年。辅助措施包括围栏、标志牌等，色家村布设围栏4000m，宣传标志牌3个。

5 结论

以生态清洁小流域的治理理念为核心对本次工程进行实施建设，进一步控制项目区所在地及周边地区的水土流失现象，保护生态环境，促进其生态循环，使小流域自然资源可持续利用。但也可以从中看出生态清洁小流域的研究建设尚没有明确的标准、统一的管理与技术的规范等缺陷存在，治理模式上仍需要进一步突出地域特色，丰富水土保持措施技术，使其不再是技术单一的工程、耕作、生物等宏观技术措施。