东北漫川漫岗治理区水土保持综合治理初探——以铁岭县大会小流域为例

赵 健

(辽宁江河水利水电新技术设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110003)

1 小流域基本情况

1.1 基本概况

大会小流域位于辽宁省铁岭县东部的李千户镇，地理位置位于东经123°48′37.0″～123°52′31.2″，北纬42°7′22.8″～42°9′39.5″之间。小流域地处长白山系哈达岭余脉的低山丘陵区，海拔平均在200～300 m之间，沟壑密度为0.40 km/km2。

1.2 气象水文

大会小流域气候属于北温带大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季温热多雨、雨热同期。多年平均降水量在680 mm，多年平均蒸发量1626 mm。降水全年分布不均，一般降雨集中在7—9月之间。年最大降雨发生在1995年，降雨量为1018 mm，年最小降雨量在2001年，降雨量为480 mm。5 a一遇24 h降雨量为132.5 mm，10 a一遇24 h降雨量为154.8 mm，10 a一遇3～6 h最大暴雨为111.8 mm。全年太阳总辐射为5838 MJ/m2，年平均气温在6.8 ℃，年积温3070 d·℃，无霜期为146 d，最大冻土深度为1.5 m，大风日数20 d。小流域气象特征见表1。

表1 小流域气象特征

1.3 土壤植被

土壤类型为棕壤，土质较好。流域内土层在0.2～2.0 m之间。流域内植被类型主要为温带针阔混交林，属于华北植物区系。树种主要以松树、落叶松、刺槐为主，经济林树种主要有榛子、苹果、李子、山杏等。流域内林草覆盖率39.73 %。

1.4 社会经济概况

流域内总人口3308 人，人口密度为249 人/km2，劳动力1720 人。流域内总产值4962万元，农民人均纯收入12 534元，粮食总产量0.50 万t，农业人均粮食1500 kg，农业总产值4464万元。小流域社会经济情况见表2。

表2 小流域社会经济情况

1.5 土地利用现状

大会小流域土地总面积1326.45 hm2，在流域内现有大量的荒山荒坡，其蓄水保土能力较弱，为适应当地大力发展经济林果产业的态势及农民意愿，需要转变土地利用方式。项目区内还有一定比重的坡耕地，造成了比较大的水土流失。同时，有一部分坡耕地属于农民自行开垦的荒地，土层较薄，土壤贫瘠，农作物产量不高，需要调整。小流域土地利用现状见表3。

表3 小流域土地利用现状表

1.6 水土流失现状

小流域水土流失面积为6.15 km2，侵蚀强度以中度侵蚀为主，侵蚀类型以水蚀为主，平均侵蚀模数为2630 t/km2·a。小流域水土流失现状见表4。

表4 小流域水土流失现状表

2 总体布置与措施设计

2.1 总体布置

结合小流域内自然条件、土地利用现状、社会经济状况等因素，因地制宜，因害设防，工程措施、林草措施和封育治理措施相结合，集中连片布置水土保持措施，形成比较完善、系统、全面的综合治理体系来治理水土流失[1]。

(1)幼林及疏林地治理。针对具有母树、天然下种的残林疏林地及人、畜活动频繁区域林地实行封育治理，建设拦护设施和标志牌，充分发挥大自然的自我修复能力，恢复生物的多样性，防止人为破坏，形成控制水土流失第一道防线。

(2)荒山荒坡的治理。荒坡上部土层较薄，立地条件相对较差，春季实施整地工程，并在秋季营造经果林，保持水土的同时增加经济效益[2]，形成控制水土流失第二道防线。

(3)坡耕地治理。结合农业耕作，在坡度较缓的坡耕地实施地埂植物带措施，改变坡耕地微地形，减轻水土流失；在流域内的农民自行开垦的坡耕地上营造经果林，形成控制水土流失第三道防线。

(4)沟壑治理。在对农民生产、生活环境造成安全隐患、严重切割土地的侵蚀沟，修筑干砌石谷坊，步步设防、层层拦蓄[3]，减轻侵蚀沟的扩张对耕地的切割，形成控制水土流失的第四道防线。

2.2 措施设计

2.2.1 工程措施

2.2.1.1 谷坊工程

(1)谷坊形式。谷坊是沟壑综合防治体系的沟道治理工程，主要形式包括土谷坊、浆砌石谷坊、干砌石谷坊等。当地多年平均降雨量为680 mm，修筑土谷坊容易被强降雨径流冲刷损坏，浆砌石谷坊造价比较高，同时结合铁岭县多年沟壑治理工程经验，综合考虑，本工程谷坊形式采用干砌石谷坊[4]。

干砌石谷坊平均高度2.0 m，顶宽1.0 m，平均长度10.0 m，基础埋深0.5 m，迎水坡1∶1.25，背水坡1∶1.0。谷坊典型设计图如图1所示。

(2)谷坊设计。以典型沟道进行典型设计，以“顶底相照”为原则确定谷坊数量，并根据实际情况进行修正。根据设计流量进行验算[5]，确定溢洪口断面尺寸为底宽1.5 m，深0.5 m，布设在谷坊顶部中间位置。溢洪口下接干砌石护坦防止冲刷。

图1 谷坊典型设计图(单位：cm)

2.2.1.2 作业路

工程区作业路支离破碎，不仅给农业生产带来不便，而且极易产生水土流失，甚至运输困难而贻误农作物和经济林果的销售。为了保持水土、方便施工、利于农业生产，同时与现代农业发展接轨，在工程区建设作业路工程。

作业路设计上尽量利用原有道路，施工形式主要为砂砾石铺路形式。根据实际地形，施工前对其进行平整，在原有路面基础上填筑砂砾石15 cm，形成3 m宽路面，再由推土机推平压实。作业路排水采用散排水形式，路面由高处向低处设置0.2%横坡。作业路典型设计图如图2所示。

图2 作业路典型设计图

2.2.1.3 标志碑

在小流域内设立标志碑。标志碑尺寸为长200 cm，高184 cm。其中：底座高60 cm，上部高124 cm。基础为浆砌石基础，地上部分为砖砌结构。

2.2.1.4 地埂植物带

在修筑梯田难度较大[6]、坡度5°～10°的坡耕地上，沿等高线布设，修筑地埂植物带。根据《黑土区水土流失综合防治技术标准》(SL 446—2009)，地埂植物带埂间距确定为40 m，埂顶宽为0.3 m，埂高为0.5 m，内坡坡比为1∶0.5，外坡坡比为1∶0.5。土埂人工夯实，在坡顶栽植紫穗槐，栽植密度为株距1 m，每埂栽植一排。地埂植物带典型设计图如图3所示。

图3 地埂植物带典型设计图(单位：cm)

2.2.2 林草措施

2.2.2.1 造林树种及密度

(1)树种选择。小流域内适宜经济林种包括榛子、苹果、李子、山杏等，结合铁岭县地区市场需求，充分考虑农民个人意愿及小流域内经济林种分布情况。综合分析，经果林树种选择榛子和寒富苹果。

(2)造林密度。依据相关设计标准确定主要适生造林树种的初植密度。榛子栽植以行距2 m，株距2 m，造林密度2500 株/hm2。寒富苹果栽植以行距3 m、株距2 m，造林密度1667 株/hm2。

2.2.2.2 栽植技术

栽植技术其要求是“三填、两踩、一提苗”，即先在栽植穴坑底填入表土，放入苗木。然后填入较湿润熟土，用脚踩实一次。轻提苗木，再将生土填入、踩实。

2.2.2.3 整地方式

经果林栽植整地方式为鱼鳞坑整地，树种为榛子和寒富苹果。鱼鳞坑平面呈半圆形，规格尺寸为长径0.8 m，短径0.5 m，坑深0.5 m，坑内取土在鱼鳞坑下沿做成弧状土埂，埂高0.3 m，埂顶宽0.2 m，榛子栽植株行距2 m×2 m，寒富苹果栽植株行距2 m×3 m。鱼鳞坑沿等高线布设，相邻行呈“品”字形排列。榛子苗木每穴坑内栽植1株，寒富苹果每穴坑内栽植1株。鱼鳞坑整地典型设计图如图4所示。

2.2.3 封育治理措施

针对具有母树、天然下种的残林疏林地及人畜活动频繁区域林地实行封育治理，主要采取封禁措施，加强管护，防止人畜毁坏，促进植被自然恢复，提高植被覆盖度。

图4 鱼鳞坑整地典型设计图(单位：mm)

(1)封禁组织管理措施。建立健全严格的封禁管理制度，做到有封山育林标记，有乡规民约[7]，技术档案；封禁(封育)期间适时做好抚育间伐；禁止封禁期间进行砍柴、放牧等活动；制定《封禁治理乡规民约》；封育工程级别执行一级标准，封育年限为5 a。

(2)封禁技术措施。主要采用围栏对封禁区域进行围封。围栏设置规格为混凝土桩间距4.0 m，预埋坑长×宽为0.4 m×0.4 m，地下埋深0.5 m，地上高1.6 m。水平刺线5道，对角线共2道。为使混凝土桩更加稳固，每隔3个混凝土桩桩基采用混凝土基础。同时，钢骨架铁板标志牌，尺寸为2.0 m×4.0 m。围栏典型设计图如图5所示。

图5 围栏典型设计图(单位：m)

3 结 语

通过铁岭县大会小流域综合治理，地表径流量将会明显的降低，减少地表径流对土壤的冲刷，增强土壤的抗蚀性和抗冲性，极大程度保护和改善流域内自然环境和群众生存条件，带动农、林、牧各业协调发展，农村产业结构进一步调整，逐步形成水土保持产业，经济结构趋于向多元化可持续发展。