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浅析生态理念在诏安县赤水溪小流域水土流失治理措施中的应用

2019-08-24

水资源开发与管理 2019年8期
关键词:赤水清淤护岸

(福建联冠建设有限公司,福建 漳州 363000)

福建省山地丘陵面积所占比例达80%以上,由于山高坡陡、土层薄、土壤抗蚀能力差,自然生态环境具有先天脆弱性,再加上人多地少,人地矛盾突出,极易造成水土流失现象。诏安县是福建省水土流失治理的重点县之一,该地区由于地表植被破坏,致使林地裸露,加上坡地表土层日渐变薄,蓄水、保土能力减弱,造成植被无法自我修复,严重的水土流失使生态环境不断恶化,生态环境更加脆弱。随着国民经济建设速度的加快,因开发建设项目而导致的水土流失呈快速增加趋势,开发建设项目水土流失已久,但并未引起人们的足够重视,造成大量泥沙淤积河床水库,降低了水利设施寿命和防洪效率,加剧洪涝灾害,严重危及建设项目和周边人民生命财产的安全,制约着当地经济和社会的可持续发展。为此福建省水利厅提出实施万里安全生态水系治理的工作思路,用生态的方法来治理水系,治理后的河道直观形态为:有自然弯曲的河岸,有长年流动的河水、天然的砂石、深潭浅滩和丰富的水生动植物,有必要的防洪设施,发挥其水利工程的作用。本文以诏安县赤水溪小流域水土流失综合治理项目为例,分析生态理念在小流域水土流失治理措施中的良好应用。

1 基本情况

赤水溪小流域位于白洋乡境内,处于诏安的西南部,距离诏安县城约10km,是诏安八仙茶的发源地,也是主产区,属丘陵地带,气候温和,雨量充沛。小流域土地面积49.91km2,包括汀洋、下径、搭桥、白石、阳山、旧宙6个行政村,林草覆盖率22%,年平均气温21.5℃,年降雨量1500~1700mm,大于等于10℃积温7990℃,无霜期349天,年均径流深1000mm。

项目区土壤主要成土母岩为中粗粒黑云母花岗岩,土壤以赤红壤和红壤为主,赤红壤主要分布在海拔300m以下的丘陵台地,土层厚度63~100cm,pH值为5.07~6.58,有机质含量在0.62%~2.67%;红壤主要分布在丘陵地带,土层厚度63~100cm,pH值为4.35~5.27,有机质含量在1.42%~3.83%。果园土壤母质有机质含量低,土壤砂粒多,结构松散,胶结力弱,抗蚀性低,是一种易发生水土流失的土壤。受土壤结构的影响,土壤抗侵蚀能力弱,在没有植被保护的情况下,在大雨暴雨季节,易形成水土流失。

2 治理理念

根据流域不同土地利用方式和水土流失特点,从生态环境综合整治与资源合理开发利用的角度出发,兼顾治理效益,走“大保护,小治理”的技术路线,山、水、林、田、路综合治理,因地制宜,集中连片,因害设防布设水土保持防护措施。实行生物措施和工程措施相结合,实现生态、经济和社会效益的统一,把水土流失治理与生态安全、生态水系、民生结合起来。以小流域为建设单元,治理水土流失,改善生态环境,减少泥沙入河入库,蓄水保土,保护水土资源,防灾减灾,建设安全生态水系。将水土流失严重、集中连片的区域,通过坡改梯,配套必要的蓄水保土措施;对崩塌严重的河道实施生态护岸、绿化等措施;通过封禁治理绿化荒山,提高项目区内林草覆盖率。

3 综合治理措施

诏安县赤水溪小流域水土流失综合治理以小流域为单元,从上游到下游实行总体配置,在流域的上游,大力开展生态修复、植被恢复、涵养水源,采用封育治理,构建区域生态屏障;坡耕地侵蚀区采用坡改梯,根据地形修建反坡梯田或前埂后沟水平梯田,有效拦蓄茶果园内雨水,促其蓄渗雨水消除或减少径流的形成,进而减少水土流失,配套蓄水池、机耕道、排水沟等,保水保土。各项治理措施按小流域的水系自上而下配置,流域上游及山脊、山顶和陡坡地全面实施封禁,山顶戴帽涵养水源,依靠自然的修复能力辅以人工促进措施,恢复植被,增加地表覆盖,以封禁治理为主。

下游河道注重人居生活环境的改善,将水土流失治理与新农村建设结合,综合山、水、田、林、路等各个涉农项目共同建设,进行生态护岸护坡,对已经出现损毁的河岸布设护岸工程,以工程护岸与生态边坡措施相结合的布置,建设安全生态水系,既要保护两岸大片的农田和居民点安全,起到防冲护岸作用,又要改善河道的水生态环境,保护护岸措施与河道周边居民点景观的协调性、完整性。同时通过河道整治进行除杂清淤,建设河岸水土保持绿地以及水土保持生态公园等,重建河流生态景观,改善河流水质,增加河流亲水性。

3.1 坡改梯工程

赤水溪小流域坡改梯治理面积86.04hm2(水平梯田75.03hm2,反坡梯田11.01hm2)。白洋乡下径村坡耕地坡上部为荔枝树果园,下部为茶园,建园在10年以上,坡度在5°~20°之间。坡耕地有园面,但在建园时标准低,前无埂,后无沟,形成林下水土流失,有的园面崩塌,地表有冲沟存在。根据坡耕地所处的位置,针对坡耕地的现状,以梯面整修为主,本次坡改梯工程主要采用水平梯田和反坡梯田两种建设方案。

坡改梯工程施工做到集中连片、修筑省工、耕作方便、埂坎安全。坡改梯山顶留有一定坡长的坡地保留原生或次生植被,涵养水源。根据地形坡度,采取等高水平、大弯就势、小弯取直的方法进行坡改梯,并尽量保持坡面。

项目区内坡度在5°~15°较缓的中、强度水土流失的低产老茶果园,采取建前有埂后有沟水平梯田工程,以有效拦蓄茶果园内雨水,使其消除蓄渗雨水或减少径流的形成,进而减少水土流失的产生。实行以坡面水系整治为主的蓄水池等小型水利水保工程,开展综合整治。

梯田是变坡地为台地,以消除种植面的坡度来控制水土流失。在施工时,田面的宽度不可苛求,因为梯田田面宽度与梯田田坎高度近似成正比,即加宽梯田面就会增加坎高,梯田坎过高,修筑用工量大,易倒塌不安全。田面施工需依山就势维持田面的平整与水平,大弯就势,小弯取直。

对坡度在15°以上坡地修筑反坡梯田,田面微向内侧倾斜,即在同一等高水平线上,把梯田面修成内低外高(里外高差20cm左右),成一倾斜面,田面坡向与山坡坡向相反,反坡面坡度视坡耕地坡度大小而异,一般为3°~5°,坡陡面窄者反坡度较大,反之较小。田面宽大于1.5m、坡度5°~15°坡地宜修筑水平梯田,田坎倾角65°~75°;内侧开挖竹节沟,保持沟、田埂及梯坎高度、宽度整齐一致,竹节沟以上宽40cm、下宽30cm、深30cm、长200cm为一节,节距30cm,竹节要低于园面5~10cm,以便旱时蓄水,涝时排水。

通过坡改梯治理措施,项目区土壤侵蚀模数由原来的3280t/(km2·a)下降到1950t/(km2·a)以下,治理土壤侵蚀量减少40%以上,有效控制了水土流失。

3.2 生态护岸

赤水溪小流域建设安全生态水系3.55km(其中建设生态护岸总长1.84km,清淤河段2.47km),生态护岸工程根据工程所处的地形地质条件、筑堤材料供应等因素,护岸断面采用埋石混凝土挡土墙+草皮护坡复合式断面。复合式断面下部为埋石混凝土挡土墙,墙高2.5m,顶宽0.7m,迎水面坡比1∶0.25,背水侧坡比1∶0.20,墙顶设0.3m×0.3m种植槽,种植常青藤攀爬植物;埋石混凝土挡土墙顶设一平台,台宽1.8m,上部土堤斜坡采用草皮护坡。

河道清淤按设计河道纵坡进行,清淤断面范围为现状河床与设计清淤高程以及现状两岸岸坡之间的部分,平均清淤深度0.5~1.0m。清淤内容主要为河道及河滩地的沙石堆以及部分整治河段中的生活垃圾。清淤过程中应确保桥墩、岸坡的安全,防止塌方、滑坡。清淤方除护岸墙后回填再利用外,多余土方用于水保公园建设。

赤水溪小流域通过生态理念的治理措施,营造了干净整洁的河道环境,现河岸两侧的植物生态修复得到有效改善,项目区减沙率50%以上,流域防洪减灾能力得到加强。其生态护岸治理前后对比见图1。

图1 生态护岸治理前后对比

3.3 水保生态公园绿化

根据新农村建设要求,结合河道沿岸、居民点美丽乡村景观建设,综合考虑环境、经济和社会的可持续发展因素,为村民提供一个具有功能性、景观性的水保休闲公园。公园注重生态、环境,尊重现状资源,在景观空间塑造上,结合各种要素穿插组织,营造立体的绿化系统;结合环境需求,在园内绿地上打造必要的道路和景观怡人的活动硬地,选用的树种多为常用的园林绿化树种,配以叶色叶形丰富的植物和大块草坪,草坪把乔灌木、花草有机联系在一个和谐的背景中,统一视觉效果。

赤水溪小流域汀洋村建设水土保持生态公园,公园面积1.04hm2,原为集体用地,靠近村傍,原为空地,乔木选择香樟和桂花树,混交比例1∶1,株行距3.5m×3.5m;在乔木林中间挖穴种植灌木,选择木槿和金边桑交互种植搭配,株行距30cm×30cm,成品字行排列;铺植选择狗牙根或马尼拉草皮1.00hm2;连接公园道路约有200m补种樟树作为行道树,株距6m×6m;园内修建1.5m宽透水砖休闲道238m,并在路口设立水保生态公园碑。

园林绿化苗木规格乔木要求大苗、带土球,桂花树地径大于5cm,深山含笑、香樟地径大于6cm,紫薇地径大于3cm,穴状整地,种植穴规格60cm×50cm×40cm,种植穴回填客土后种植,每穴下有机肥2kg,春季种植,选择阴天或小雨天,随整地随造林,苗木栽前修根、浸水,放入穴内要保持根系舒展,踏实。栽植后加强抚育管理,追施复合肥0.5kg/株。灌木要求容器苗,株高大于60cm,每穴下有机肥2kg,追施复合肥0.5kg/株。

3.4 封育治理措施

对项目区内轻、中度水土流失的次生林地及所有山坡顶部采用封育措施,发挥生态自我修复能力,提高森林涵养水源和保持水土能力,改善区内生态环境。

3.4.1 管护

项目区内原有林地均为马尾松林,林地郁闭度在0.5~0.7之间,土壤为红壤,林下植被较少,形成单一的林层,缺少灌木层,属于轻度水土流失区,采用封禁治理措施可提高和促进灌木生长,加速林地郁闭。

赤水溪小流域的管护面积为749.26hm2,明确管护界线,并设立界牌、宣传牌;设有专人负责管理,形成合同关系;禁止挖树兜、铲草皮、扒松毛和割牧草;切实解决好群众燃料困难问题,通过改燃烧煤、发展沼气等节能措施,彻底解决封而不禁的问题;制定封禁制度和相应的乡规民约并予以公告,做到家喻户晓,采取全封闭的管理,3年后林草覆盖率要达80%以上,同时无新的严重破坏林草事件发生,如森林火灾,乱砍滥伐、乱开荒种植、乱弃土采石等。

3.4.2 补植

在项目区部分轻、中度流失区,林地郁闭度低于0.3~0.5,林下无灌木,林层单一,尚有林草生长,属于稀疏林地,地表裸露,土壤还有表土残存,立地条件基本上能满足林草生长的需要,采取补植措施,具体实施针阔混交、高密度混交等特殊技术措施,营造水保林涵养水源。针对项目区具体实际,补植树种选择木荷,可起到较良好保持水土作用。

赤水溪小流域补植合计面积为31.00hm2,每公顷补植密度为750株。采用挖穴整地,规格60cm×50cm×40cm(深),每穴施用复合肥0.5kg和有机肥2kg。种植时间选择春季、雨季。苗木采用一级无病虫害优质容器苗,苗木栽植前修根,保持根系舒展,踏实,浇足定根水后回填少许松土保墒。

补植后前3年进行幼林抚育管理,每年两次,经过3年抚育管理,植被覆盖率达75%以上,林木生长良好后进行封禁管理。

通过小流域治理措施,治理区内林草覆盖率由原来的74%增加到80%。治理成效对比见图2,由图2中可以看出生态修复、植被恢复良好。

图2 封育治理成效前后对比

4 结 语

诏安县赤水溪小流域水土流失综合治理项目建设完成后,每年减少了土壤侵蚀量5.28t,增加植被覆盖,减轻项目区对下游地区的自然灾害,改善农业生产条件和生态环境,项目区通过“四河八有”建设,有效改变了河道堵塞、河水浑浊黑臭现象,着力构建水量充足、水流自然、水质良好的生态水系,基本实现“河畅、水清、岸绿、安全、生态”的治理目标。

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