县级水土保持规划防治模式及措施配置——以六盘水市水城区为例

赵 娟,杨胜权,刘春艳,代克志,牟 飞,张 琦

(1.贵州省水土保持科技示范推广中心,贵州 贵阳 550025; 2.贵州省农业科学院科技信息研究所,贵州 贵阳 550025;3.黔西南州水务局,贵州 兴义 562400; 4.水城区水务局,贵州 水城 553600)

2011年修订实施的《中华人民共和国水土保持法》全面强化了水土保持规划的法律地位,明确要求县级以上人民政府水行政主管部门应会同有关部门编制水土保持规划,并报同级人民政府审批。2015年《全国水土保持规划(2015—2030年)》获国务院批复。之后,多个省、市(州)级水土保持规划相继获批并发布,有助于因地制宜指导区域水土流失防治措施配置[1-2]。

贵州省六盘水市水城区属黔西南岩溶石漠化国家级水土流失重点治理区、黔西南中山石灰岩变质岩中度流失蓄水保水区,是国家投入专项资金开展石漠化综合治理的“主战场”和“排头兵”。经过“三线建设”和改革开放40多a的发展,水城区已成为经济门类齐全的新兴工业城市,但工业和城镇的快速发展也导致水土流失呈短期变化快、局部严重的特点,水土流失总体向好与局部恶化的现象在一段时期内并存[3]。选择具有典型岩溶特征的水城区作为研究对象,充分考虑水城区最新行政区划、第三次国土调查数据和《贵州省各市县水土保持率远期及分阶段目标确认报告》等成果,提出县级水土保持规划防治模式及措施配置,希望能为水土保持工作的开展提供参考。

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区概况

水城区地处贵州省西部、六盘水市北部,地理位置介于东经104°33′57″～105°15′23″、北纬26°02′56″～26°55′21″之间,国土面积3 040.73 km2;属典型的喀斯特地貌,以山地、丘陵为主,山地、丘陵面积占总面积的96.2%;地势呈阶梯状,总体北西高、南东低;属高原山地季风湿润气候区,年均降水量1 199.9 mm(水文年),年均气温12.3 ℃,年均日照时数1 509.3 h,年无霜期223.1 d;土壤多为山地黄棕壤、山地黄壤;地带性植被为高原山地常绿林、云南松林,常见树种有大叶栲、青冈、响叶杨等;县域内河流大致以贵昆铁路为界,以北有属长江流域乌江水系的三岔河,以南有属珠江流域西江水系的北盘江。

1.2 数据来源

研究采用的数据主要有水城区DEM、行政界线、水土流失、水土保持率、土地利用现状、石漠化、林草植被覆盖度、生态保护红线及饮用水源保护区等数据。其中:DEM数据来源于地理空间数据(http://www.gscloud.cn/),分辨率30 m;水土流失数据来源于《贵州省水土保持公报(2021年)》,水土保持率来源于《贵州省各市县水土保持率远期及分阶段目标确认报告》;土地利用现状数据来源于第三次国土调查数据;行政界线、生态保护红线及饮用水源保护区数据来源于水城区自然资源局;石漠化数据来源于六盘水市水土保持规划;林草植被覆盖度基于归一化植被指数法和野外测定得到。

2 现状及需求分析

2.1 土地利用现状及需求分析

全区土地类型以林地、耕地、园地等农林牧业用地为主,林地、耕地、草地面积分别占总面积的55.73%、27.31%和6.04%,其余类型用地所占比例较小。全区森林覆盖率为63.55%,但要实现打造“中国凉都·康养水城”的目标,必须结合林业规划,栽植水保林,保护天然林和防护林。全区耕地以坡耕地为主,坡耕地面积674.45 km2,是水土流失的主要源地;从第三次国土调查数据提取水城区集中连片坡耕地,面积大于1.5 km2的坡耕地共有30处,主要分布在西部、中部和东北部的中山及高中山地带,受喀斯特地区特殊地质条件影响,“石旮旯”地较多,适宜耕种面积较小。从水土保持角度来说全区土地利用需求有:改变传统耕作方式,调整农业产业结构,改造陡坡耕地,提升耕地质量;加强对自然保护区、森林公园等生态保护红线区域的保护和监管力度,促进自然修复;种植经果林、水保林、防护林等,提高森林覆盖率。

2.2 水资源现状及需求分析

水城区地表水资源量217 497万m3,地下水资源量110 021万m3,受山区地形切割影响,形成山高水低的局面,同时水流经过石灰岩地区形成伏流,水资源难以直接取用,出现资源性缺水。全区有小Ⅱ型及以上蓄水工程28处、引水工程353座、提水工程4处、塘坝工程24处、水窖7 298口、重要水源涵养区(千人以上集中式饮用水源保护区)12处,但水库、引水、提水等工程配套不完善导致水源工程蓄水不足、工程性缺水突出,同时部分饮用水水源地污染物收集和处理系统尚不完善,面源污染严重,以致出现水质性缺水。从水土保持角度来说全区水资源需求有:在江河源头和水源涵养区注重封育保护和水源涵养林建设;在饮用水源保护区配套建设植物过滤带、沼气池、农村垃圾和污水处置设施及其他面源污染控制措施,加强水环境保护与植被建设,减轻水土资源荷载,提高生态环境承载能力。

2.3 水土流失现状及治理需求分析

2020年全区水土流失面积1 025.33 km2,占土地总面积的33.72%。其中:轻度侵蚀面积435.07 km2,占土地总面积的14.31%;中度及以上侵蚀面积590.26 km2,占土地总面积的19.41%。水土流失面积集中分布在县域东部和中部,在其他区域零散分布(见图1)。随着石漠化综合治理、农业综合开发、坡耕地治理等项目的实施,县域内治理难度小、规模集中的水土流失严重区域得到初步整治,但项目建设造成局部水土流失严重,呈现短期加剧趋势。县域内碳酸盐岩广布,土壤保水保土能力差,加之暴雨频繁,后续水土流失治理难度较大。从水土保持角度来说水土流失治理需求有:在项目建设过程中,提升水土保持工程实施标准,强化施工管理;实施缓坡改梯、陡坡退耕还林还草、改进耕作方式等措施。

图1 水城区水土流失现状

3 水土保持规划防治模式

3.1 防治思路

以《水城区综合农业区划》为参考,综合分析水土流失防治现状和趋势、水土保持功能,提出水土保持规划总体防治思路。

3.2 水土保持布局及防治模式

在全国、贵州省和六盘水市区划成果[4-6]的基础上,进一步划分四级区,保持区内地貌类型、水土流失特征的一致性,采用“地理位置+地貌类型+水土流失程度+水土保持主导功能”的命名方式,划分为北部山地中度流失人居环境维护区、东部山地丘陵轻度流失土壤保持区、中南部山地河谷轻度流失水源涵养区3个分区(见图2),并按各区特征采取不同的防治模式。

图2 水城区水土保持区划

1)北部山地中度流失人居环境维护区。该区位于水城区北部,涉及9个乡(镇、街道),地貌类型为中山地貌,有水土流失面积117.41 km2,是经济相对发达的乡镇和县城所在地。主导功能为城郊保护,防治模式为监督管理和生态安全型模式。监督管理模式是针对生产建设项目严格落实水土保持“三同时”制度,水利部门强化部门间协同监管和联动执法,建立完善监管信息共享、违法线索互联、案件通报移送等制度;生态安全型模式是针对小流域生态脆弱性和生态风险因素,采取相应的耕地保护和治理、水资源保护及治理、植被资源保护措施等。

2)东部山地丘陵轻度流失土壤保持区。该区位于水城区东部,涉及2个镇,为中山—低中山溶丘盆谷地貌,石漠化出露,有水土流失面积98.59 km2。主导功能为土壤保持,防治模式为耕地抢救型模式。耕地抢救型模式是通过改进耕作方式,发展生态经济(果)林,配套发展生态畜牧、乡村旅游及特色种养业,积极发展新型农业及生态产业,完善蔬菜基地等配套设施。

3)中南部山地河谷轻度流失水源涵养区。该区位于县域中部和南部,涉及19个乡(镇、街道),为中山河谷谷坡丘陵状山塬地貌,有水土流失面积809.33 km2,含梅花山水源保护区等11处集中式饮用水源保护区,以及玉舍国家森林公园、乌蒙山国家地质公园等,局部水土流失严重。主导功能为水源涵养,防治模式为水源保护型和坡耕地水土流失综合治理模式。水源保护型模式是通过布设人工湿地、污水排水管、稳定塘等,治理水源保护区及主要河流。坡耕地水土流失综合治理模式是针对局部水土流失较为严重区域,通过缓坡改梯,陡坡退耕还林还草、土地休耕、土地轮耕等措施,防治坡耕地水土流失,遏制水土流失进一步严重。

3.3 重点防治区

在贵州省水土流失重点预防保护区和重点治理区划分成果[6]中,水城区玉舍镇的一部分属零星分布的纸厂省级水土流失重点预防区,陡箐、野钟等28个乡(镇、街道)属黔西南岩溶石漠化国家级水土流失重点治理区。结合国家、省、市级要求将水城区划分为:纸厂省级水土流失重点预防区、市级水土流失重点预防区、县级水土流失重点预防区3个水土流失重点预防区;黔西南岩溶石漠化国家级水土流失重点治理区、市级水土流失重点治理区2个水土流失重点治理区(见图3)。

图3 水城区水土保持两区划分

4 水土保持防治措施配置

4.1 预防规划

1)范围与对象。重点预防面积涉及12个乡镇,包括重要江河两岸及源头的三岔河和北盘江支流、黔中水利枢纽平寨水库库区及周边、梅花山水源保护区等12处集中饮用水水源地,以及野钟黑叶猴自然保护区、玉舍国家森林公园等高林草覆盖区域,规划期内累计预防面积296.39 km2。

2)措施配置。遵从“大预防、小治理”原则,明确预防项目的防治模式、措施配置及综合投资指标。重要江河两岸及源头区以封育保护为主,辅以综合治理,以治理促保护,控制水土流失,提高水源涵养能力,预防面积193.57 km2;在大中型水库周边沿水库淹没线外延建设植被保护过滤带和库岸缓丘区的农业生产区,开展局部水土流失治理,远山实施封育保护,预防面积15 km2;重要饮用水水源地实施以林草植被建设为主的小流域综合治理,近库及村镇周边建设清洁小流域,滨库建设植物保护带和湿地,促进重要水源地15°～25°坡耕地退耕还林还草,减少入河(湖、库)的泥沙及面源污染物,维护水质安全,预防面积69.25 km2;其他重点预防项目主要为在维护生态环境设置的天然保护林、防护林等公益林区,加强保护管理,实施封育、治理及能源替代等措施,开展清洁小流域建设,预防面积18.57 km2。

4.2 治理规划

1)范围与对象。重点治理面积涉及水城区各乡(镇、街道),总面积2 596.93 km2,包括坡耕地、石漠化土地、荒山荒坡、沟道、疏幼林地等及其他需要治理的水土流失严重地段,规划期累计治理面积883.76 km2。

2)措施配置。坚持“综合治理、因地制宜”原则,分区选择典型小流域,以点带面推算该区水土保持措施类型及配置比例;合理配置工程、林草、耕作等措施,形成“山、水、田、林、湖、草”的综合防治体系。其中,北部山地中度流失人居环境维护区突出城郊水土保持建设,治理措施以封育治理为主(75.57%),种植经济林(21.22%),配套建设机耕道、输水管和排水沟,整治沟道,实施坡改梯和沟洫等坡地整治(3.21%),治理面积93.36 km2;东部山地丘陵轻度流失土壤保持区属平坦的盆地(坝子)区域,农田分布集中,治理措施以封育治理(41.25%)、经果林(34.33%)和防护林(21.21%)为主,实施坡改梯(3.21%),配套完善排灌沟渠、机耕道、作业便道,治理面积101.61 km2;中南部山地河谷轻度流失水源涵养区饮用水水源保护区分布广泛,坡耕地比例高,重点发展经果林,治理措施以封育治理(54.78%)和经果林(24.80%)为主,种植水保林(18.42%),同时建设小型水利水保工程,实施坡改梯等坡地整治(2.00%),治理面积688.79 km2。

5 结论

本研究以水城区为例,基于ArcGIS平台,叠加水土流失、土地利用现状、石漠化、林草植被覆盖度、饮用水水源保护区等数据,对水城区水土保持区划及防治模式进行分析,主要结论如下:

1)基于全区水土保持现状和需求,划分3个水土保持分区;结合国家、省、市级要求,划分为3个重点预防区、2个重点治理区。

2)预防区域主要为重要江河两岸及源头区三岔河、北盘江支流、黔中水利枢纽平寨水库库区及周边、梅花山水源保护区等12处集中饮用水水源地、野钟黑叶猴自然保护区、玉舍国家森林公园等高林草覆盖区域;治理区域为坡耕地、石漠化、“四荒”地、规模较大的侵蚀沟道、疏幼林地等及其他需要治理的水土流失严重地段。

3)根据水土保持分区确定水土保持防治模式和措施配置,其中北部山地中度流失人居环境维护区防治模式为监督管理和生态安全型模式;东部山地丘陵轻度流失土壤保持区防治模式为耕地抢救型模式;中南部山地河谷轻度流失水源涵养区防治模式为水源保护型和坡耕地水土流失综合治理模式。