峡江县戈坪乡舍龙村油茶地水土流失综合治理方案

2023-11-28甘磊

山西水利科技 2023年3期

甘磊

（吉安市水利水电规划设计院江西吉安 343000）

1 项目概况

江西省峡江县戈坪乡村民收入来源主要是依靠传统农业，2019 年2 月，当地决定继续栽植油茶经济林，选择在戈坪乡舍龙村委南东村低缓荒山、荒地采用水平条带整地，分地到户管理的模式栽植油茶。油茶地经济林项目实施三年，实施过程中油茶林水平条带缺少坎下沟、沉沙池等排除坡面径流的水土保持措施，加上当地群众为了管护油茶幼苗生长，将台面、坡面上自然生长的草灌木全部连根清除，使地表翻动、松散，长期裸露，山体边沟淤积严重，造成了水土流失、破坏生态环境等负面影响，影响油茶幼苗的生长。

峡江县戈坪乡舍龙村油茶地水土流失综合治理项目位于峡江县戈坪乡舍龙村委南东村正东侧1 km处的油茶地中，项目范围为E115°7′11.52″～115°7′35.72″，N27°37′1.28″～27°37′23.34″。距离峡江县城约15 km。项目区总面积202 072.4 m2（合20.2 hm2）。

项目区属亚热带湿润季风气候区，多年平均降水量为1 593.2 mm，多年平均蒸发量1 050 mm，多年平均气温18℃。土壤类型以红壤、水稻土为主，成土母质类型为砂质岩类、泥质岩类等。砂质岩类发育的红壤石砾和砂砾较多，质地疏松，通气透水性好，保水保肥力则较差；土壤有机质含量高，矿质养分含量都比较丰富，是水稻土的主要成土母质。项目区表土厚度为0.2～0.4 m，现因整成水平梯田，缺乏水土保持措施，表土流失严重。植被类型多样，主要树种有湿地松、杉木、油茶、马尾松等，林草覆盖率约为75%，不处于生态红线范围内。物理地质现象不发育，冲沟沟底较平缓。岩层多为变质砂岩、石英岩、云母石英片岩等厚层岩层，据野外调查及1/20 万区域地质资料，分布地层为震旦系变质岩系，属松山群，本区主要出露为松山群里坑组及松山群老虎塘组。

2 项目区存在的问题

项目区现状栽植有油茶树，苗木长势一般，高约30～70 cm。现状存在问题：1）现场台阶坡面高度1.5～3.5 m 不等，坡比1∶0.3-1∶1，由于坡面植被被连根铲除，造成坡面土质松散、多处出现侵蚀沟，水土流失较严重。2）油茶管护采用分地到户的方式，目前由43 户农家分片负责油茶地管护，未进行统一管理，造成建设后期公共区域道路设施、排水设施等管护不合理。3）现有的水土保持措施只在山坡底部布置了预制T40排水沟，总长2 483 m，但是排水沟未形成完善的排水体系，排水效果差；局部存在T 型槽两侧回填土未压实，沟槽两侧掏空，槽内淤堵未及时清理，过路涵管内泥沙淤堵，局部已出现涵管沉降，不能发挥过流排水功能。4）油茶地整出的水平条带台面水平，未内斜，坎下未设置排水沟，导致雨水径流无处排导，造成坡面侵蚀，不同区域沟谷占坡面侵蚀面积比约为11%～30%，局部区域已达中度及以上侵蚀。坡底排水沟未设置消能池或沉沙池，导致泥沙淤堵，低洼处泥沙淤积明显。

3 项目水土流失现状

将项目分为四块地，总体平面图见图1。1# 地块面积6.0 hm2，2# 地块面积3.9 hm2，3# 地块面积6.7 hm2，4#地块面积3.6 hm2。

图1 总平面布置图

1）土壤侵蚀类型及面积：项目区地处南方红壤区，土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，土壤容许流失量为500 t/km2·a，峡江县不属于水土流失重点治理区和重点预防区。项目区主要以面蚀和沟蚀为主，冲沟最大可见沟深为15 cm、宽20 cm，侵蚀沟占坡面侵蚀面积比约为11%～30%，局部区域已达中度及以上侵蚀。

2）土壤侵蚀模数：根据《生产建设项目土壤流失量测算导则》（SL773-2018），选择上方有来水工程开挖面土壤流失量测算公式，测算峡江县戈坪乡舍龙村油茶地水土流失综合治理项目土壤侵蚀量为3 104 t/km2·a。

3）土壤侵蚀总量及年均土壤侵蚀量：通过野外实地踏勘，项目区内现有轻度及以上水土流失总面积12.8 hm2，占土地总面积的63%，其中轻度水土流失面积2.6 hm2，占水土流失总面积的21%，中度流失面积6.2 hm2，占水土流失总面积的48%，强度水土流失面积4.0 hm2，占水土流失总面积的31%，其他区域水土流失程度为微度，在自然允许范围内。项目区土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，年平均土壤侵蚀量为628 t，年平均土壤侵蚀模数为3 104 t/km2·a，自油茶地经济林项目实施以来约3 年时间内，造成的水土流失总量为1 882 t，详见表1。

表1 年平均土壤侵蚀模数计算表

4 水土流失危害性分析

峡江县戈坪乡舍龙村油茶地坡面和台地无法拦截降雨径流，长期水土流失严重，现已造成山体边沟淤积、损毁，下游耕地遭受泥沙淤积，造成了生态破坏和不良的社会影响。

1）破坏土地资源，呈现低产低效。水土流失造成油茶地土层不断变薄，氮、磷、钾和有机质等养分大量流失，地力不断减退，土地退化加快，导致油茶长势变慢，产量下降，低产低效现象增多。

2）泥沙淤积下游耕地。严重的水土流失，导致大量泥沙泄入山边沟道，耕地遭受泥沙淤积，造成生态环境破坏。

3）削弱水源涵养，加剧旱灾形成。水土流失区地表植被破坏严重，土壤入渗减少，坡面径流流速增加，集流时间缩短，径流系数增大，加剧了降雨对土壤的冲刷；同时由于水土流失区植被逐渐减少，土壤涵养水分的能力大大降低，增加了地表蒸发和降水的流失，加剧了干旱的发展。

5 治理方案

项目治理分水土流失和生态建设两部分。水土流失治理目标：项目治理总面积20.2 hm2，要求水土流失综合治理达标面积达到18.2 hm2以上，水土流失治理度达到90%以上，使区域内水土流失强度逐步下降，土壤侵蚀模数由3 104 t/（km2·a）下降到500 t/（km2·a）以下。生态建设目标：水土流失治理区林草覆盖率60%以上，水源涵养功能得到有效提高。综合治理措施面积保存率达到90%以上，防洪减灾能力得到加强，农业生产条件逐步改善，有效提升农村农民油茶种植的经济收益。

本着“安全可靠、保护生态、经济合理、技术适用、施工可行”的原则，采取有效的工程措施治理水土流失。针对存在的问题，主要采取“前埂后沟+台面梯壁植草+刈割覆盖+排水连通+消能沉沙+路基整修”的治理方案。

1）前埂后沟：在已整平的水平条带坎下设置土质排水沟，选择合适位置设置急流槽及消能设施，排导区域雨水径流，排水沟末端设置沉沙池，在坎上设置挡水土埂，阻止平台积水直接流入边坡冲刷坡面。

2）台面梯壁植草：对裸露坡面采取不挂网素喷植草恢复裸露坡面植被，在干净的平台条播草籽。

3）刈割覆盖：后期对边坡草被进行刈割，将割下来的草杆覆盖到平台种植面上，禁止在坡面进行连根锄草及喷洒除草剂。

4）排水连通：设置平台及坡面纵向导流沟，将坎下沟收集的雨水导排到山体坡脚路边沟中。

5）消能沉沙：在排水路径上设置平台跌水池、坡脚消能池、路边沟沉沙池等措施进行水流消能沉沙。

6）路基整修：对已有的道路、T 型槽、预制涵管等进行整治，碾压现有泥结石道路路面、修复塌方的道路边坡；T 型槽两侧回填土方并夯实；清理淤堵的T 型槽排水沟及过路涵管，对于出现沉降失效的涵管进行重建。

6 治理措施

根据确定的治理方案，按照小型蓄排水工程、林草工程、原有基础设施维护整治工程三个大类进行治理措施设计，以地块为单元，因地制宜、因害设防，合理布设各种水土保持措施。坚持工程措施和林草措施相结合，治理与开发相结合，经济效益、生态效益和社会效益相结合。水土保持措施工程量汇总见表2。

表2 治理措施工程量汇总表

1）小型蓄排水工程：小型蓄排水工程具体措施包括新建T40 槽排水沟（卡扣式）、沉沙池、平台土质水平沟、平台挡水土埂、平台跌水池、平台导排沟、坡面导排沟、坡底消能池。项目布设T40 槽排水沟2 050 m。沉沙池池厢横断面采用砖砌矩形断面，共计新建砖砌沉沙池12 座。蓄水型截水沟采用水平布设方式，在每个水平条带坎下设置横向土质排水沟，收集坡面雨水，共计新建平台土质水平沟7 475 m。修筑平台挡水土埂时将水平条带台面修整成倾向内侧的地面坡度，设计地面坡度为3%～5%。共计新建平台挡水土埂8 115 m。每个平台设置一座平台跌水池，将坡面径流缓冲消能后进入平台导排沟，同时亦连接竹节水平沟，收集平台上降水径流，共计新建平台跌水池85 座。平台导排沟与平台跌水池相接，以减少水流冲刷影响，共计新建平台导排沟984 m。每个坡面设置导排沟用于顺接平台内收集的雨水，集中汇入下一个平台跌水池内，共计新建坡面导排沟422 m。雨水经平台跌水池后汇入坡面导排沟，逐级下降后进入坡脚消能池最终消能防止冲刷路基边沟。共计新建坡底消能池10 座。

2）林草工程：在水平条带已种植的油茶地苗木之间人工开浅沟，沟内植入混合草籽，再覆土掩埋，项目建设共计平台条播植草11 hm2。在进行治理工程前应对平台边坡松散土体松散土体进行人工清除，对清理完的坡面进行挂网喷播植草防护，喷播后应加强养护，适时适度喷水，喷水应采用高压喷雾器，使水呈雾状均匀地湿润坡面。项目建设共计坡面挂网喷播植草2 hm2。

3）原有基础设施维护整治工程：对已有道路在进行路面整治压实后，即道路两侧土路肩及道路边坡喷播植草防护，道路路肩及道路喷播植草宽度为1 m，喷播草种同项目区内坡面喷播草种。对应现状存在T 型槽淤堵、T 型槽两侧土方回填不密实等问题，要求T 型槽两侧土方夯实压实度不低于85%。路边沟与路伴行，沟与路交叉时需铺设过路涵管，本次整治拟对项目区内失效涵管进行拆除重建，同时新增部分过路涵管。新建过路涵管10 处，每处涵管工程量以6 m 长计。