芻議嫩江縣黑土區水蝕溝的綜合防治措施

王鳳霞,張紅雨

(1.嫩江縣水務局,黑龍江 嫩江 161400;2.黑龍江省引嫩工程管理處工程公司,黑龍江 安達 151400)

嫩江縣全境總面積14 956.5k m2,其中縣屬10 456.3 k m2,是東北典型黑土區,以盛產優質大豆而聞名遐邇。全縣水土流失面積3 007.8 k m2,占全縣總面積的28.8%,水土流失類型以水蝕為主。全縣共有大小侵蝕溝2 108條,溝蝕面積 523.5 h m2,溝壑總長度747.7k m,密度為0.07 k m/k m2。

1 水蝕溝的成因及危害

1.1 成因

水蝕溝形成的原因主要是自然因素和人為因素,自然因素是導致水蝕溝發生發展的基礎和先決條件,而人為因素則對水蝕的發生發展起著顯著促進作用。

1.1.1 自然因素

1.1.1.1 地形因素

嫩江縣地面坡度較大,北部和東北部為低山河谷,地勢較高,中部為丘陵漫崗,南部為松嫩平原過渡地帶,地勢較為平坦,坡長較緩,夏秋降水比較集中,易形成股流,流量、流速和沖力順坡逐漸增大,攜帶大量泥沙下泄,造成嚴重水土流失,且沖出淺溝或細溝,經過數次或幾年中的集中降雨的沖刷,溝底不斷下切,溝岸不斷坍塌(再加上凍融造成的坍塌),沖溝不斷加深并且切入母質層,形成明顯的溝頭,溝頭具有一定的落差,由于水流的不斷沖刷,溝頭不斷前進,溝底不斷加深,在沖力和重力的作用下,水流不斷帶走泥沙,淺溝、細溝變為深溝、寬溝。

1.1.1.2 土壤因素

嫩江縣土壤主要以黑土、草甸土、暗棕壤為主,這部分土壤疏松,在 0～20c m土層透水較快,20～60 c m土層透水明顯下降,60 c m以下土壤透水極弱,因而一遇大雨暴雨,就易產生地表徑流和土壤沖刷。

1.1.1.3 氣候因素

嫩江縣春季干旱多大風,夏季降水集中,6～8月份降水占全年的 60%～80%。另外由于氣候寒冷,凍結期長,有凍融交替現象,溝岸易產生松土崩解,加速水蝕的擴大發展。

1.1.2 人為因素

①近些年的亂砍濫伐的開墾經營,破壞了原有植被,降低了土壤的蓄水能力;②草原的開墾和周邊耕地對草原的蠶食,加上過度放牧,自然條件日益惡化;③農業用地耕作的不合理,順坡壟為多,用地不養地,生產結構單一等。

1.2 危害

1)森木植被的破壞使地表徑流更加集中,增大徑流速度,大量泥沙淤積下游農田或草原,造成上游農田土壤愈加瘠薄,下游農田或草原更加沙化,以及淤積抬高河道,生態系統不斷惡化。

2)溝蝕加劇,侵吞耕地,降低土地利用率。多數水蝕溝由于地勢原因在沖刷過程中,形成幾處溝頭和支溝,并向縱深發展,致使不少耕地被切割得支離破碎,降低了土地的利用率,同時增大了機械的作業難度,使機械的工作效率難以正常發揮,農業生產成本大大增加。

2 綜合防治措施

1)對于坡緩、坡長地首先要調整壟向,即所說的改壟,減緩徑流速度,其次在溝頭上游及周圍挖掘魚鱗坑,增大上游蓄水量和水量的下滲,減輕沖刷,減少侵蝕溝的形成。

2)對水蝕溝的防治首先要從小,從早治理,早發現、早治理,避免小溝成大溝,增加治理難度,增大各項投入和難以彌補水土流失。

3)工程措施與生物措施相結合,工程措施是基礎,是為生物措施服務的,保證后期以至將來生物措施更好地發揮防治效益。

3 措施技術注意事項

3.1 漿砌石谷坊及溝頭防護工程

1)修筑漿砌石谷坊,首先要立意基礎開挖深度與邊線切入溝體長度。基礎開挖要視開挖底部土質密實度及透水性,如果在設計開挖深度內土質過于松軟,要進行換基,防止砌體沉陷和斷裂;如過深基礎開挖將大幅度增加造價;開挖深度一般在 50～80c m。谷坊兩端插入溝體兩側長度以谷坊頂面計算,一般插入長度在 80～150 c m,以防止水流過大過急從兩端沖開。

2)谷坊中段高度要低于兩端高度,以控制水流方向,減輕水流對兩端土體的沖刷,保證谷坊安全,中段降低高度在20～50 c m。中段谷坊長度 L中≥1/3L谷坊。谷坊背水面底部要進行護底,防止谷坊跌水差對溝底造成沖刷掏空,造成谷坊的沉陷坍塌。護底寬度為溝底寬,長度是 2倍谷坊高。

3.2 植物治理措施

1)對于小型水蝕溝可采用上游及周邊植樹,種植沙棘,溝內插柳或壓條等即可達到固溝保土作用,不再細論。

2)對谷坊修筑完成后的大中型水蝕溝在秋季要進行削坡整形,并于秋季或第二年春季完成造林工程。在溝坡,兩岸及溝頭上游種植 2～3 a生柳樹為宜以最快發揮防護作用;溝底插柳,柳條段不超過20 c m長,插條行距株距均可在30 c m左右,切勿倒插。

4 治理成果

嫩江縣自 1998年開始,開展以重點治理帶動全面的水蝕溝(亦稱水打溝)治理工程,完成漿砌石谷坊治理水打溝120多條,基本做到了治理一處,效益一處,許多溝頭險壑變成綠色通道,有效地控制了水土流失,大大提高了土地利用率,增加了農業收入,改善了區域生態環境,亦贏得了農民朋友的擁護和支持,村民們認識到欲山青水綠水土保持先行。