白東升,陳路然,白建軍,范金星
(山西省煤炭地質資源環境調查院,山西 太原 030006)
獅子河流域位于古交市閣上鄉,其范圍涉及閣上鄉老書市、閣上、唱家山、窯子圪塔4個村,屬汾河流域,汾河一級支流。土地總面積27.15 km2,其中水土流失面積22.02 km2,平均土壤侵蝕模數5 000 t/km2·a。該小流域于2012年被古交市水務局列入重點治理小流域,并著手開始立項與規劃,2012年4月實施項目建設。項目規劃立足于當地特色,積極引導群眾參與水土流失治理。計劃經過3年的治理,共完成水土流失綜合治理面積1 892.76 hm2,治理程度達85.97%,其中坡改梯516.34 hm2,喬木林454.02 hm2,灌木林586.64 hm2,經濟林 172.93 hm2,封禁治理 162.83 hm2,修建干砌石谷坊24座,淤地壩2座。基本做到了山、水、田、林、路的合理規劃、綜合治理,從根本上優化了土地利用結構,改善了生態環境,取得了明顯的生態效益、社會效益和經濟效益。
古交市獅子河流域地貌類型為黃土丘陵地帶,植被稀少,坡耕地較多,極易造成水土流失。水土流失面積22.02 km2,占土地總面積81.10%,其中輕度流失面積4.26 km2,中度流失面積4.47 km2,強烈流失面積13.29 km2。土壤侵蝕類型主要為水蝕,水土流失形式以面蝕和溝蝕為主,個別地段有重力侵蝕。
造成水土流失的原因有自然因素和人為因素兩大類。自然因素:首先是氣候因素,該流域屬溫帶大陸性季風氣候,降水年際及年內分配極不均勻,冬春干旱少雨雪,夏季暴雨集中。其中暴雨對水土流失影響較為突出,暴雨在地面形成較強大的地表徑流,造成面蝕和溝蝕。其次是地形地貌因素,項目區溝壑縱橫,相對高差較大,降雨匯流快,速度大,是產生水蝕主要原因;在植被遭到破壞的情況下,雨季易形成崩塌、滑坡。人為因素:本流域人均耕地較少,人為活動頻繁,土地利用不合理,開荒、修路等破壞了原有地表植被,極易造成新的水土流失。
根據“預防為主,保護優先,全面規劃,綜合治理,因地制宜,突出重點,科學管理,注重效益”的水土保持工作方針,堅持以小流域為單元,以經濟效益為中心,以社會主義市場經濟為導向,以可持續發展戰略為目標,從建立綜合、系統、高效的水土保持防護體系入手,全面保護和合理開發自然資源,因地制宜,因害設防,防治并重,治管結合,工程、生物和耕作措施相結合,努力建成完善的、多目標、多功能經濟、生態、社會效益較為明顯的開發防護體系。
根據國內外現有治理水土流失的經驗,小流域綜合治理最基本的有效途徑是按照流域內土地坡度狀況進行合理規劃利用。對原有生產能力低下的坡耕地進行機修梯田;在交通方便、離村莊道路較近的坡地上發展經濟林;在其他荒坡地上發展以油松、檸條為主的水保林;對疏林地進行補植補種和封山育林,發展水保林;在地形較好的溝道中修筑干砌石谷坊、土壩淤地壩以攔蓄泥沙、淤地造田。
3.2.1 坡耕地改梯田工程
坡耕地改梯田以機械作業為主,人工作業為輔。根據原有坡耕地地勢,在滿足當地土地利用規劃及土地承包人意向的前提下,統一設計,統籌考慮。坡耕地改建為水平土坎梯田,工程順序為耕層熟土剝離、坡改梯、修筑土坎,以及耕層熟土覆蓋等。
3.2.2 谷坊工程
谷坊選擇在溝道較順直、地質堅硬、溝口狹窄的部位建造。谷坊所布置的溝道上游山坡植被差,土壤質地差,水土流失嚴重。溝道兩側均為坡耕地,溝道較平緩,且附近有石料,具備修筑石谷坊的條件,本次設計全部采用干砌石谷坊。
3.2.3 淤地壩工程
淤地壩選擇在溝道口小肚大部位建造。淤地壩所布置的溝道兩側均為坡耕地,溝道較平緩,取土方便,具備修筑淤地壩的條件。結合當地材料,土質為中粉質壤土,滿足碾壓土壩對土質的要求。本次設計采用土壩淤地壩。
3.2.4 水保林
荒山造水保生態林采用魚鱗坑整地,環山等高排列,品字型布設,造林季節選擇在春季,每年2月開始整地,3月底以前完成所有栽植任務。樹種為油松、檸條。
根據本區多年的造林經驗,油松、檸條采用植苗造林。植苗要掌握隨起隨運,泥漿蘸根,包扎濕草,及時栽植等措施。為了保護苗根濕潤,最好隨起隨栽。
3.2.5 經濟林
該小流域綜合治理經濟林均采用魚鱗坑整地方式,環山等高排列,品字型布設,長徑1.0 m,短徑1.0 m,坑深1.0 m。樹種選擇核桃樹。
核桃樹栽植時期在越冬休眠期,即每年3月底前。所栽苗木要經過品種質量檢查、消毒及根系修剪處理。定植穴規格為1.0 m×1.0 m,在挖出的表土中摻和農家肥與化肥,返填入穴下層,然后填底土,距地面20~30 cm時,植入苗木,使苗木根系舒展,培土壓實,灌足植苗水。
3.2.6 封禁治理
林地或疏林地封禁后,制訂詳細的管護制度;聘請1名專職人員進行管護,并對封禁區域進行苗木補植補造等;在封禁區人畜出入的路口處設置網圍欄。同時有計劃加強管護人員技術培訓,提高撫育管理水平,保證封禁治理成果。補植補造整地方式采用魚鱗坑,規格為長徑0.7 m,短徑0.5 m,坑深0.5 m。樹種為油松。
該小流域綜合治理水土流失面積18.93 km2,其中坡改梯 516.34 hm2,喬木林 454.02 hm2,灌木林586.64 hm2,經濟林 172.93 hm2,封禁治理 162.83 hm2,修建干砌石谷坊24座,淤地壩2座。共需完成工程量98.2 萬 m3,其中土方 97.69 萬 m3,石方 0.51 萬 m3,需苗木692.6萬株,鋼筋0.14 t。
工程建成后,古交市獅子河流域累計治理面積達1 892.76 hm2,治理程度達85.97%。各項措施充分發揮效益后,年可蓄水62.56萬m3,保土5.61萬t。林草覆蓋率由36%增加到81%,可有效調節區域小氣候,攔沙蓄水,清潔水質,促使生態環境趨向良性循環。同時各項工程整地措施和林草措施將徑流就近就地攔蓄,能有效提高土壤養分含量和含水量,從而提高農、林、牧產品的產量,促進當地經濟發展。
工程實施后,流域內資源得到充分開發利用,農業生產有較大發展,人民生活水平逐步提高。一是提高了土地生產率和產出率,改善了人民群眾的生產生活條件,加快了群眾脫貧致富步伐;二是減少河道泥沙淤積,減輕洪水、泥石流對下游群眾的危害;三是農、林、牧、副業全面發展,使農村剩余勞動力有用武之地,提高勞動生產率,提高農產品附加值,增加了農民收入;四是促進流域內群眾思想觀念的更新和認識的提高,對流域內人口素質的提高有積極影響,對促進社會進步有深遠意義。
工程全部實施并發揮效益后,項目區經濟林、水保生態林及封禁治理等各項措施每年將增加經濟效益997.14萬元,人均2.64萬元。
經分析計算,充分表明該小流域綜合治理工程合理、實際,效益顯著,對區域內預防保護和合理開發利用水土資源,充分發揮當地自然優勢,發展山區經濟是積極可行的。