梁譯文
(安塞縣水土保持工作隊 陜西 安塞 717400)
地處安塞縣沿河灣鎮的閆塔小流域,屬延河一級支流,黃土丘陵溝壑區第二副區。共涉及沿河灣鎮的孫家砭、馬家溝、閆塔、侯家溝、白家溝、楊家溝六個行政村,總人口3276人。氣候類型為大陸季風氣候,春季風沙大、雨量少、有霜凍和春旱;夏有伏旱、暴雨、冰雹和陣性大風出現;秋季氣溫下降快而有霜凍;冬季寒冷而干燥。多年平均降水量為534.7mm,降水不但年際變化大,而且年內分配極不均勻。汛期占全年降水量的71.4%,且多以暴雨形式出現。小流域總面積39.55km2,其中人均耕地3.15畝,基本農田2.09畝,經果林1.06畝。水土流失面積37.7km2,屬于嚴重水土流失區。輸沙模數為9800 t/k m2·a,年輸沙量為29.94萬t。流域位于延河兩岸,由兩片組成,形狀均近似于樹葉形。海拔最高1349 m,海拔最低1009 m,相對高差340 m,地貌特征是溝壑縱橫、川道狹長、梁峁遍布,農民生活比較貧困。
閆塔小流域水土流失面積37.7km2,流域內極強度以上水土流失面積占總面積的65.9%,土壤侵蝕模數為 12000 t/k m2·a,流域土壤侵蝕方式主要為水力侵蝕、重力侵蝕和風力侵蝕。每年6月~9月由于受暴雨洪水的沖刷,土壤侵蝕最為嚴重。年復一年的水土流失嚴重破壞了當地有限的土地資源,導致地形破碎、土層變薄、土壤地表沙化、石化嚴重,土壤肥力日益瘠薄,且加劇了河道泥沙淤積和洪澇災害的發生,制約了當地社會經濟發展。
閆塔小流域項目區自20世紀六十年代開始,廣大人民群眾就開展了水土流失治理工作,取得了明顯的治理效果。據統計,截止2011年底,共完成水土保持治理面積1467 h m2,占小流域水土流失面積的38.92%,其中基本農田455.73 h m2,水土保持林草786.94 h m2,經果林 231.1 h m2,種草 162.0 h m2。
閆塔小流域屬黃土丘陵溝壑Ⅱ副區,地形地貌復雜多樣,地表呈現溝壑縱橫、川道狹長、梁峁遍布。地貌由梁峁、溝坡和溝床組成,溝壑密度3.7km/k m2。特殊的自然地理環境,使得閆塔小流域很容易產生水土流失。加之長期以來,由于不合理的利用土地,林、草遭受破壞,加劇了水土流失。
治理措施缺乏統一規劃,措施布置不完善,結合不緊密,防護性能差,效益低,造林種草單一,苗木質量低,作業粗放,管護不力,成活率和保存率都比較低,缺乏統一的溝道水利工程。
閆塔小流域最大年降水量867.0mm(1964年),最小年降水量296.6mm(1974年),所產生的洪水洪峰高,歷時短,含沙率高,是形成高含沙洪水和產生水土流失的主要原因。同時,黃綿土是該流域的主要土壤類型。流域內除現有人均2.09畝的基本農田外,有5°~25°的233.08 h m2坡耕地需要改造,這造成該流域水土保持生態環境具有長期性、復雜性和艱巨性等特點,涉及面廣量大,需要大量的資金投入,開展水土保持工作難度大。
自1999年實行退耕還林以來,流域內林草面積大大增加,坡耕地面積減少。但是流域內土地利用結構仍然不夠合理,流域內人均基本農田不達標,僅2.09畝,經濟林人均占有量不高,現有經濟林質量不高、管理粗放,不能滿足群眾對糧食的需求和發展致富的要求。這就出現了一邊治理一邊破壞的現象,亟需通過小流域綜合治理,調整流域土地利用結構,保證口糧,促進退耕還林,促進群眾脫貧致富奔小康。
根據項目區土地利用現狀、存在的問題及今后經濟發展方向,結合項目區群眾意愿,科學規劃項目方案,合理分布各項項目。擬對小流域坡度較小、地形較好、離村莊較近的坡耕地,一部分進行坡改梯工程,增加農民口糧田,一部分營造經濟林,提高農民持續增收能力;對離村莊較遠和地形較差的坡耕地進行水保林建設,提高植被覆蓋度;對荒山荒坡地形較好的地方進行水保林建設,地形較差地塊進行集中連片封禁。根據防治目標、土地利用現狀及產業結構調整,確定閆塔小流域水土保持綜合治理任務為:新增治理水土流失面積1455.47 h m2,其中坡改梯面積 71.17 h m2;配套生產路8.6km,新建水窖38口;營造水土保持喬木林87.33 h m2,水土保持灌木林194.67 h m2,經濟林120.8 h m2,人工種草41.11 h m2,封禁940.06 h m2。
國家水土保持重點項目安塞縣閆塔小流域概算總投資為727.54萬元。鑒于縣級財政資金困難和當地群眾無力治理的情況,建議采取主要由國家投資、省市配套的方式解決建設資金需求,具體為:中央投資509.0萬元,占總投資的70%;省級匹配73.0萬元,占總投資的10%;市級配套145.54萬元,占總投資的20%。整個項目建設分2年實施,根據治理措施分類、分年度安排年度施工計劃。先期安排實施閆塔新行政村、侯家溝行政村兩個重點示范區區域的措施。
綜合治理措施包括工程措施和植物措施,植物措施主要有坡面整治(梯田、作業道路等)和小型水利水保工程;植物措施主要有造林種草,封育管護等措施。
4.3.1 植物措施
(1)水平梯田。從自然條件看,流域內25°以下坡耕地面積191.64 h m2,占總面積的4.8%,有足夠的土地資源,且土層深厚,質地均勻,近村、近路、近水適宜修建水平梯田。
(2)水保林。水保林在荒地上栽植,荒地采取魚鱗坑整地方式,荒地面積為1887.92 h m2,占總面積的47.7%。按照期末水土流失治理程度達到70%以上,林草覆蓋率達到35%以上的目標要求,規劃營造水土保持喬木林282.0 h m2,水土保持灌木林194.67 h m2,喬木林樹種選擇側柏、刺槐,灌木林樹種選擇沙棘。
(3)經濟林。針對流域內有大量的退耕地情況,可發展經濟林果。根據區內光照充足、晝夜溫差大等自然條件和干果市場前景廣闊、銷路好的情況,通過流域調查,本著提高農民經濟收入的目的,規劃新增經濟林120.8 h m2,主要種植蘋果、核桃等經濟果木,這些果木當地群眾種植經驗豐富,而且熱情高,樂于接受,完全可以保證林果質量。
(4)人工種草。流域內無論是水分條件還是土地資源都可以滿足發展人工種草的要求。據調查閆塔小流域農戶家養牲畜主要有牛、羊等,根據流域土地利用情況,規劃人工種草41.11 h m2,主要在15°~25°的坡耕地上發展人工草。
(5)封禁治理。項目區有疏林地168.65 h m2,荒山荒坡 1887.92 h m2,可以通過封禁治理措施,達到恢復植被,提高植被覆蓋率,防止人為植被破壞,保持水土的目的,規劃封禁治理面積940.06 h m2。封禁圍欄由水泥樁和鐵絲網構成,樁高2.3 m,橫斷面22cm×16.5cm,長方形,樁距 3 m,埋深0.5 m,φ6mm,鐵絲橫向4根、對角2根布設,鐵絲網間距0.5 m固定在水泥樁預制鐵絲圈上。
(6)小型水利水保工程。流域內治理坡面措施良好,溝道工程措施較薄弱,因此規劃在支毛溝上游修筑14座谷坊,以有效攔蓄溝道徑流和泥沙。流域內已有部分經果林初見成效,但由于距離水源較遠,不但不具備灌溉條件,就連給果樹噴灑農藥用水都無法解決,因此規劃在經濟林地修建水窖38口。
(7)生產道路。在綜合考慮措施布局的情況下,合理安排生產道路,既有利于生產發展,又可以為示范點觀摩創造交通便利條件,共規劃修建生產路8.6km。
4.3.2 工程設計
(1)水平梯田。根據閆塔小流域條件,水平梯田選擇在25°以下的坡耕地上進行,且土較好、坡度較緩、距村莊較近、鄰近水源及交通便利的地塊。田塊布設需順山坡地形,大彎就勢,小彎取直,地塊長度盡可能在100 m~200 m,以便利耕作。梯田設計防御標準按20年一遇24 h最大降雨129.78mm設計。田面寬度宜在15 m~30 m,田坎高度在1 m~4 m,地埂高0.3 m~0.5 m,頂寬0.3 m~0.5 m,埂內坡1∶1,外坡與田坎側坡一致,田坎側坡在70°~85°。田面平整,縱坡比降不得大于1/200~1/300。地邊埂坎要堅實,干容量不得小于1.4 t/m3。地面要保留表土,及時深翻,深度在0.4 m以上。
(2)谷坊設計。在流域支溝布設谷坊,實行連續設置,形成梯級,要求谷坊的底部與上游形成回淤面齊平。谷坊高取2 m~4 m。谷坊布設于溝底比降大(5%~10%或更大)、溝底下切劇烈發展的地段。壩址要求“口小肚大”,工程量小,庫容大,溝底和岸坡地形、地質(土質)狀況良好,取用建筑材料比較方便。谷坊設計防御標準為10年~20年一遇3 h~6 h最大暴雨。根據閆塔小流域實際情況,規劃14處谷坊均為土谷坊。根據規劃測定的谷坊位置(壩軸線),按設計的谷坊尺寸,在地面劃出壩基輪廓線;輪廓線以內的浮土、草皮、亂石、樹根等都要全部清除;沿壩軸線中心,從溝底至兩岸溝坡挖開挖結合槽,寬深各0.5 m~1.0 m,每層填土厚0.25 m~0.3 m,夯實一次,將夯實土表面刨松3cm~5cm,再上新土夯實,要求干容重1.4 t/m3~1.5 t/m3。
(3)水窖設計。通過外業勾繪調查,閆塔小流域規劃蓄水窖38個,蓄水窖的位置一般布設在果園、經濟林地,有足夠的地表徑流來源的地方。主要目的是滿足果園灌溉和噴灑農藥等生產用水量。根據當地土層條件,一般選用磚拱窯式水窖,水窯深3 m~4 m,長8 m~10 m,矩形斷面;窯頂長度與水窯一致,半圓拱形斷面,直徑3 m~4 m,與水窯上部寬度一致;窯門下部矩形斷面,尺寸與水窯一致,由磚砌成,密封不漏水。在離地面0.5 m處埋一水管,外裝龍頭可自由放水。在水窖周圍硬化集雨場,與取水口、沉沙地、進水管相連到水窖,水窖容積30 m3。
水土治理建起來難破壞起來特別容易。因為必須加強建設成果的保護力度,要加大宣傳,促使當地群眾樹立起保護生態愛護樹木的意識,養成防治水土熱愛植樹種草的習慣。反對一切亂墾亂挖的行為,并加大破壞水土保持案件的查處力度,以起到有效震攝作用,確保水土保持治理成果建一處成一處。
閆塔小流域內水土流失嚴重,治理難度大,通過分析治理中存在的問題,提出相應措施和具體的水土保持建設方案。通過項目實施,可使得閆塔小流域的水土流失治理程度達到70%以上,林草面積達80%,林草覆蓋率35%以上,生態環境有所改善,人均基本農田達到2.5畝,人均收入達到7050元,有效推動項目區經濟社會的全面發展。陜西水利