□陳占嶺楊洪濤郭靈敏
(新密市水務局)
小流域水土保持綜合治理措施及配置
□陳占嶺楊洪濤郭靈敏
(新密市水務局)
清水口小流域位于新密市西北部,毗鄰登封市,包括新密市牛店鎮5個行政村,流域總面積27.28 km2,水土流失面積18.39 km2,小流域計劃通過3-4 a“山、水、田、林、路”綜合治理,形成“產業優、百姓富、生態美”有機統一的發展格局,水土流失治理程度達到70%以上,真正實現“山青、水綠、景美、民富”的目標。水土保持綜合治理要求工程措施、林草措施和封育生態修復措施優化配置,因害設防,因地制宜,適地適樹,宜林則林,宜灌則灌,宜草則草。文章從清水口小流域的概況、總體布置與措施設計、工程管理和項目效益分析等分析論證了項目實施的必要性、可行性以及項目實施所帶來的社會、經濟和環境效益等。
水土保持綜合治理;工程措施;林草措施;封育措施;項目效益分析
清水口小流域地理坐標介于東徑113°10′06″~113°14′15″,北緯34°31′15″~34°34′50″之間。項目區屬北方土石山區,丘陵溝壑密布,土壤主要由褐土組成,植被覆蓋率為40%,屬暖溫帶半干旱大陸性季風氣候區,平均氣溫為14.30℃,多年平均降水量656 mm,植被主要為天然植被,草灌荒坡較多。水土流失面積18.14 km2,占流域總面積的66.50%。
清水口小流域2017年度計劃新增治理面積430 hm2,其中:栽植水土保持生態林32 hm2,適宜地塊采用魚鱗坑整地1 hm2,共修建魚鱗坑2 500個;栽植經濟林54 hm2,其中核桃27 hm2,花椒27 hm2,花椒用地采用全面整地措施,部分用地需要先進行干砌石擋墻加固田坎,擋墻長度共計1 100 m;泥結碎石道路3 100 m;蓄水池18座,沉砂池8座,封禁修復344 hm2。
在措施規劃設計時,根據當地實際條件,對工程措施、林草措施和封育生態修復措施進行優化配置,因害設防,因地制宜,因水制宜,適地適樹,宜林則林,宜灌則灌,形成水土流失綜合防治體系。
流域內荒山荒坡中上部植被稀疏,擬實施疏林補植和封禁生態修復工程;土層很薄、立地條件差、自然修復困難的山嶺上部采取雨季營造水保林,在適宜地塊集中采取魚鱗坑設計,減緩坡面徑流流速和匯集量,更有效的蓄水保土,促進林木生長;山坡中下部撂荒梯田及溝臺地,栽植經濟林,調整產業結構,增加經濟收入,其中部分地塊需要進行田坎維修加固工程;為了滿足項目區林草撫育措施和農業灌溉的需要,在毗鄰經濟林地塊的自然溝道徑流匯集處以及可就近利用現有塘壩水源處,修建蓄水池和沉砂池,服務農業生產。
3.2.1 蓄水池設計
根據《水土保持綜合治理技術規范小型蓄排引水工程》(GB/T16453.4—2008)進行設計。結合區域灌溉面積和地塊分布,經綜合分析確定項目區共修建蓄水池18個,單池凈容量為55 m3。蓄水池以單個或者兩個、三個聯通形式建造。
根據項目區土壤地質條件,結合以往施工經驗,設計蓄水池采用矩形斷面,全地埋式,池體挖方不同施工地點分為石方開挖和土方開挖兩種方式,其中石方開挖共5座,土方開挖的有13座。池體采用砌磚結構,M10砂漿抹面,池頂用預制混凝土蓋板封閉,C15混凝土底板。設計蓄水池凈長7.00 m,凈寬3.50 m,凈深2.30 m,凈蓄水量55 m3,壁厚0.24 m,底厚0.25 m;預制混凝土蓋板長度根據蓄水池尺寸而定,每座蓄水池需預制混凝土板60 m,蓋板寬一般為0.50 m,厚0.12 m。封閉時,在蓄水池一角留一個0.50 m×0.60 m的清淤口,方便人員進出蓄水池清淤或定期檢查維護。
單個蓄水池工程量為:砌磚12.12 m3,混凝土7.44 m3,水泥砂漿抹面面積78.07 m2,預制混凝土板60m,池體挖方工程量78 m3。
3.2.2 沉砂池設計
沉砂池作為匯集徑流的蓄水池配套設施,一般布設在蓄水池前,水源來自現有塘壩的蓄水池不再配置,對于蓄積自然徑流的蓄水池共配套8座。由于所在位置基礎不同,沉砂池施工挖石方3座,挖土方5座。
沉砂池設計采用矩形斷面,池壁、池底均為砌磚結構,M10水泥砂漿抹面。設計沉砂池長1 m,寬1m,深0.60 m,容積為0.60 m3。池壁砌磚厚0.24 m,池底厚0.06 m。單個沉砂池工程量為:砌磚0.85 m3,水泥砂漿抹面面積4.59 m2,池體挖方1.45 m3。
3.2.3 干砌石田坎設計
項目區內部分地塊土地利用現狀為臺地,土質田坎年久失修,由于缺乏灌溉設施,田塊多為撂荒狀態。此次規劃充分利用當地石材原料,對這部分臺地田坎采取干砌石擋墻加固措施,計劃修建擋墻1 100 m,同時配套修建蓄水池,進行全面整地,栽植花椒,提高該部分田塊的蓄水保土能力和經濟效益。
干砌石田坎設計高為1.50 m,頂寬0.30 m,底寬0.60 m,基礎埋深0.30 m,田坎外側坡度為78°。計劃修建1 100 m,基礎土方開挖198 m3,砌石方940.50 m3。
3.2.4 田間道路工程設計
為滿足項目區農業物資運輸、機械化耕作和其它農業生產活動,需要修建田間生產道路。田間道路工程的布局應力求使居民點和田塊之間保持便捷的交通聯系,選線與自然地形相協調,與小型蓄排工程和田塊協調,避免深挖高填,盡量在原有小路或便道基礎上整修擴寬,清水口小流域項目區田間道路采用泥結碎石路面,泥結碎石路是以碎石作骨料、粘土作填充料和粘結料,經壓實修筑的一種結構。材料要求:石子規格為2~4 cm,碎石保證潔凈、干燥,石料強度等級不低于3級,具有足夠的強度和耐磨耗性,顆粒形狀具有棱角,接近立方體,不應有粘土塊、植物等有害物質,針片狀顆粒含量控制在20%以內。粘土要求粉碎后土中土塊的最大尺寸≤15 mm,有機質含量超過10%的土不宜選用,塑性指數>11,石屑規格為0.50~1.00 cm。石子作為骨料,黏土漿作為填充劑,石屑是鑲嵌料。配合比為石子:黏土:石屑=1:0.40:0.20。
目區修建泥結碎石道路長度共計3 100 m,路面寬3 m,厚度為20 cm,挖方1 860 m3,道路修筑9 300 m2。
3.3.1 水保林設計
水保林一般選擇在距村莊較遠、坡度較陡、土層較薄、立地條件差的山坡上部和頂部。依據適地適樹原則,結合立地條件,優先選用耐干旱、耐瘠薄的優良鄉土樹種。根據該項目區山高、坡陡、土薄的特點,規劃的水保林樹種全部采用側柏。設計苗木規格為:株高≥60 cm左右。規劃水保林32 hm2,采用魚鱗坑整地造林1 hm2,一般植苗法造林31 hm2,共栽植80 000株,需苗木81 600株。
3.3.1.1 魚鱗坑整地措施典型設計
在項目區內坡度在15~30°之間的部分地塊,適合采用小魚鱗坑方式整地,計劃整地面積1 hm2,魚鱗坑2 500個。魚鱗坑間的水平距離為2 m,呈“品”字形分布,要求橫豎成排,坑深度約0.50 m,坑埂采用石塊壘積或模具預制而成,坑埂中間部位填高約0.20~0.30 m,內坡1∶0.50,外坡1∶1,半圓內徑約0.60~0.80 m,埂頂中間應高于兩頭。每坑內栽植1棵樹。魚鱗坑建成后坑埂涂白。
3.3.1.2 植苗造林法水保林典型設計
規劃采用植苗法營造水保林31 hm2,株行距2 m×2 m,2 500株/hm2,栽植點呈“品”字形分布,栽植時按照設計的密度,挖好植樹坑,植樹坑的大小應略大于苗木根幅,栽植時將樹苗扶直、栽正,根系舒展,深淺適宜。填土時應先填表土、濕土,后填生土、干土,分層踩實。在墑情不好時,要澆透水,最后覆一層虛土,以利保墑。
3.3.2 經濟林設計
經濟林選擇在距村莊較近交通方便、利于管理、避風向陽、土質較好的溝臺地或梯田上,未掛果前,可間作農作物或經濟作物,掛果后專營以經濟林生產,本次選擇經濟林品種為核桃、花椒。經濟林苗木規格均采用兩年生苗。核桃栽植密度為4 m×4 m,625株/hm2,花椒栽植密度為2 m×3 m,1 667株/hm2。核桃秋季落葉前后移栽造林,花椒春季造林,苗木隨挖隨栽,避免傷根,多留須根,栽后踩實。
3.4.1 封育措施設計
在生態修復范圍周邊,采用簡易設施和標志明確封育范圍,成立管護組織、固定專人看管;根據國家、省、市、縣(區)的有關法規,制定管護鄉規民約,促進封育治理順利實施。規劃區內實行全年封禁、季節封禁和輪封輪放的封禁方式。全年封禁期為3 a,待植被覆蓋率顯著提高,水土流失得到有效控制后可采取季節封禁和輪封輪放等技術措施,封育年限共6 a,做到既能有利林木生長,又能滿足群眾需要。在封育區出入口處,設立明顯標志,在四周采用公路護欄防護,防止人畜任意進入。項目區封育面積共有344 hm2。
3.4.2 疏林補植措施設計
項目計劃在項目區內的花家嶺中上部采取疏林補密措施,考慮到美化景觀需要,樹種選用適生力強、色彩變化豐富的楓樹,種植方式采用植苗造林,栽植季節安排在春季造林。造林密度根據原有林木數量,本著疏林補密原則,確定每畝實際補植數量。經調查核算,項目區疏林補植治理面積為10 hm2,共需補植楓樹1萬株。
項目建設管理推行項目法人制、招標投標制、建設監理制和施工管理合同制,項目資金必須設立專帳,做到專款專用,不得挪作他用。項目實施過程中,新密市水土保持治理工程項目建設管理局挑選業務骨干、有施工經驗的技術人員進行技術服務,對工程重要環節、技術難點進行指導,為該項目高質量的完成奠定技術基礎。該項目監理機構應具有水土保持工程監理資質。工程措施竣工驗收后,按照“誰受益,誰管護”的原則,落實管理責任。
經過綜合治理,新增治理面積430 hm2,年蓄水效益15.49萬m3、保土效益0.43萬t,地表徑流就地攔蓄入滲,改善了地表徑流狀況,增加了土壤含水量,同時增加了流域常流水流量,提高了地表徑流的利用率,極大改善項目區農業生產條件,土地利用結構趨于合理,提高土地利用率和產出率,農村經濟結構將穩步均衡發展,使剩余勞動力投入土地資源開發,發展綠色產業經濟,促進項目區科技、文化、衛生事業的發展,使群眾的生活水平得到提高。
編輯:劉長垠
S157
:B
:1673-8853(2017)08-00010-02
2017-05-29