摘 要:廣水黑虎沖小流域水土流失較嚴重,造成土壤肥力下降,耕地面積減少、糧食產量低而不穩,農業生產和農村經濟發展受到嚴重制約甚至衰退,群眾生活貧困。為改善生態環境發揮經濟效益及社會效益,根據該流域現狀編制水土保持綜合治理方案,主要為以下幾個方面的內容:①項目區總體布置;②坡改梯工程設計;③小型攔蓄引排水工程設計;④林草治理措施設計;⑤封育治理措施設計。
關鍵詞:黑虎沖小流域;綜合治理;水土保持;廣水市
中圖分類號:S157 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)26-0164-02
1 總體布置
按照流域地形的特點,在以經濟作物生產為主、基本農田相對較少的主要配置梯田及灌溉水系配套、水保林、經果林工程,該小流域海拔較高、坡耕地較多的地區配置少量坡改梯及經濟林措施;在陡坡布置水土保持林措施;在該小流域植被較豐富地區布置封禁措施。
措施布局為:
(1)5~25°的坡耕地適宜營造經果林,其中5~15°的坡耕地先進行坡改梯,并配套坡面水系工程、田間作業道及結合地勢攔蓄地面徑流修建蓄水池、再種植經果林;15~25°不適宜坡改梯的坡耕地直接營造經果林;對未營造經果林的部分坡耕地進行保土耕作。
(2)15~25°的荒地布設水保林措施。
(3)對疏幼林,依托大自然自我修復能力,實行封禁治理。
(4)對與農業生產密切相關的塘堰進行治理。
2 坡改梯工程設計
黑虎沖小流域坡改梯面積51.26hm2,本次設計進行坡改梯改造,配套“路”、“溝”、“渠”,改善耕作條件,種植經濟作物。
2.1 設計原則
(1)梯田工程布設考慮到成本、投資、選址等因素,根據項目區的實際情況,山高坡陡,土方來源、建土坎梯田。
(2)坡改梯主要選在地面坡度在5~15°,土層厚度較大,土質較好,距村莊較近,靠近水源,交通方便,便于經營管理的地方。
(3)規劃時以坡面水系和道路為骨架,適度規模,集中連片布設。
(4)梯田防御暴雨標準按10年一遇1h降雨設計,保證此降雨標準不漫埂,坡地面減少徑流量減少90%以上,水土流失量減少95%以上。
(5)梯田田坎沿等高線布置,田坎順直,大彎就勢,小灣取直,活土層不得小于0.4m。
(6)梯田田面凈寬按地形和土壤厚度而定,不宜小于5m,梯田田面應設計成為3~5°反坡,排水溝縱坡以1%左右為宜。
(7)梯田的田坎高度按坡度大小而定,一般應控制在1.5m以下,田坎應高出梯田面0.15m左右,田坎頂寬0.3m左右,底寬在0.8m左右。
2.2 土坎設計
(1)采用選定田埂高度的辦法,計算田面寬度。田埂高度根據埂坎的穩定要求與周圍地形條件來確定,對所修梯田區,因地制宜設計田埂高度,在穩定側坡允許范圍內對工程安全有較大的保證。在設計田面寬時,必須考慮坡地土層厚度,單塊梯田平均表土厚度應大于0.4m。
(2)土埂高出田面30cm,背溝為土溝。
(3)清基干凈,修成倒坡。對松土過厚、難以清到堅硬土層的,要在適當加深的基礎上,再進行夯實和其他加固處理。
(4)生土筑埂,層層壓實。在側坡平臺基面上用新挖出的生土筑埂,不準混入草根及雜物,分層填筑壓實。一般每層填土10~15cm,敲碎壓實到7~12cm左右。分層鋪填、壓實時,要求同步進行,直至修到埂頂。
(5)扣土拍打,削坡成形。在田埂初步成形后,應對邊緣部位拍打,使其緊密穩固,待全部拍打壓實后,則需要按田埂設計坡度削坡成形,使其符合設計要求。
(6)將剝離表土均勻攤平、復耕,便于群眾工作。
2.3 植物護埂設計
2.3.1 設計原則
在項目區內所有實施的土坎梯田的梯坎地埂上,栽植一定的植物,保護土坎梯田地埂。
2.3.2 品種選擇
根據《水土保持綜合治理技術規范坡耕地治理技術》(GB/T16453.1-1996),結合項目區立地條件,因地制宜地選擇栽培品種。選擇標準為:抗旱性強、保土性好、生長快、營養繁殖能力強,受損后恢復能力強、管理方便,并以鄉土樹種、草種為主。通過對項目區實地調查和綜合分析,選擇護埂植物品種為:狗牙根草。
2.3.3 播種、栽培方式設計
晚春或初夏時進行播撒,種子在日均溫大于18℃時發芽最好,播撒標準為20g/m2(即200kg/hm2)播撒后應立即覆土鎮壓、使種子與土壤充分接觸,覆土厚度為2~4mm。播種后及時澆水灌溉,灌溉設備以霧化管為好,霧化程度高,可防止水滴太大將種子沖濺出土壤,為保持土壤濕潤,可覆蓋一層秸稈或無紡布,減少水分蒸發,利于苗全苗壯。
2.4 道路設計
為便利連片梯田的耕作、運輸、經營管理,在坡改梯中修筑人、蓄行走的作業道路。
2.4.1 設計原則及標準
作業道路配置必須與坡面水系和灌溉渠系相結合,統一規劃、統一設計,防止沖刷,保證道路完整、暢通;道路連接各山頭,或在山坳之間穿插而過,布局合理,有利生產,方便耕作和運輸,提高勞動生產效率;占地少,節約用地;盡可能避開大挖大填,減少交叉建筑物,降低工程造價;便于與外界聯系,道路布設在新建石坎坡改梯和土坎坡改梯塊中,與溝渠結合布設,以滿足生產需要為原則。
2.4.2 道路典型設計
為方便管理和采摘,田間道路設計路寬為3.5m,碎石路面,作業便道設計路寬為2m,碎石路面,路面向兩邊調坡,坡度為1%,利于路面排水。道路靠田坎一側布設截排水溝,截排水溝的形式為40U型槽。路面高出U型槽頂15cm,方便路面的水排入U型槽內。
3 小型攔蓄引排水工程設計
蓄水池的功能是攔蓄地表徑流,充分合理利用自然降雨,就近供耕地澆灌和人蓄飲水需要,減少水土流失。沉沙池是用來攔沙保土、消力防沖、蓄洪集水、沉淀坡面水系中的泥沙,起到澄清水流的作用。本次治理沉沙池配合蓄水池布設。
布設原則:蓄水池布設在坡面局部低凹處,由排水溝相連,以容蓄坡面排水;蓄水池的大小按1m3/畝的標準設計;蓄水池主要布置在坡改梯工程中,蓄積雨水,灌溉農田。
(1)蓄水池容積設計為40m3/座,來水量遠大于蓄水池容積,滿足正常蓄水需要。
蓄水池采用開敞式圓形,蓄水池容積40m3,內直徑5.0m,圓形池壁采用M7.5漿砌石襯砌,底板采用C20混凝土襯砌,根據穩定性分析計算,采用墻高2.5m,墻頂寬度為0.6m,墻底寬1.35m,C15底板厚度0.3m,蓄水池基礎開挖至巖石地基。
(2)溢流口設計
溢流口與進水口尺寸相同,寬0.4m、高0.2m,混凝土結構;溢流口底與蓄水池底相距2m,當蓄水池水深高于2.0m時,溢流口開始溢洪,水流進入排水溝,最后匯流到塘堰。
4 林草措施設計
4.1 布設原則
經果林主要以規模經營為主,主要布設在5~25°坡耕地上。
結合該小流域產業結構調整,選擇該小流域的優勢經果林樹種。
充分發揮各種立地條件的土地生產力,以獲得最大的水土保持效益。
4.2 造林技術措施
4.2.1 樹種的選擇
備選樹種:造林樹種主要選用當地的鄉土樹種,并結合當地產業結構調整地方向確定,經果林品種主要選擇獼猴桃、油茶和紅梔子等。
4.2.2 造林方式
根據小流域的自然環境以及所選樹種特點,樹種均采用植苗造林的方式進行造林。
4.2.3 造林密度設計
獼猴桃:行距×株距=3m×3m,造林密度1100株/hm2;
油茶:行距×株距=3m×3m,造林密度1100株/hm2;
紅梔子:行距×株距=3m×3m,造林密度1100株/hm2。
4.2.4 整地工程設計
根據流域內地形、土壤和經果林品種要求采用不同的整地方式。獼猴桃采用魚鱗坑整地方式,魚鱗坑規格為0.6m×0.6m×0.6m;坡改梯田油茶采用穴狀整地方式,植穴規格0.6m×0.6m,坡耕地油茶采用抽槽整地方式,抽槽規格為0.5m×0.3m;坡改梯田紅梔子采用穴狀整地方式,植穴規格為0.6m×0.6m;坡耕地紅梔子采用抽槽整地方式,抽槽規格為0.5m×0.3m。
4.2.5 苗木質量
獼猴桃采用2年生嫁接苗,油茶采用2年生苗25cm以上,紅梔子采用1年生苗30cm以上。
4.2.6 種植方式和實踐
栽植時期在越冬休眠期,所栽苗木要經過品種質量檢查、消毒及根系修剪處理。創造條件為栽植穴配置肥料,農家肥與化肥合理配置,栽植時做到苗木根系舒展,培土踏實,灌足定根水。
4.2.7 撫育管理
新造經果林管理責任第一年由施工方負責,以后由產權人承擔,管理期間進行松土、除草、灌水、施肥、修枝整形。同時,注意果木病蟲害的防止。成活率低于95%要補植。
5 封育治理措施設計
5.1 采取天然更新改造措施
對依靠關乎及撫育措施難以較快獲得封禁成效的疏、殘、低產能等不良現象的次生林、灌木林,及時補植栽濕地松,更換樹種等人工促進天然更新改造措施,使封禁治理盡快見效,黑虎沖小流域共補栽濕地松11.97萬株。在人、畜進山入林的路口,采取圍欄措施封住其入口,黑虎沖小流域共布置圍網欄1.92km。
5.2 加強撫育管理
對封禁治理的管護責任人進行一定的專業培訓,對群眾廣泛宣傳封禁治理常識,提高封禁治理的苗木灌草成活率。定期檢查林木生長情況,加強病蟲害防治。同時,在不影響林木生長和水土保持的前提下,利用林間空地種植飼草、藥材、培養食用菌類,保護野生動物,發展多種經營。在大面積封禁地區建立封禁治理檔案,記載封禁情況,封禁效果、植被演替、林木生長、野生動物繁衍變化情況等。
5.3 輔助措施
在路口建立標志碑牌,明確封禁區域范圍;成立護林措施,固定專人看管;制定護林護草鄉規民約。按每200hm2安排一名護林員,共安排3名護林員。
6 結束語
項目區治理工程如實施,不僅可改善農業生產條件,提高耕地的綜合生產能力,而且為發展特色產業,農業現代化創造條件,增加群眾收入,同時也推動農業機械化進程,有利于解放生產力、促進社會進步,是山丘地區新農村建設和小康社會建設的基礎工程,是改善民生確保糧食安全的重要工程。
收稿日期:2018-8-1
作者簡介:楊合艾(1973-),男,湖北隨縣人,水利水電工程師,主要從事水土保持綜合治理設計、監理等工作。