遼寧土石山區侵蝕溝道綜合治理技術模式研究

2019-01-19 07:14:07朱淼淼

中國水土保持 2019年7期

朱淼淼

(遼寧江河水利水電新技術設計研究院有限公司，遼寧沈陽 110003)

黨的十九大提出“加快生態文明體制改革，建設美麗中國”“必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念”，并將“推進荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理”[1]作為生態文明建設的重要內容寫入了十九大報告。侵蝕溝引起的水土流失不同于一般的坡面水土流失，具有發展快、侵蝕量大等特點，對土地資源、河道水庫、農村生產生活等都會造成嚴重危害[2]。遼寧省以土石山區為主，其傳統的侵蝕溝治理多以經驗性方案為主，生態鏈與產業鏈耦合度較低，治理技術、治理方法等難以達到集成優化的理想效果[3]，侵蝕溝治理后再次崩塌的現象時有發生，并造成次生危害，因此研究土石山區侵蝕溝道治理技術模式十分必要。

1 遼寧土石山區侵蝕溝區域劃分

遼寧土石山區位于遼寧省中西部，涉及沈陽、大連、鞍山、丹東、錦州、營口、阜新、遼陽、盤錦、朝陽和葫蘆島等11個地級市 72個縣(市、區)，總面積938.69萬hm2，其中土壤侵蝕面積32 129.96 km2，占土地總面積的34.23%。依據松遼水保〔2016〕92號文確定的侵蝕溝分級標準，遼寧土石山區共有侵蝕溝道74 124條，其中穩定溝1 1305條、發展溝62 819條。不同區域侵蝕溝有不同的特點。

遼陽市、營口市等以千山山脈為骨干的東部地區，走向與半島方向一致，北寬南窄，北高南低。多年平均降水量644 mm，汛期為6—9月份。區內土壤主要有棕壤、草甸土、褐土、濱海鹽土、粗骨土、水稻土等。侵蝕溝以林地溝為主，林地溝與耕地溝相互交叉分布，多以中、小型侵蝕溝為主。小型侵蝕溝(<0.3 hm2)[4]一般為橫截面呈淺“V”形、溝沿不明顯的淺溝[5]，多發生在 3°以下、地勢開闊的坡耕地上。中型侵蝕溝(0.3～1.4 hm2)一般為溝沿明顯的切溝，邊坡呈現不明顯或少量崩塌。

朝陽市、阜新市、葫蘆島市等遼寧西部區域屬內蒙古高原與遼河平原的過渡地帶，地勢自西北向東南呈階梯式降落，山地河谷相間分布。多年平均降水量515 mm。區內土壤主要有褐土、棕壤土、草甸土、風沙土等。該區屬典型的石質山區，具有石質山區石多、水少、易旱、植被稀少、水土流失嚴重、溝壑密度大等特點。侵蝕溝主要為大、中型侵蝕溝，并以耕地侵蝕溝為主，林地侵蝕溝次之。大型侵蝕溝(>1.4 hm2)完全阻止人畜通過，溝沿明顯，有些溝底已出現常年流水，必須通過各種水土保持措施進行治理。

根據侵蝕溝地理位置、水土流失特點及侵蝕溝治理情況，結合遼寧省水土保持四級區劃，可將土石山區侵蝕溝劃分為土石山區-東部區域、土石山區-西部區域兩個區域。土石山區-東部區域涉及遼東丘陵生態維護區、遼東半島丘陵人居環境維護減災區兩個水土保持區劃四級區，土石山區-西部區域涉及遼西低山丘陵保土蓄水區、遼西丘陵保土固沙區、遼西山地丘陵保土蓄水區三個水土保持區劃四級區(遼寧省水土保持四級區中的遼中平原人居環境農田防護區和遼中平原農田保土防風區侵蝕溝分布極少，本次分區不涉及這兩個四級區)。

2 遼寧土石山區侵蝕溝治理模式

侵蝕溝治理不同于坡面治理，在技術、方法上有其獨特性，同時不同的侵蝕溝類型，采取的治理措施也不相同。本研究根據遼寧省2001—2011年侵蝕溝治理情況，對典型治理區域進行了現場勘查、調研，并通過與當地水保部門、農戶訪談的形式獲取有效信息，最后綜合多方材料分區研究了侵蝕溝治理模式。

2.1 土石山區-東部區域侵蝕溝治理模式

2.1.1 小型侵蝕溝治理模式

對土石山區-東部區域小型侵蝕溝的治理宜采用“耕作帶平溝”模式。本著“治小、治早”的原則[6]，采取“耕作帶平溝”的模式，即結合每年農事耕作，采用溝壟種植、深耕、間作、套種等措施，通過改變微地形、增加土壤入滲、增加地面覆蓋程度、延長地面覆蓋時間等，提高土壤抗蝕性能，減少徑流量的產生。對于這類侵蝕溝，一般單項保水保土耕作措施即可達到防治侵蝕溝的目的。

2.1.2 中型侵蝕溝治理模式

(1)“封育+土/石谷坊+削坡造林+石籠護岸”治理模式。該模式又可以“頭戴圍巾和項鏈，身穿鎧甲鑲金邊，腳踏祥云穿民間”形容。頭戴圍巾和項鏈——對于溝頭上部區域的疏幼林地、荒地采取封育治理措施，以提高林草覆蓋率；同時就地取材，在溝道外沿適宜路段修建作業路，以便于侵蝕溝附近經果林地的經營管理和農田的耕作、運輸、管理等，減少人為因素造成的淺溝。身穿鎧甲鑲金邊——該地區降水較為充足，應在溝道中修建易于泄洪的干砌石谷坊、石籠谷坊、土谷坊、生物谷坊等，具體工作中應依據項目實施地點的材料資源和材料狀況決定。生物谷坊可采用棹木，因其防腐力強且攔蓄效果好；在溝坡則采取削坡造林以固坡面，控制溝岸滑塌擴張，因東部區域降水量較西部區域大，故對近路基的侵蝕溝可修建臺階式石籠護岸，以達到排水引流的作用；在溝底植灌木以增加地表植被，攔泥掛淤，穩定溝底，樹種多選用鄉土樹種如刺槐、榛子、落葉松等。腳踏祥云穿民間——坡腳的排洪溝所經區域人口密集、土地肥沃，但防洪能力較差，原有土堤遭遇暴雨時很容易被沖毀，威脅當地群眾生命財產安全，破壞大量耕地，因此采取溝道護岸措施，即先將淤積溝道進行清淤，隨后進行護岸。近村屯區域為了景觀需要多采用漿砌石擋土墻護岸，岸邊可栽隔離樁，為村民提供休憩場所；近耕地區域則采用石籠護腳(也稱護地堤)護砌，以起到泄水消力、保護耕地的作用。侵蝕溝防治任務艱巨，在短期內只依靠人工治理是不現實的，必須樹立人與自然和諧共處的理念，各項措施相互補充，通過工程養植物、植物保工程，逐步形成工程措施、植物措施和封育治理措施相結合的立體防護結構。

(2)“經濟林為主+谷坊/泄洪槽/果樹臺田/作業路配套工程”多功能治理模式。將溝道治理與當地企業、個體大戶產業開發相結合，在打造經濟產業的同時，防治溝道侵蝕，營造“企業大戶齊協力，建生態產業體系”的多功能治理產業鏈。在產業園區內，業主負責打造經濟林(南國梨、杏、榛子、蘋果、葡萄、藍莓等)、經濟作物(野菜)、觀賞植物(櫻花)等多元化產業結構，當地水保部門則對園區內的侵蝕溝采取谷坊、泄洪槽、果樹臺田、作業路等配套措施。通過通力合作，能夠使有限的治理資金所修工程起到減輕土壤侵蝕、保持水土的作用，業主在經營園區的同時也可做好各項措施的管護工作，提高水土保持工程保存率，而專業部門的蓄水保土措施又能提高土壤質量、提高作物產量，進而使當地群眾保護水土的思想意識自然而然地提高，最終實現互利雙贏。

2.2 土石山區-西部區域侵蝕溝治理模式

2.2.1 中、小型侵蝕溝治理模式

對土石山區西部區域的中、小型侵蝕溝的治理宜采用“生態修復+植物護岸+溝頭防護+谷坊”的“軟硬兼施”治理模式。軟——發展溝溝岸大多植被稀疏，遇強降雨，溝岸常產生坍塌、崩落，是侵蝕程度最強的部位，通過生態修復措施促進植被自然生長，可起到截持降雨、增加降雨入滲、消減降雨動能、分散阻滯地表徑流、固持土體等作用，因此對坡度較陡、不便采取人為措施進行防治的侵蝕溝，以預防、自然修復的“軟”措施為主。也就是說應通過系列“軟”措施遏制侵蝕溝發展勢頭，即在保護原有灌草植被的同時，配以紫穗槐等灌木，快速提高植被蓋度，攔截徑流，穩固溝岸。硬——對正在發育的眾多小型毛溝、支溝實行重點治理，采取蓄排結合的溝頭防護工程及干砌石、漿砌石、石籠谷坊等“硬”措施進行溝道治理，減少出溝泥沙。

2.2.2 大型侵蝕溝治理模式

(1)“植物護溝+景觀小品+小型蓄水工程”的生態景觀治理模式。采用該模式旨在打造“溝頭護岸植物帶，景觀小品綴其間，梯級攔蓄促生態”的生態環境。溝頭是溝道侵蝕的最前沿，做好溝頭防護是阻止溝頭前進的重要措施。溝頭護岸植物帶——對常流水型或林地型的大型溝道，其溝頭和護岸采取植物帶形式，即通過灌草結合、喜光樹種與耐陰樹種結合、深根樹種與淺根樹種結合，最大限度地發揮地上植被的防護作用和地下根系固持土體的作用，增加生物產出總量，提高生物多樣性。景觀小品綴其間——與周邊自然景觀相協調，兼顧生態和景觀，合理塑造景觀小品，使溝道治理融入周邊環境、人文環境之中。梯級攔蓄促生態——根據西部區域石質山區溝壑侵蝕的現狀和石多、水少、干旱等特點，運用生態經濟學原理，以可持續發展治水思路為指導，突破傳統治理開發功能單一的模式，將溝壑治理和雨水資源開發利用、農業結構調整、農民脫貧致富有機結合起來。具體而言，就是在溝道上游治理的基礎上，在下游適當位置修建小型蓄水工程，達到層層攔蓄的作用，最大限度地挖掘利用溝壑潛在的自然資源；在適宜種果樹的溝坡優先發展果樹，利用林下養雞、養鴨、養鵝，發展多種經營，提高土地利用率和治理效益，充分利用水土資源發展溝壑經濟，使石質山區溝壑自然資源最大限度地得到科學高效利用。

(2)“灌草固坡+淤地造田+作業路”的增產治理模式。這種治理模式適用于耕地類型的大型侵蝕溝，也可用“保土耕作增產量，灌草結合固邊坡，溝路兼治促生產，淤地造田護一方”概括。保土耕作增產量——通過地埂植物帶、改壟、深松、保護性耕作措施，保水保土，將“三跑田”轉變為“三保田”，提高作物產量。灌草結合固邊坡——栽植灌木或撒播草籽固坡，對陡峭的溝坡進行削坡整地以求邊坡穩定，對局部溝道修建溝岸防護工程，避免溝岸坍塌。溝路兼治促生產——緊鄰田間道路的溝段，在治理溝坡的同時修繕田間作業路，實行溝路兼治，方便生產。必要的地段可修建護地堤等輔助工程，加強對溝道的防護。淤地造田護一方——利用大型侵蝕溝道淤地造田，在制止溝底下切的同時穩定溝頭，防止溝岸擴張，提高土地利用率，將廢地、荒地轉化成寶地、良田。

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