呂務娟 丁照平 史文美
(1.綠水青山水務有限公司 濟南 250014 2.日照水庫管理中心日照 276800 3.山東省水利勘測設計院 濟南 250013)
址坊小流域位于山東省莒南縣北部丘陵區,是莒南縣水土流失較為嚴重的地區之一。由于受特殊的地理位置、降雨季節性特征和人為活動頻繁等因素影響,使其成為莒南縣水土流失較為集中、危害較嚴重、治理十分迫切的地區之一。水土流失導致區內耕地破壞、自然災害頻發,對當地經濟發展和生態環境造成了嚴重影響,因此對該流域水土流失進行治理非常緊迫。
在址坊小流域實施水土保持綜合治理工程,一是能夠改善耕地質量,增加耕地面積,提高農民收入,提高土地產出率,提高項目區土地資源尤其是耕地資源可持續利用能力,實現土地開發與生態建設相結合;二是可以改善流域內水利基礎設施,有效地控制水土流失,減少泥沙下泄,提高流域內的保水保土能力,保護土地資源,改善生態環境,提高當地的防洪減災能力,確保生態安全,實現水資源可持續利用;三是可以改善人居環境、農業生產條件,有利于維護社會穩定,促進城鄉統籌發展和鄉村振興戰略的實施;四是對加快莒南縣水源水保生態示范區建設,具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。
莒南縣址坊小流域位于莒南縣澇坡鎮北部山丘區,屬沂沭泗水系雞龍河上游。項目區海拔高度98~460m,東西長約8.7km,南北長約8.2km,土地總面積24.91km2,平均侵蝕模數882t/(km2·a),土壤侵蝕強度以輕度侵蝕為主。址坊小流域屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候,四季分明,雨熱同期。春季干旱多風,夏季濕熱多雨,秋季天高氣爽,冬季寒冷干燥。根據臨沂市氣象局莒南縣氣象站1974—2018年的觀測統計資料:多年平均降水量838.8mm,雨季多集中在6—9月份,占全年降雨量的74%,最大年降水1219mm,最小年降水539.2mm,多年最大1日降雨量300.1mm,多年最大1h 降雨量83.6mm,多年最大10min 降雨量34.7mm,降水空間分布特點為東西部多,中部少;年均蒸發量1000~1100mm;多年平均風速3.3m/s,以東南風、西南風、東北風為主;多年平均氣溫12.7℃,極端最高氣溫38.9℃,最低氣溫-19.2℃;多年平均相對濕度70%;多年平均日照時數2459h;年均無霜期198d;最大凍土深37cm。
受大陸季風氣候及復雜的地質、地貌等自然因素的影響,加之不合理的人為生產活動致使區內水土流失十分嚴重,主要表現為水力侵蝕,水土流失流失面積約15.58km2,平均侵蝕模數882t/km2·a。其中輕度侵蝕14.26km2,中度侵蝕1.32km2。
梯田工程是山區生態環境建設工程體系的重要組成部分,是治理坡耕地水土流失的有效措施,它能攔蓄地表徑流,降低徑流對地表的沖刷,增加土壤入滲減少水土流失,從而有效地供給植物生長需要的水分。通過調查流域內土地利用情況,新修石坎梯田1.92hm2,整修梯田145.29hm2。
水平梯田設計防洪標準為10年一遇6h 最大降雨,攔蓄地表徑流90%以上,減少泥沙流失95%以上,梯田地埂應平行于等高線,本著大彎就勢、小彎取直的原則修建,每塊梯田應合理布設排灌系統,田面寬應盡量一致,以利于耕作。
地面有幼林、疏林(含灌叢),裸巖石山或遭到自然災害(如火災、病蟲害)、人為破壞的林地和采伐跡地及荒山荒坡、部分退耕陡坡地,均在本次封禁范圍內。通過大范圍的封育治理來恢復和鞏固生態,同時保證了開發利用效益的可持續發展。本次設計對址坊小流域部分區域采取封禁治理,治理面積共計275.43hm2。經分析當地的水、熱條件可知,基本滿足自然植被恢復的要求,因此采取全封,即不準在封育區樵采、放牧、從事多種經營等一切不利于植被恢復的人為活動,封育期一輪為4年。經4年封育后,使自然恢復的植被能起到防止水土流失的效果。
堰壩是固定溝道的橫向攔擋建筑物。其能抬高侵蝕基準面,鞏固河床,攔蓄泥沙,減緩溝底比降,達到減少溝蝕、緩解山洪及蓄水灌溉的目的,是溝道治理的一項重要措施。壩址應選在溝道最窄處,上游寬敞平坦,口小肚大,以利于攔蓄。要求壩基地質條件好,巖石完整,巖石風化層薄,滲漏量滿足蓄水量要求。
按照不同的地形地貌以及溝系構成,根據因地制宜的原則,本著以治理水土流失為目標,為解決沿河兩岸經濟林、梯田灌溉需要,本次設計在址坊小流域設7 座堰壩,減少流域內水土流失,同時利用坡面徑流解決溝道內部分農業灌溉用水。
為確保農業機械、農用物資和農產品運輸通行,并與村莊及鄉村公路相連,便于農業生產和水土保持工程的管理及維修,在址坊小流域新建素土路面生產路0.46km。
各種投入產出物的價格按2020年第四季度莒南縣市場現行價格確定,為方便計算,各種產品不分等級,采用統一的綜合單價。各項措施的單位投入產出量,根據典型地塊調查結果,結合農、林、水、統計部門等有關數據,進行綜合分析后確定。經計算,本次綜合治理工程實施后可帶來經濟效益51.95萬元,經濟效益十分明顯。
項目實施后生態環境將得到顯著改善。可大大提高土壤N、P、K 及有機質含量,改善了土壤團粒結構,并有效地改善了區域氣候,增強了抵御自然災害的能力,改善了流域內生產生活條件,使小流域環境容量和質量得到明顯提高。
各項措施完成后,小流域內的坡耕地基本改造為水平梯田,土壤質地得到改善,土壤肥力提高,單位面積產出大大提高,抗旱澇等災害能力進一步加強,為農業、農村經濟的可持續發展打下了堅實的基礎。
址坊小流域綜合治理工程實施后該地區土地利用結構趨于合理,大幅度提高土地承載能力。糧食、經濟作物及果品產量大幅增加,農業產值迅速提高,為當地農副產品加工業、運輸業以及第三產業的發展提供了條件,拓寬了勞動就業途徑,為全面推動項目區的經濟社會的高質量發展做出貢獻■