蒲縣坡耕地水土流失治理對(duì)策研究

楊繼宗

（山西宏志環(huán)境工程咨詢有限公司，山西太原030000）

水利部《中國(guó)水土流失與生態(tài)安全綜合研究（2008）》指出，坡耕地水土流失速度已超過(guò)控制速度。由于斜坡的長(zhǎng)度，斜坡底部會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的侵蝕力，因此會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失[1]。此外，坡耕地底部土壤相對(duì)粘稠、致密，透水性低，增加坡面集水量，使土壤更容易被侵蝕[2]，不利于黃河流域的生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)和水利部近期提出了要大力開(kāi)展坡耕地水土流失治理工程建設(shè)，蒲縣被列入2021年治理計(jì)劃。本文以蒲縣薛關(guān)鎮(zhèn)項(xiàng)目區(qū)為例，探析坡耕地水土保持的治理措施。

1 概況

薛關(guān)鎮(zhèn)項(xiàng)目區(qū)位于山西省蒲縣薛關(guān)鎮(zhèn)，涉及4 個(gè)行政村，分別為佛聯(lián)、勸學(xué)、古驛和刁坪村，根據(jù)各村地理位置劃分為4 個(gè)工程區(qū)。項(xiàng)目區(qū)土地總面積14 023.26 hm2，人口密度68 人/km2，其中，耕地面積3 029.55 hm2，占全部總土地面積的21.60%，人均耕地0.44 hm2。由于，此區(qū)域?qū)冱S土殘塬溝壑區(qū)，地形起伏急劇，耕地中坡耕地面積為2 419 hm2，占耕地面積的79.85%。土壤侵蝕的強(qiáng)度為強(qiáng)烈，類型以水力侵蝕為主，土壤侵蝕模數(shù)7 800 t/km2·a。根據(jù)推算，蒲縣坡耕地流失水140.62 m3/hm2·a，流失土44.16 t/hm2·a。因此，坡耕地大量存在嚴(yán)重影響該地水土保持，通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目區(qū)坡耕地的綜合治理，將極大地改善土地生產(chǎn)力，增強(qiáng)當(dāng)?shù)丶Z食生產(chǎn)，加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)。

2 存在問(wèn)題與總體布置

2.1 存在問(wèn)題

蒲縣水土保持工作自2016年以來(lái)持續(xù)穩(wěn)定推進(jìn)，在梯田建設(shè)中成效突出，但是仍不能滿足新時(shí)期的要求。目前存在的主要問(wèn)題：一是受經(jīng)濟(jì)影響，由于坡耕地占地面積多，梯田建設(shè)難度大，標(biāo)準(zhǔn)低，進(jìn)展有限；二是建設(shè)水平梯田初期會(huì)影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量波動(dòng)，土地面積變化等，個(gè)別農(nóng)民意識(shí)不高，阻礙工程實(shí)施；三是政府將重點(diǎn)放在建設(shè)進(jìn)度，忽視后期管理維護(hù)工作，不能最大限度開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)有梯田經(jīng)營(yíng)。

2.2 總體布置

工程區(qū)的水平梯田和生產(chǎn)道路的總體布置由地理位置，水土問(wèn)題所決定。水平梯田的布置是沿等高線設(shè)計(jì)，生產(chǎn)道路的布置則是從坡腳至山頂在原有道路基礎(chǔ)上沿“S”形設(shè)計(jì)。項(xiàng)目區(qū)設(shè)計(jì)坡改梯面積206.66 hm2，生產(chǎn)道路4.94 km。其中，佛聯(lián)村工程區(qū)坡改梯面積126.78 hm2；勸學(xué)村工程區(qū)坡改梯面積24.06 hm2；古驛村工程區(qū)坡改梯面積18.27 hm2；刁坪村工程區(qū)坡改梯面積37.55 hm2。地面坡度按照5～10°、10～15°、15～20°三個(gè)坡度級(jí)劃分為93 個(gè)小斑（地塊）。各工程區(qū)的坡耕地坡度組成詳見(jiàn)表1。

表1 工程區(qū)坡耕地面積、坡度組成表

3 措施設(shè)計(jì)

3.1 水平梯田

本工程田寬6～35 m，水平梯田的設(shè)計(jì)主要是依據(jù)原坡耕地地面實(shí)際情況以及工程投資，在不同坡度下確定最佳斷面，斷面設(shè)計(jì)尺寸見(jiàn)表2。選擇適合且穩(wěn)固的田坎高度，并與田坎坡度相匹配，便于田埂的建設(shè)開(kāi)發(fā)。水平梯田設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20 a 一遇6 h最大暴雨，攔蓄80%以上的徑流，攔截90%以上的沙土。根據(jù)《山西省水文計(jì)算手冊(cè)》推算，當(dāng)水平梯田邊埂高30 cm 時(shí)，完全可以攔蓄77.13 mm 的最大暴雨量，故斷面設(shè)計(jì)是安全的。

表2 水平梯田斷面尺寸設(shè)計(jì)

3.2 生產(chǎn)道路

生產(chǎn)道路的設(shè)計(jì)盡量在原有道路的基礎(chǔ)上呈“S”型修整或新建，有利于節(jié)省占地面積和工程投資，也便于建設(shè)期的施工和后期的田間管理（圖1）。經(jīng)過(guò)實(shí)地考察和測(cè)量，工程區(qū)內(nèi)路面寬3 m，需新修干路4.94 km，主要用于運(yùn)輸農(nóng)用物資及農(nóng)產(chǎn)品。

圖1 干路布設(shè)立體示意圖

如圖2所示，工程區(qū)內(nèi)的支路在坡度較低的梯田之間呈斜線形穿插，在坡度較高處呈“S”形穿插，有時(shí)支路也可與地埂結(jié)合。支路路面寬根據(jù)實(shí)際地形情況確定為2 m，主要用于田間作業(yè)道路。

圖2 支路布設(shè)立體示意圖

4 效益分析

4.1 生態(tài)效益

生態(tài)效益主要表現(xiàn)在項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，具體為坡耕地改為水平梯田后新增的蓄水能力和保土能力。修筑水平梯田后，徑流在坡面上的停留時(shí)間增加，水流速度降低，促進(jìn)了徑流下滲，減少坡面產(chǎn)流量，降低徑流的沖刷力和攜沙能力，另外，工程減短了原坡耕地的坡長(zhǎng)，避免大徑流的聚集。項(xiàng)目實(shí)施后，平均每年可攔蓄泥沙0.76 萬(wàn)t，集蓄雨水2.39 萬(wàn)m3。因此，坡耕地水土流失綜合治理工程，不僅能有效防控坡耕地土壤水土的流失，且在土壤熟化后，糧食產(chǎn)量和環(huán)境容量也隨之增加，使區(qū)域生態(tài)環(huán)境向良性循環(huán)發(fā)展。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

新修水平梯田不僅能滿足農(nóng)民種植糧食，自給自足，而且可以作為經(jīng)濟(jì)作物發(fā)展用地和設(shè)施農(nóng)業(yè)用地，進(jìn)一步調(diào)整項(xiàng)目區(qū)內(nèi)土地開(kāi)發(fā)利用的結(jié)構(gòu)，為優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造條件，增加農(nóng)民收入。坡耕地修建成水平梯田后，實(shí)際種植面積為195.16 hm2，按種植玉米為例，每公頃增產(chǎn)2 078 kg，年增產(chǎn)約40.55 萬(wàn)kg，保障了當(dāng)?shù)孛磕昙Z食安全。按照2020年第四季度農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格水平，玉米單價(jià)按3.4 元/kg 估算，每公頃增收7 065 元，項(xiàng)目區(qū)每年農(nóng)業(yè)新增產(chǎn)值約137.88 萬(wàn)元，年收入人均增收約393 元，促進(jìn)了糧食產(chǎn)量的穩(wěn)定增長(zhǎng)和農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的持續(xù)增加。

4.3 社會(huì)效益

坡耕地改造為梯田后，臺(tái)階狀的梯田切斷了原有坡面的水流線，使原來(lái)跑水、跑土又跑肥的“三跑田”變成了保水、保土又保肥的“三保田”，不僅有效減少水土流失，而且隨著耕種和培肥，土壤肥力逐年增加，抗旱能力增強(qiáng)，農(nóng)業(yè)糧食產(chǎn)量大幅度提高。在工程完成后，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)器輔助耕種，有利于農(nóng)民進(jìn)行科學(xué)的田間管理，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。坡地的改造也發(fā)展了極具特色的地埂經(jīng)濟(jì)，并促進(jìn)了一些新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如蘋(píng)果藥材等行業(yè)。另外工程建設(shè)提供了額外的勞動(dòng)人民就業(yè)機(jī)會(huì)，有利于農(nóng)村脫貧致富。