孫乃波,張明芳,吳 英
(威海市水文局,山東 威海 264209)
崮山水庫小流域位于崮山水庫上游,屬于威海市水土保持重點治理區(qū)。流域總面積10.8km2,原有水土流失面積8.53km2,現(xiàn)存水土流失面積3.5km2,年均土壤侵蝕模數(shù)為 2118t/(km2·a),年侵蝕量22874t。
流域內(nèi)出露地層以晚太古界膠東巖群的各類變質(zhì)巖為主,屬于下古元代膠東巖群第二巖組。土壤類型主要有棕壤土,土層平均厚度90cm,土壤多呈中性至弱酸性,土壤養(yǎng)分含量普遍較低流域內(nèi)坡地植被種類繁多。項目區(qū)土地總面積1080hm2,其中耕地面積350.2hm2(坡耕地面積59hm2);林地面積 318hm2(疏殘林面積 170hm2);果園面積64hm2;村及工礦占地198hm2;交通占地15hm2;水域占地 12.3hm2;荒地 121hm2;其他占地1.5hm2。該流域農(nóng)業(yè)以小麥、玉米為主。糧果種植比為5.5︰1,種植結(jié)構(gòu)單一,荒地比例過高,土地利用結(jié)構(gòu)不合理,土地的生產(chǎn)和生態(tài)潛力還有待于進一步開發(fā)。
崮山水庫小流域地處北方土石山區(qū),土壤侵蝕外營力以水力為主,以坡面徑流、溝道水力侵蝕以及山洪沖刷等為主。配置水土流失綜合防治措施時,要綜合考慮土地利用、地貌地位、空間結(jié)構(gòu)、以及治理與開發(fā)等問題,并要充分反映小流域的生態(tài)、經(jīng)濟等特色要求,以涵養(yǎng)水源、減少水土流失、改善生態(tài)環(huán)境、提高經(jīng)濟效益為主,實現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟效益相結(jié)合,工程措施與生物措施相結(jié)合的原則,以達到改善當(dāng)?shù)厝嗣竦奈镔|(zhì)生活水平、控制水土流失,改善生態(tài)環(huán)境,最終達到實現(xiàn)獨具特色的生態(tài)——農(nóng)業(yè)——經(jīng)濟型小流域。
根據(jù)小流域自然條件及資源狀況,對流域內(nèi)山體自上而下采取不同的生物措施進行生態(tài)修復(fù)。
1)對于流域內(nèi)山體上部石質(zhì)性的山體及坡度較陡、土層較薄的山體區(qū)域采用生態(tài)自然恢復(fù)措施,布設(shè)封禁區(qū),禁止進行各種生產(chǎn)及采伐等破壞活動,加強管護工作,使其處于自然恢復(fù)狀態(tài),以減少人為活動所產(chǎn)生的水土流失。
2)山體中部宜林荒草地實施造林綠化等措施,通過對疏殘林進行人工補植水保林,以提高區(qū)域內(nèi)的植被覆蓋度,完善水土保持防護體系建設(shè)。按照適地適樹的要求,共建設(shè)水保林81.4hm2,水保林以黑松、白楊為主,造林株行距2.5m×2m,2000 株/hm2。 由于多為 25°以上的陡坡和10°~25°不完整坡面,選擇采取魚鱗坑整地方法,防御標(biāo)準(zhǔn)按10年一遇6h最大雨量設(shè)計。魚鱗坑整地要沿坡面挖圓形坑,各坑在坡面沿等高線布設(shè),上下行呈“品”字型排列??觾?nèi)側(cè)兩端各開挖寬深約0.2~0.3m,倒“八”字型的截排水溝。
3)山坡中下部土壤質(zhì)地條件較好,按照“生態(tài)與經(jīng)濟兼顧”的原則,規(guī)劃引進名優(yōu)果樹品種,擴大高值經(jīng)濟作物的種植比例,發(fā)展高效農(nóng)業(yè)。共建設(shè)經(jīng)濟林59hm2,主要樹種是蘋果、梨、無花果等,植株密度830株/hm2。
1)坡改菜(果、糧)梯工程。在流域內(nèi)鄰村、近路、水源條件好的坡耕地上布設(shè)坡改菜(果、糧)梯工程,由于該流域位于崮山水庫上游沿岸且靠近市區(qū),擬建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)無公害蔬菜等基地,著力提高土地出產(chǎn)力,同時打造城市休閑旅游生態(tài)度假基地。坡改梯工程均為土坎水平梯地,按“大彎就勢,小彎取直”的原則,要求沿等高線布設(shè),設(shè)計防御標(biāo)準(zhǔn)為抗御10年一遇6h最大暴雨,田面寬度因地面坡度而異,在10~12m之間。在梯田外側(cè)設(shè)計地邊埂,在梯田內(nèi)側(cè)設(shè)計排水溝。
2)塘壩工程。在小流域中采取治坡與治溝相結(jié)合綜合治理措施,由于溝頭侵蝕強烈,對生產(chǎn)用地構(gòu)成危害,且匯流入崮山水庫,選擇溝頭修建塘壩防護工程,增強蓄水和保持水土的功能,既可以攔蓄泥沙,又可以蓄水?dāng)U大周邊水澆地灌溉面積。在流域內(nèi)西崮村南建設(shè)塘壩1座,壩址處流域面積0.34km2,主要溝道長度1.02km,設(shè)計壩頂高程為32.35m,壩體為黏土心墻壩。經(jīng)水文分析計算及調(diào)洪演算,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)20年一遇,洪水總量2.02萬m3,設(shè)計防洪水位31.24m;校核標(biāo)準(zhǔn)100年一遇,洪水總量2.31萬m3,校核防洪水位31.78m。
根據(jù)小流域內(nèi)水土流失類型區(qū)特點,開展徑流小區(qū)水保觀測工作,在崮山水庫管理處西山布設(shè)了5個水土保持監(jiān)測小區(qū)。結(jié)合北方土石山區(qū)特點,徑流小區(qū)設(shè)計為寬5m,長20m(水平投影)。徑流小區(qū)上部及兩側(cè)設(shè)置預(yù)制板圍埂,圍埂外側(cè)設(shè)置保護帶,寬2m。下部設(shè)集水槽和引水槽,引水槽末端設(shè)置徑流池,池壁、池底進行防滲處理,池底設(shè)排水孔。
該流域治理期限內(nèi)發(fā)展經(jīng)濟林59hm2,幼苗期實行糧果間作,效益不增也不減,3年成林后,年增加產(chǎn)值127萬元;建設(shè)水平梯田39.6hm2(主要用于種植無公害蔬菜),年產(chǎn)值為72萬元;修建塘壩1座,年可蓄水2萬m3,年可擴大有效灌溉面積6hm2,年增加產(chǎn)值16萬元。小流域治理后年增產(chǎn)值215萬元。
通過對小流域科學(xué)治理后,各項措施充分完全發(fā)揮效益,增加蓄水量,減少洪峰流量,抬高地下水位,減少水土流失,其年蓄水保水能力為9.14萬 m3,保土能力為 0.78萬 t,森林覆蓋率由治理前的19.6%提高到32.6%,林草保存面積達到宜林草面積的70%以上。輸沙量大幅度下降,土壤年侵蝕模數(shù)由 2118t/(km2·a)降到1392t/(km2·a),減少了水土資源的流失,減輕了對下游河床及蓄水工程的淤積,水土流失得到有效控制,生態(tài)環(huán)境得到明顯改善,項目區(qū)已逐步形成山青水秀,人與自然和諧相處的良好局面。
對崮山水庫小流域?qū)嵤┧帘3志C合治理后,逐步完善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施,提高土地生產(chǎn)率,調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和農(nóng)村生產(chǎn)結(jié)構(gòu),流域經(jīng)濟也有較大幅度地增長,不但為社會創(chuàng)造了更多的就業(yè)機會,使群眾在生產(chǎn)過程中逐步接受科學(xué)技術(shù),提高勞動者素質(zhì),改善農(nóng)村風(fēng)尚、風(fēng)貌,提高環(huán)境質(zhì)量,而且,為當(dāng)?shù)厝罕娒撠氈赂槐夹】堤峁┝藞詫嵉幕A(chǔ)。
小流域綜合治理是一項綜合性較強的工作,要因地制宜地布設(shè)水土保持綜合治理措施。上述各項治理措施在減輕水土流失,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn),改善群眾生活,保護生態(tài)環(huán)境,減少河流泥沙等方面都起到了顯著作用,有效地控制了水土流失,使人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展走向良性循環(huán),初步建立起了具有當(dāng)?shù)靥厣男×饔蛑卫砟J?。同時也對水土保持工作的深入開展、水土流失區(qū)群眾脫貧致富和北方土石山區(qū)特別是膠東半島地區(qū)經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展起到了示范作用。