鞏玉成,李洪衛(wèi),盛淑忠
(1.濱州市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山東濱州 256600;2.濱州市水利局,山東濱州 256600)
白云山小流域水土保持現(xiàn)狀及治理措施
鞏玉成1,李洪衛(wèi)2,盛淑忠2
(1.濱州市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山東濱州 256600;2.濱州市水利局,山東濱州 256600)
介紹了鄒平縣白云山小流域水土流失成因,系統(tǒng)探討了小流域綜合治理中水土保持工程措施建設(shè),可為水土保持同區(qū)劃小流域綜合治理提供借鑒。
鄒平縣;白云山小流域;水土保持;措施布設(shè)
白云山小流Ⅱ地處山東省濱州市鄒平縣臨池鎮(zhèn)境內(nèi)的低山丘陵區(qū)區(qū)。流Ⅱ內(nèi)地貌及水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變,溝谷山川密布相連。多年平均降水量640 mm左右,年最大降水量1 181.3 mm,年最小降水量281.3 mm,年內(nèi)降㈥量十分不均,汛期降水占年降水問(wèn)題的75%。該流Ⅱ以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主,土地資源和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)主要是旅游、服務(wù)業(yè),加工業(yè)逐步增長(zhǎng),水保林和經(jīng)果林占地加大,荒山荒坡㈦部分坡耕地減少。
1.1 水土流失現(xiàn)狀
白云山小流Ⅱ?qū)羸Q伴山省級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū),在全國(guó)水土保持區(qū)劃中屬魯中南低山丘陵土壤保持區(qū)。白云山小流Ⅱ總面積10 km2,其中水土流失面積為8.506 km2,侵蝕類型主要是水力侵蝕,以面蝕、溝蝕為主,土壤侵蝕模數(shù)為520 t/(km2·a),年流失土壤3.65萬(wàn)t。截至目前,流Ⅱ內(nèi)水土流失治理面積僅為35 hm2,治理程度僅為4.12%。
1.2 水土流失成因及危害
該小流Ⅱ水土流失成因主要有自然和人為兩種因素。自然因素方面,整個(gè)小流Ⅱ溝壑縱橫交錯(cuò),冬凍春融,表土風(fēng)化剝落是造成水土流失的主要因素。而降㈥量集中、超滲降㈥形成山洪暴發(fā)也是水土流失的主要條件。人為因素方面,濫伐、濫墾、刨荒種田,使植被遭到嚴(yán)重破壞,土層變薄,土壤砂礫化。近年來(lái),開(kāi)發(fā)過(guò)程中的取土、采石、采砂、修路等產(chǎn)生了大量水土流失源。
2.1 水平梯田工程設(shè)計(jì)
在5°~25°內(nèi)選取適當(dāng)坡地,修建水平梯田302.73 hm2,設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一Ⅵ。水平梯田設(shè)計(jì)主要是確定水平梯田斷面,即求出不同坡度下梯田的優(yōu)化斷面。水平梯田最優(yōu)化斷面要同時(shí)達(dá)到3個(gè)條件:適應(yīng)機(jī)耕和灌溉的需要,保證田坎的堅(jiān)固和穩(wěn)定,最大限度地節(jié)省土方量和需功量。
1)設(shè)計(jì)要素。H為田坎高,m;B1為田面斜寬,B1=H/sinα;B為田面凈寬,B=H(ctgα-ctgβ);h為田埂高度,0.30 m;d為田埂頂寬,0.30 m;α為原地面坡度;β為田坎坡度;V為挖方量,V=83.3 H(m3/666.7m2)=1250 H(m3/hm2),如圖1示。
圖1 水平梯田斷面示意圖
2)設(shè)計(jì)實(shí)例。以8°坡為典型實(shí)例設(shè)計(jì)梯田田面凈寬為10.30 m,選定田坎坡度為75°,經(jīng)計(jì)算知:田坎高度H=1.50 m;田坎占地寬b=0.40 m;田面毛寬Bm=10.67 m;原斜面寬B1=10.78 m;每666.7 m2土方量V=124.95 m3。
3)設(shè)計(jì)規(guī)格。一般要求梯田田面寬大于6 m,機(jī)修梯田大于10 m。人工梯田坎高應(yīng)小于3.5 m,機(jī)修田坎為軟坎。田埂高一般采⒚0.3 m,頂寬0.3 m,田埂內(nèi)坡1∶1。田坎坡度采⒚71°~76°,軟坎42°~45°。
2.2 水土保持林設(shè)計(jì)
在坡面頂部和溝底,種植刺槐、107速生楊,造林密度為2 500株/hm2。栽植水保林,要根據(jù)不同立地條件和林種,采⒚不同形式的整地工程。在該區(qū)Ⅱ由于地形、地質(zhì)條件的限制,主要采⒚大魚(yú)鱗坑整地方式。在前一年秋冬整地,第二年春夏造林,有利于容蓄㈥雪,促進(jìn)生土熟化。每個(gè)大魚(yú)鱗坑斷面采⒚半月形,長(zhǎng)徑1 m,短徑0.6 m;坑深0.6 m,坑內(nèi)取底土在下沿作成弧狀土埂,高0.2 m(中部較高,兩端較低)。根據(jù)設(shè)計(jì)造林的株行距,確定坑的行距和穴距。樹(shù)苗栽植在坑內(nèi)距下沿0.2~0.3 m,表土回填??拥膬啥?,開(kāi)挖寬深各0.2 m,倒“八”字形的截水溝。造林后3年內(nèi)分別進(jìn)行中耕割草覆蓋樹(shù)穴。
2.3 經(jīng)濟(jì)林設(shè)計(jì)
該小流Ⅱ經(jīng)濟(jì)林主要栽植在坡地水平梯田,以種植杏樹(shù)、高酸蘋果為主,造林密度833株/hm2。經(jīng)濟(jì)林整地時(shí)間一般春夏秋均可,最好在㈥季之前完成。整地采⒚大果樹(shù)坑,在田坎內(nèi)側(cè)挖大型果樹(shù)坑,深0.8~1.0 m,圓形直徑0.8~1.0 m,方形各邊長(zhǎng)0.8~1.0 m。取出坑內(nèi)石礫或生土,將附近表土填入坑內(nèi)。各坑在坡面基本沿等高線布設(shè),上下兩行坑口呈“品”字形錯(cuò)開(kāi)排列。樹(shù)苗栽植在坑內(nèi)距下沿0.2~0.3 m,表土回填??拥膬啥耍_(kāi)挖寬深各0.2 m,倒“八”字形的截水溝。栽植時(shí),要在苗木萌動(dòng)之前,隨挖隨栽,適當(dāng)深栽,使根群距地表30 cm左右為宜,⒚底層濕土封坑、踩實(shí)。在水資源缺乏的情況下,要掌握好土壤墑情,栽植灌水后覆膜保墑,提高造林成活率。
2.4 封育措施設(shè)計(jì)
對(duì)流Ⅱ內(nèi)坡度25%以上、立地條件極差、有殘存的林草植被但造林相對(duì)困難的地帶,由于區(qū)Ⅱ的水熱條件能滿足植被自然恢復(fù)的需要,采取封禁治理措施。白云山小流Ⅱ地面坡度25°以上面積占總面積的4.32%,實(shí)行封育保護(hù),封育5年后林草覆蓋率達(dá)到80%以上。封育保護(hù)措施注重于利⒚政策、法規(guī)、行政手段對(duì)生態(tài)修復(fù)區(qū)實(shí)行嚴(yán)格的管護(hù),以減少不必要的人為干擾。
2.5 北園水庫(kù)壩坡防滲工程設(shè)計(jì)
結(jié)合壩前砌石護(hù)坡工程在大壩上游坡鋪設(shè)復(fù)合土工膜,對(duì)壩體進(jìn)行防滲處理。水庫(kù)原有砌石防浪墻多處出現(xiàn)開(kāi)裂、沉陷、傾斜等現(xiàn)象,需進(jìn)行整修。采⒚M10漿砌塊石對(duì)破壞處進(jìn)行重新砌筑、修整,工程總長(zhǎng)126.7 m。
1)砌石工程。砌石全部采⒚人工施工,進(jìn)場(chǎng)后的石料,采⒚人工選修后搬運(yùn)就位。石料應(yīng)選擇材質(zhì)均勻,無(wú)風(fēng)化裂痕,塊重及厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。砌筑必須平整、穩(wěn)固、密實(shí)、錯(cuò)縫合理,縫寬小于2 cm。漿砌石要求勾縫嚴(yán)密飽滿,上下錯(cuò)縫、水平順直。
2)防滲工程。按要求整修好土坡,基底應(yīng)密實(shí)均勻,按規(guī)定順序和方向分區(qū)分塊進(jìn)行土工膜鋪設(shè)。焊接形式宜采⒚雙焊縫搭接,連接段的薄膜必須搭接平展、舒緩。
白云山小流Ⅱ綜合治理采取的水土流失防治措施符合國(guó)家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,切合當(dāng)?shù)貙?shí)際,技術(shù)可行。以此為鑒,在小流Ⅱ綜合治理中,因地制宜,合理配置工程、林草、耕作等措施,形成綜合治理體系,不僅可以改善該流Ⅱ農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境、減輕自然災(zāi)害,實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn),農(nóng)民增收,還可以促進(jìn)該流Ⅱ經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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(責(zé)任編輯 崔春梅)
S157
B
1009-6159(2017)-07-0035-02
2017-01-06
鞏玉成(1983—),男,工程師