應春軼,孫 鑫,陳福彬
(1.肇東市水利勘測設計隊,黑龍江肇東151100;2.肇東市河道管理處,黑龍江肇東151100;
3.肇東市水務局,黑龍江肇東151100)
坤泥溝子小流域位于肇東市躍進鄉(xiāng)和德昌鄉(xiāng)境內,在肇東市水土保持工作分區(qū)屬于中部波狀起伏臺地中度水蝕治理區(qū),流域總面積14.68 km2,水土流失面積3.53 km2。該流域現(xiàn)有林地87.53 hm2,全部為人工林,主要樹種有小黑楊、灌木柳等。其中有林地29.45 hm2、灌木林58.08 hm2。流域內有草地13.63 hm2,為天然草地,蓋度較高。草本植被以車前草、三棱草、水蒿等居多。流域內森林覆被率5.96%,林草覆被率為6.89%。該流域地處黑土區(qū)腹地,農業(yè)氣象條件及土壤環(huán)境優(yōu)越,采用工程措施與生物措施相結合的辦法進行治理。
地埂是在坡耕地上沿橫坡壟向等距培修的土埂,其水土保持作用在于截短坡長,攔截水勢,截斷徑流,防止漫壟面蝕和斷壟出溝的發(fā)生,有效控制水土流失。
地埂斷面尺寸與埂間距采用定型設計,根據(jù)流域氣候地理條件、坡形坡面特征,結合當?shù)刂卫斫涷?,以土壤不被沖刷為目的,運用水土流失方程式綜合確定。
地埂植物帶修筑采用人工修筑形式,人工修筑采取埂下取土修筑方法,其施工程序為:①表土剝離:對地埂作業(yè)區(qū)沿埂坎走向實施表土帶狀剝離,剝離寬度3.0 m(包括埂寬1.4 m,埂下取土寬1.6 m),剝離深度0.3~0.5 m(視黑土層厚度而定)。剝離的表土集中堆置在埂坎下方待用;②人工筑埂:首先在埂線下方向上翻土筑埂,筑埂方式采取分層填筑,每填筑10~20 cm踩實一次,直至達到設計埂高為止;埂夠高后,還要人工整形修坡,做到埂邊坡穩(wěn)定,外觀平直;③表土還原:將堆置表土均勻平覆在埂坎表面及埂下取土區(qū),恢復原有的土地功能;④植物固埂:參照植物措施的造林方法栽植固埂植物,選擇根系發(fā)達的苕條、黃花菜等優(yōu)良水土保持灌木樹種,不但起到蓄水保土護埂固埂作用,而且還提高土地利用率并得到一定的收益;⑤修筑地中埂時,如遇到水線或洼兜時,埂子適當加高,踩拍實成,防止沖出缺口,打成大溝,修筑方法最好采用埂下方取土法,結合耕作時向下翻土,減緩坡度,逐步形成坡式梯田。
改壟是將坡耕地順坡壟作調整為橫坡耕作,即使壟向按照等高線調整進行耕作,等高耕作的作用是在坡度較緩的坡耕地通過調整壟向,達到攔蓄地表徑流,減少土壤沖刷的目的。
按照水土保持工程設計規(guī)范要求,改壟應采取大彎就勢,小彎曲直的原則,對于坡面較長,集水面積較大的地塊,在設計時還應考慮一定的壟底比降,使超強降雨能夠沿壟底順利排除耕地,達到不沖刷土壤的目的。
改壟采用機械施工,其施工程序為:①橫坡壟作即調整順坡壟向為沿等高線或垂直坡向進行橫坡耕種,施工采用農用機具耕翻再進行橫坡耕作,形成新的橫坡壟;②施工時應根據(jù)不同地形、土質坡度等條件,遵循宜橫則橫、宜斜則斜、大彎就勢、小彎取直、保水保土保肥,便于機耕作業(yè)的原則,一面坡地改為橫坡壟、饅頭地改為轉山壟;③坡地壟距一般為55~65 cm;④凡土質黏重、透水性差的坡耕地,壟底比降為3‰~5‰,反之,壟底比降2‰~3‰;⑤實施橫坡耕作的坡耕地,在坡面從上到下,每隔一定距離,還應沿等高線修筑若干道土埂,或種草帶、灌木帶,或用套二犁作成水平犁溝,以截短坡長,減輕水土流失。
該流域截水溝采用蓄水式截水溝+灌木防沖帶形式設計,其目的在于截斷徑流,分割流線,減緩坡面沖刷,改善坡面土壤、水分環(huán)境。
兩條蓄水溝間地距離應以保證設計頻率最大暴雨徑流不致引起土壤流失為原則,即不致產生使土壤發(fā)生流失的臨界流速。
截水溝施工一般采用人工修筑法,施工程序為:①根據(jù)設計截水溝斷面尺寸,沿坡面按等高線放線并按溝間隔放樣;②人工開挖截水溝。開挖時應從上往下挖土并筑溝埂,筑埂采取分層填筑的方式,邊開挖邊筑埂邊踩實溝埂,即每填筑10~20 cm踩實一次,直到開挖筑埂到設計標準為至;③在開挖截水溝時,如遇到洼兜水線應加高溝埂,防止水量過大漫埂毀壞截水溝;④施工完第二年應在埂頂和埂側坡栽種固埂護埂植物。
埂坎防護林是保護田坎不被沖刷,充分利用埂坎荒地資源,發(fā)展田坎經濟。
以有效保護地埂田坎不被暴雨徑流沖刷,保護埂坎安全,科學合理利用埂坎資源,有利于發(fā)展地埂經濟為原則。
侵蝕溝治理是流域治理的重要方面,也是流域生態(tài)環(huán)改善的主要內容。本設計采用典型溝單項設計方法,選取流域內具有代表性的溝道進行治溝綜合措施的具體配置。
在溝頭落差較大的垂直陡壁處,修筑排水式溝頭防護,防止溝頭受徑流沖刷,設計為柳編跌水,由進水口、陡坡、消力池、出口海漫等組成。以防止溝頭前進,減少溝底下切,順利排除溝頭上游來水為設計原則。
溝底沿縱坡布設谷坊群,鞏固并抬高溝床,制止溝底下切,設計修柳谷坊。根據(jù)實施部位溝道比降和谷坊高度,按照頂?shù)紫嗾盏脑瓌t確定谷坊間距;谷坊高度確定應滿足能夠承受水和泥沙壓力而不被毀壞。
溝岸防護林是防止溝邊坍塌,進一步分散吸收坡面流入侵蝕溝的水流,控制侵蝕溝擴張和蠶食耕地。溝岸防護林寬度應根據(jù)水土流失程度和土地利用情況確定,一般情況下水土流失重或溝邊荒地多可以寬一些,反之則窄些;林帶結構以緊密型喬灌混交林為宜。
流域治理的施工組織分為戶包治理、集體承包治理和專業(yè)施工隊承建3種形式。對于經濟效益比較顯著的項目(如經濟林草),按照誰治理誰受益的原則,由土地使用者與項目主管部門簽訂治理合同,以個人為施工主體,個人投勞,國家、集體投資進行工程建設。對于其它具有長期社會、生態(tài)效益的公益項目以集體組織作為實施單位,統(tǒng)籌資金、物資、勞力進行施工。對于施工中專業(yè)性強、技術復雜、施工難度大的工程項目(如地埂、谷坊工程),要采用公開招標方式,聘請專業(yè)施工隊伍承建。
施工中所需苗木、樹草種、木材、柳條等在當?shù)夭少?。苗木起運應嚴格按設計規(guī)格(參見造林標準設計)選用良種壯苗,防止弱苗、劣苗、病苗上山。苗木出土前須澆水,起苗后分級、包裝、運送過程中應注意根部保濕,防止凍害和風吹日曬,到達后應盡快栽植,否則須采取假植措施。栽前將根系短期浸水復壯,進行苗木預選,使同一地塊的苗齡和生長狀況基本一致。上述材料由項目監(jiān)理協(xié)同施工單位進行質量監(jiān)督、驗收,確保其技術指標符合標準。主要材料用量為:喬木4.51萬株,灌木 5.71萬株,灌木種子48.49 kg,柳條907 m3。主要工程量:土方2.57萬m3,石方0.01萬m3。所需用工人工6 377工日,機械3 034個臺班。
流域內有一條通鄉(xiāng)公路通過,各鄉(xiāng)村之間都有鄉(xiāng)間路連接,各地塊間有機耕路,部分道路需要整修,交通較為便利,可滿足工程建設需要。水、電可就近解決,滿足施工用水、用電需要。
該工程共需勞動力6 377個工日,群眾投工投勞要采用一事一議制度商議解決。施工機械以農用機械為主,可由農業(yè)機械化合作社完成。
設計總治理面積331.92 hm2,計劃2011年一年需完成全部坡耕地治理工程以及溝道治理工程和其他工程,包括新修地埂(控制面積)17.71 hm2、改壟291.11 hm2,開挖截水溝1.82 km(控制面積4.35 hm2),修筑跌水8處,谷坊63座,造林工程18.75 hm2(包括荒溝造林17.85 hm2,地埂田坎防護林0.74 hm2,截水溝埂防護林0.16 hm2),整修作業(yè)路1.87 km。修建小流域水土保持綜合治理宣傳碑1座。
[1] 朱延海,賈洪紀,姜蘊華.坡耕地水土保持工程建設中的問題和技術對策[J].黑龍江水利科技,2006,34(02):159-160.
[2] 趙文海.關于水土保持工程初步設計階段的探討[J].黑龍江水利科技,2007,35(04):158.