邸愛(ài)民

(遼寧省鞍山水文局六間房水文站，遼寧 鞍山 114100)

小流域水土資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)及其應(yīng)用效果研究

邸愛(ài)民

(遼寧省鞍山水文局六間房水文站，遼寧 鞍山 114100)

綜合治理小流域已然成為大流域水土資源治理的關(guān)鍵，積極推廣小流域水域資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)逐漸成為小流域綜合治理的重要手段。文章結(jié)合鞍山市臺(tái)安縣小流域水土資源開(kāi)發(fā)治理和應(yīng)用情況，研究了水土資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)特點(diǎn)，針對(duì)水土資源開(kāi)發(fā)利用方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，提出了單項(xiàng)措施設(shè)計(jì)方案和林草措施設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)綜合治理，小流域多元化整體布局治理工程建設(shè)質(zhì)量評(píng)定結(jié)果為優(yōu)良工程，取得了良好的成效。

小流域；水土資源；開(kāi)發(fā)利用；應(yīng)用效果；主要成效

0 引 言

小流域是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的自然和經(jīng)濟(jì)社會(huì)單元，以小流域?yàn)閱卧M(jìn)行綜合治理符合自然和經(jīng)濟(jì)規(guī)律[1]。通過(guò)以小流域?yàn)閱卧?，以水源保護(hù)為中心，實(shí)現(xiàn)山、水、林、田、路統(tǒng)一規(guī)劃，農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物和工程綜合配套措施，嚴(yán)格把關(guān)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益兼顧治理路線，凸顯小流域綜合治理顯著優(yōu)勢(shì)[2]。

小流域綜合治理有利于從整體出發(fā)，把治坡與治溝、林草措施與工程措施、一般工程與骨干工程緊密結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮系統(tǒng)綜合防護(hù)作用，有效控制和預(yù)防水土流失；有利于統(tǒng)一規(guī)劃和組織實(shí)施，合理確定農(nóng)林牧等各業(yè)用地比例，有效開(kāi)發(fā)利用水土資源，做到水盡其用，土盡其利，最大限度地提高土地利用率和生產(chǎn)力，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收致富；有利于科學(xué)推進(jìn)大流域和更大區(qū)域的治理[3-4]。通過(guò)實(shí)施小流域綜合治理就能循序漸進(jìn)地推進(jìn)大流域和更大區(qū)域的科學(xué)治理與開(kāi)發(fā)結(jié)合，減免水旱災(zāi)害，積極改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[5-6]。

文章結(jié)合鞍山市臺(tái)安縣某小流域水土資源開(kāi)發(fā)情況，對(duì)小流域水土資源開(kāi)發(fā)利用情況進(jìn)行深入研究，對(duì)開(kāi)發(fā)利用方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，取得了良好的成效，為該小流域內(nèi)其他地區(qū)水土資源開(kāi)發(fā)的順利展開(kāi)奠定了基礎(chǔ)。

1 水土資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)特點(diǎn)

1.1 四個(gè)重要“轉(zhuǎn)變理念”的形成

通過(guò)水土資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)，形成了4個(gè)重要的轉(zhuǎn)變理念。見(jiàn)表1。

表1 轉(zhuǎn)變理念的形成

1.2 預(yù)防和控制水土資源流失

綜合治理，因地制宜，針對(duì)實(shí)際情況制定水土資源預(yù)防和保持綜合治理措施，充分發(fā)揮協(xié)調(diào)統(tǒng)一、綜合群體作用[7]。以土地利用規(guī)劃為基礎(chǔ)，不同地區(qū)采用不同水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)、工程和林草治理手段和方法，形成了系統(tǒng)、全面的治理網(wǎng)絡(luò)和體系。

1.3 能夠合理確定農(nóng)林牧用地比例

有利于充分發(fā)揮當(dāng)?shù)厮临Y源優(yōu)勢(shì)，最大限度地提高土地利用率和生產(chǎn)力。針對(duì)流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的特征及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，科學(xué)合理開(kāi)發(fā)和利用水土資源。

1.4 合理布局，協(xié)調(diào)治理

充分發(fā)揮群眾力量，加大水土流失防治力度[8]。全面開(kāi)展組織農(nóng)、林、水等各方面治理工作，集中力量解決主要矛盾和問(wèn)題，更快更好地發(fā)展山區(qū)快速、高效、綠色、高質(zhì)量和高產(chǎn)量的作物經(jīng)濟(jì)。

2 水土資源開(kāi)發(fā)利用方案設(shè)計(jì)

2.1 單項(xiàng)措施設(shè)計(jì)

根據(jù)水土流失的情況，水土流失防治工程初步設(shè)計(jì)按照《水土保持綜合治理規(guī)劃通則》(GB/T15772-2008)和《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范》(GB/T16453.1-16453.6-2008)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。防洪標(biāo)準(zhǔn)按10a一遇3-6h最大暴雨，一般按減少?gòu)搅?0%，減少泥沙95%以上進(jìn)行設(shè)計(jì)。南票區(qū)的沙鍋屯鄉(xiāng)新沙河小流域、張相公屯鄉(xiāng)倒流河小流域等項(xiàng)目區(qū)措施設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目工程建設(shè)特點(diǎn)、作業(yè)道路等同時(shí)規(guī)劃，合理布設(shè)。

1)作業(yè)路設(shè)計(jì)。

作業(yè)路路面要求寬度4-5m，一般情況下，路面橫向保持水平，縱向取直，中間高，兩側(cè)低。作業(yè)路來(lái)水方向一側(cè)設(shè)置排水溝，排水溝為倒梯形，底寬0.5m，深0.5m，坡比為1∶0.5，上寬1.0m，挖溝取出的土平鋪在路面上，推平壓實(shí)。每km作業(yè)路需平整路面5000m2/km，挖排水溝375m3。斷面結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。

2)土谷坊設(shè)計(jì)。

在經(jīng)果林用地內(nèi)的支溝閘土谷坊，淤積土后栽植經(jīng)果林。斷面設(shè)計(jì)如圖3所示，結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表2。

圖1 作業(yè)路工程面布置圖(一)

圖2 作業(yè)路工作面示意圖(二)

圖3 谷坊斷面圖

表2 土谷坊結(jié)構(gòu)尺寸參考數(shù)值表

2.2 林草措施設(shè)計(jì)

1)水保林設(shè)計(jì)。

水土保持林布設(shè)在土層較薄、肥力相對(duì)較低的荒坡、溝底荒地疏林地上。在秋季進(jìn)行整地，整地方式采用竹節(jié)壕、魚(yú)鱗坑整地，樹(shù)種選擇刺槐，造林時(shí)間以春、秋季造林為主。水保林主要措施包括：幼林撫育、土壤管理、幼樹(shù)管理。在支離破碎、土層較薄的坡面上搞魚(yú)鱗坑配竹節(jié)壕整地造林，工程蓄水標(biāo)準(zhǔn)按10a一遇24h最大降雨量計(jì)算。魚(yú)鱗坑內(nèi)徑1.0m，以下沿計(jì)算挖深0.5m，埂寬0.15m，株行距2.0m×1.5m，每畝挖魚(yú)鱗坑222個(gè)。魚(yú)鱗坑圖見(jiàn)圖4所示。

每公頃蓄水量為：V=0.5×3.14×0.602×0.3×222×15=546m3/hm2

工程量為：0.833×4.8×5.2×15=311.52m3,0.5×3.15×0.552×0.53×222×15=838m3

圖4 魚(yú)鱗坑圖

2)經(jīng)濟(jì)果林設(shè)計(jì)。

該工程布置在坡緩、土層較厚的坡面上，栽植經(jīng)濟(jì)林。其中，水平槽整地設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇24h最大降雨，水平槽斷面尺寸及布置形式如圖5所示。

圖5 水平槽整地示意圖

其中：V=0.25×0.3×2.6×74×15=1212m3/hm2

每畝工程量：0.5×1.4×tan15×1.4×2.6×74+0.6×1.0×0.4×74=68.3m3/畝×15=1024.5m3/hm2。

3)農(nóng)業(yè)水平梯田。

梯田設(shè)計(jì)原則：①田面寬度要便于耕作；②田坎坡度適當(dāng)，既穩(wěn)定又少占耕地。

該流域?qū)俑珊瞪儆甑貐^(qū)，因此采用10a一遇3-6h最大降雨為水平梯田的設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)。一般可減少?gòu)搅?0%，減少泥沙95%以上。

水平梯田斷面主要要素有：田面凈寬B、土坎高度H、土坎側(cè)坡α、田坎側(cè)坡β(一般取β=65°)，田埂的高度h、和寬度(d、D)，田埂頂寬b=30cm，斷面結(jié)構(gòu)如圖6所示，斷面尺寸數(shù)值見(jiàn)表3。

圖6 農(nóng)業(yè)水平梯田工程斷面圖

施工工藝見(jiàn)圖7所示。

圖7 梯田施工工藝圖

4)老果園改造設(shè)計(jì)。

對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的無(wú)工程的果園進(jìn)行改造，在經(jīng)濟(jì)中間種植大豆等矮化經(jīng)濟(jì)作物穿帶，帶距6-8m，栽植密度要適宜生長(zhǎng)，但不影響果園的生長(zhǎng)結(jié)果。施工過(guò)程中，劃定植物帶的施工線，嚴(yán)格按照施工線范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。

3 質(zhì)量評(píng)價(jià)及其主要成效

3.1 質(zhì)量評(píng)價(jià)情況

鞍山市臺(tái)安縣某小流域工程建設(shè)中，90%的單元工程，83.3%的分部工程，85.7%的單位工程質(zhì)量確定為優(yōu)良，且施工過(guò)程中，主要分部工程全部為優(yōu)良，符合我國(guó)的優(yōu)良質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)水利部相關(guān)規(guī)定，小流域多元化整體布局治理工程建設(shè)質(zhì)量評(píng)定結(jié)果為優(yōu)良工程。具體見(jiàn)表4所示。

表4 工程質(zhì)量評(píng)定情況統(tǒng)計(jì)表

3.2 主要成效

通過(guò)對(duì)小流域進(jìn)行水土資源綜合治理后，改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，促進(jìn)了小流域中農(nóng)村的社會(huì)進(jìn)步，為該地區(qū)農(nóng)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展打下了基礎(chǔ)，提高了小流域水土保持和抵御災(zāi)害的能力，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)豐收節(jié)奏；通過(guò)與特色產(chǎn)業(yè)相互結(jié)合緊密開(kāi)發(fā)，加快了農(nóng)民脫貧致富的腳步，如鞍山市臺(tái)安縣的郁金香葡萄、寒富蘋果等，逐漸在農(nóng)副產(chǎn)品市場(chǎng)中占有重要份額。小流域科學(xué)、嚴(yán)密、有效的綜合治理措施，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力和防災(zāi)抗災(zāi)能力，如2012年“8·04”特大暴雨洪災(zāi)中，臺(tái)安縣某小流域的災(zāi)害情況明顯看出，通過(guò)小流域綜合治理的河流災(zāi)害抵抗能力有了極大的提高；通過(guò)小流域的綜合治理對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境具有重要作用，植被覆蓋率的大幅度提高，造就了環(huán)境舒適、生機(jī)盎然的新氣象，環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、人口的協(xié)調(diào)健康發(fā)展，保證了生態(tài)的綠色發(fā)展和環(huán)境的平衡穩(wěn)定。截止到目前為止，小流域水土資源綜合治理成效顯著。

4 結(jié) 語(yǔ)

大流域是由小流域組成，而小流域是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的自然和經(jīng)濟(jì)社會(huì)單元，小流域綜合治理是自然和經(jīng)濟(jì)規(guī)律的自然體現(xiàn)。文章結(jié)合鞍山市臺(tái)安縣小流域水土資源開(kāi)發(fā)情況，對(duì)水土資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行深入研究：形成了4個(gè)重要轉(zhuǎn)變理念，控制和預(yù)防水土流失，合理確定農(nóng)林牧用地比例，合理布局和協(xié)調(diào)治理。針對(duì)水土資源開(kāi)發(fā)利用方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，提出了單項(xiàng)措施設(shè)計(jì)和林草措施設(shè)計(jì)，通過(guò)質(zhì)量管理部門的綜合評(píng)價(jià)，小流域多元化整體布局治理工程建設(shè)質(zhì)量評(píng)定結(jié)果為優(yōu)良工程，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)成效。今后仍將加大小流域綜合治理力度，逐漸推廣水土資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)，加快小流域乃至大流域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境健康、綠色發(fā)展步伐。

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1007-7596(2017)09-0170-02

2017-08-22

邸愛(ài)民(1982-)，男，遼寧沈陽(yáng)人，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樗呐c水資源。