(甘肅省臨夏回族自治州積石山縣水務(wù)水電局,甘肅 積石山 731700)
甘肅省東南部的臨夏盆地,是大型的隴中晚新生代盆地的西南部分,是由青藏高原東北緣雷積山、秦嶺北深大斷裂、祁連山東延余脈馬街山圍成的一個山前拗陷盆地。大河家窩狼狗小流域大部分地方覆蓋著第四系風(fēng)積黃土,境內(nèi)地形高低起伏,溝壑縱橫,以黃土丘陵溝壑地貌為主,河谷平塬,主溝道形成地勢由西南向西北傾斜的溝梁峁地形,溝谷狹長。黃河從南側(cè)流過,是水系右側(cè)的一級支流,地處黃河劉家峽庫區(qū)上游的西側(cè)27 km處,徑流在流域出口大河家村附近接匯入該庫區(qū),整個流域有梁、坡、溝、水域等構(gòu)成。
受地形氣候影響,流域上游西南部一帶林草植被較好,為人工林,生長旺盛,土壤有紅土和黑土類,也是本流域的主要水源發(fā)源地;中下游一帶山大坡陡、黃土層厚度在0.1~10 m之間是黃土母質(zhì)的壚土,垂直節(jié)理發(fā)育,粘粒含量低,疏松多孔,水土流失嚴(yán)重,植被較稀疏,但瓜、果、蔬菜有一定基礎(chǔ)條件;分水嶺和坡主要是黃土覆蓋,局部干溝和主要支溝侵蝕切入基巖,部分巖層露出第三紀(jì)紅泥巖。流域內(nèi)喬木林主要是四旁零星楂樹、榆樹、核桃、梨、杏、花椒等;灌木林2 070.5 hm2,樹種有沙棘、錦雞兒、檸條等,多分布在地埂和陽向坡面;林草植被覆蓋率達(dá)21.1%。流域海拔高度在1 790~3 208 m之間,相對高差1 418 m。
流域?yàn)楦吆絽^(qū),降水條件雖然相對較好,土層薄(20~50 cm),土壤持水能力也低,喬木有零星的,樹木占地面積很少,加之本流域降水主要集中在7~9月。本流域絕大多數(shù)區(qū)域的水熱條件均在喬木生長補(bǔ)償點(diǎn)附近,在這類區(qū)域,除有充分集流面的少量的地塊外(如溝底、莊院和路旁),絕大部分地區(qū)不適宜喬木生長。
流失表土,降低肥力,蠶食耕地,嚴(yán)重的水土流失是流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件長期無法得到改善。土壤耕作層被連年沖刷,土壤肥力下降,生產(chǎn)能力降低,糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)。250以下的坡面屬耕地,地塊大小不一,地埂寬窄、形狀各異,坡度有緩有陡,農(nóng)路交通不暢,制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。
流域地質(zhì)結(jié)構(gòu)不太穩(wěn)定,土層較薄并含有沙礫,一旦與洪水,溝道兩側(cè)沖刷下來的泥沙堆積到干溝或沖至下游,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)和交通。2009年,臥狼溝治理按等長度設(shè)計(jì)了谷坊,但在實(shí)施過程中,完成了干溝的谷坊,但因資金有限,未治理支溝,干溝與支溝的交叉處,遇洪水下切范圍拓寬,對應(yīng)的梁峁頂、梁峁坡的治理面積也發(fā)生變化,現(xiàn)狀溝道治理程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),整個流域的治理成為主要問題,植被無法好起來,所以應(yīng)重視干溝治理。
生態(tài)環(huán)境的惡化、土地利用結(jié)構(gòu)失調(diào)和水土侵蝕加劇了溝壑發(fā)展,而溝床下切,溝頭前進(jìn)和溝岸擴(kuò)張,破壞地面的完整性,增加土地利用的難度,從而加劇了水、旱等自然災(zāi)害的發(fā)生,使土地變得更加貧瘠,植物生長條件受到嚴(yán)重破壞。水土流失對土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)以及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境也帶來一系列不利影響,它破壞土壤結(jié)構(gòu),造成耕地表層結(jié)皮,抑制了微生物活動,影響作物生長發(fā)育和有效供水,降低了作物產(chǎn)量和質(zhì)量,所以對流域水土流失問題進(jìn)行綜合治理十分必要。而細(xì)化和增強(qiáng)流域治理措施是提高治理程度的必然選擇,符合遠(yuǎn)期水保規(guī)劃的要求。但具體實(shí)施起來問題較多,若處理不當(dāng),即使能夠按規(guī)劃如期完成措施,工程在管理方面也會存在很多實(shí)施的問題。所以應(yīng)針對不同地貌單元分別采取符合實(shí)際的水土治理措施,保證水土保持治理效果。
根據(jù)的自然現(xiàn)狀,氣候條件,地質(zhì)結(jié)構(gòu). 優(yōu)選耐旱的樹種(春樹、榆樹、檸條),栽植時節(jié)選在9月份,確保樹根生長有足夠的水分,有利于提高樹苗的成活率,選比較陰濕的部位栽植灌木或紫花苜蓿,實(shí)現(xiàn)保水保土效益。根據(jù)草本植物的生長特點(diǎn),人工種草主要布設(shè)在梁峁上部距住莊較近、小于250的退耕地、坡度較緩、地塊較平整的300以下的荒坡地上。便于管理、施肥和收割 經(jīng)濟(jì)林布設(shè)在莊前屋后便于管護(hù)和修剪、坡度較緩、水分較充足背風(fēng)向便于管理的地方以及地埂田坎等部位有利于果實(shí)的生長。水土保持林主要布設(shè)在山頂上大于250的退耕地以及梁峁坡上部坡度較緩、地塊較平整、水分條件較好的300以上的荒坡上。應(yīng)將楊樹和柳樹栽植在土層較厚的地段,榆樹、春樹、檸條種植在相對干旱的部位。
利用現(xiàn)狀優(yōu)勢,興修梯田,提高產(chǎn)量。布設(shè)在土質(zhì)較好、距村莊較近、避風(fēng)向陽、交通便利、位置較低、鄰近水源、相對集中、小于250的坡耕地中,相對集中連片,一座山、一面坡一次修完,形成規(guī)模。根據(jù)田塊面積大小,所處的位置,因地制宜,集中連片的規(guī)劃梯田,同時考慮施工難度,省工省時,節(jié)省投資,便于機(jī)械作業(yè)等因素,將梯田布設(shè)在交通便利,坡度較緩的村莊周圍,盡量與原有梯田連成一片。通過興修水平梯田、種植人工林草和大面積的治理措施,逐步提高土壤的抗旱能力,恢復(fù)土壤的有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量,從面改善土壤的理化性質(zhì),抑制土壤退化,促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)長期穩(wěn)定發(fā)展和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán),形成完整的保護(hù)體系和區(qū)域經(jīng)濟(jì)開發(fā)優(yōu)勢,對本區(qū)的公共衛(wèi)生、生活環(huán)境、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、土壤環(huán)境、水質(zhì)狀況、徑流泥沙以及生產(chǎn)環(huán)境都帶來極為有利的影響。在項(xiàng)目建成以后強(qiáng)化監(jiān)督管理,合理開發(fā)利用,對項(xiàng)目區(qū)周邊環(huán)境的影響將會得到長期的發(fā)揮。最近幾年,由于地下水位下降,水域兩側(cè)的淤地得到了人們的開墾利用,種植蔬菜。
根據(jù)溝道的成因、特征、坡度。具體工程方案為:干溝50~100 m建一座設(shè)有排水涵洞的石谷坊,高度按水域面積定,谷坊頂高超出水面1 m,否則拓寬下切面。支溝低設(shè)為石谷坊加柳樹壓條,使上游沖下來的泥沙淤積的更多,增加兩側(cè)坡面的穩(wěn)定。溝頭防護(hù)修建在溯源侵蝕嚴(yán)重的狗頭,距溝邊距離為溝深的1/2.從溝底筑厚50 cm的梯形土坎,然后均勻插上70 cm的芽條,以此類推,高度在3~5 m內(nèi)。這樣既穩(wěn)定坡面又防止水土流失,使整個溝道的水土流失逐漸減小,植被漸漸好起來。干溝勾頭之下50 m處建一座石谷坊,斷面為梯形,高3.5 m,外側(cè)坡面插柳樹芽條提高谷坊的穩(wěn)定性,再往下根據(jù)坡降和寬度定谷坊的位置及高度。支溝也要布設(shè)相應(yīng)的谷坊和狗頭防護(hù),減輕支溝洪水對干溝的沖刷和泥沙的注入量,加固坡面積的減少,提高該流域的濕度,改善植被的保護(hù)。建石谷坊能就地取材,不產(chǎn)生運(yùn)費(fèi),工程投資不會增加太多,減小了洪水溝兩側(cè)坡面的沖刷,不會給坡面帶來損失,提高了整個流域的含水率,有利于植物生長。即使從上游沖下少量的泥沙也會逐一攔住,不會給下游造成災(zāi)害。
為防止人為活動的破壞,確保天然草坡的安全,充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力,借鑒同類地區(qū)已有的成功治理經(jīng)驗(yàn),對坡度小于350羊群易進(jìn)入的荒坡采取封坡禁牧育草措施。采取全年封禁的方式,嚴(yán)禁人畜進(jìn)入以利植被恢復(fù)。
(1)通過分析流域地形地貌、自然條件、土壤條件,根據(jù)土地利用現(xiàn)狀和水土流失特點(diǎn),應(yīng)以集中連片,因地制宜和保護(hù)和開發(fā)利用水土資源為基礎(chǔ),以生態(tài)效益為中心,將植物措施和工程措施有機(jī)的結(jié)合對流域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全面治理。治理后水土流失現(xiàn)象基本可以得到全面控制,經(jīng)測算,平均每年可減少泥沙8.25萬 t,年攔蓄徑流量277.9萬 t。林草覆蓋率將大幅提高,區(qū)域生態(tài)環(huán)境將得到明顯改變。
(2)采用工程和植物措施進(jìn)行水土治理后,地表徑流大部分可就地?cái)r蓄入滲,增加土壤含水量,提高土壤的防洪抗旱能力;同時,降水將主要以地下徑流方式出流,增加溝道流量,可起到涵養(yǎng)水源作用,提高降水利用率,對汛期洪水起到調(diào)節(jié)作用,極大改善區(qū)域水環(huán)境。