方 堃

（山西省水土保持科學(xué)研究所）

繁峙縣娘娘山小流域，自然條件惡劣，生態(tài)環(huán)境惡化，嚴(yán)重的水土流失造成了土壤肥力下降、農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)力顯著降低。加強(qiáng)水土流失綜合治理，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，扭轉(zhuǎn)生態(tài)失衡的被動局面，對于扶貧攻堅、提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，具有重要意義。根據(jù)《水利部、財政部關(guān)于開展水土保持工程建設(shè)以獎代補(bǔ)試點工作的指導(dǎo)意見》（水利部辦公廳水財務(wù)[2018]28號）和《山西省水利廳、山西省財政廳關(guān)于印發(fā)山西省水土保持工程建設(shè)以獎代補(bǔ)試點方案的通知》（山西省水利廳晉水保[2018]92號）文件精神，娘娘山小流域被列為2018年山西省水土保持工程建設(shè)以獎代補(bǔ)試點項目之一。通過水土流失綜合治理工程建設(shè)，控制水土流失，提高綜合效益，實現(xiàn)水土保持生態(tài)扶貧與促進(jìn)農(nóng)民增收相結(jié)合。謝盛龍研究認(rèn)為，水土保持工程的實施，可以提高項目區(qū)的植被恢復(fù)率和土壤的有機(jī)質(zhì)含量，減少土壤侵蝕，顯著提高生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但是，不同地區(qū)的環(huán)境條件差異較大，水土保持工程實施的方式均存在較大差異。本文通過分析娘娘山小流域短期水土流失治理工程實施以及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益情況，以期為生態(tài)環(huán)境條件相似地區(qū)進(jìn)行水土保持工程建設(shè)提供參考借鑒。

1 項目區(qū)概況

項目區(qū)位于忻州市繁峙縣城東部，行政區(qū)劃屬東山鄉(xiāng)中莊寨村，地理位置介于東經(jīng)113°30′43″-113°36′05″，北緯39°07′53″-39°13′06″之間。地貌以黃土丘陵山地為主，土層較厚；土石山地為輔，土層極薄，巖石裸露。海拔1 000-1 850 m，相對高差850 m。

據(jù)資料，年平均氣溫8.3℃，極端最高氣溫38.1℃，極端最低氣溫-25.7℃；年均降水量402.4 mm，主要集中在5-9月，約占年降水量的84.8%；年蒸發(fā)量1 738.4 mm，相當(dāng)于年降水量的4.32倍；年均風(fēng)速1.9 m/s，瞬時最大風(fēng)速24.0 m/s，年大風(fēng)日數(shù)11 d；最大凍土深度0.98 m；無霜期160 d。

項目區(qū)主要河流為滹沱河，地表下覆巖層中含有少量的孔隙裂隙水，常常在溝谷底部呈下降泉形式出露。

項目區(qū)主要土壤類型為褐土，耕作層厚度10 cm左右，土壤容重1.3 g/cm3，pH值7.2。地帶性植被類型為山地中旱生灌草叢，沒有成片林，零星生長有槐樹、榆樹及天然灌木、雜草等植物，天然植被覆蓋率低。農(nóng)作物主要為玉米及豆類等小雜糧。

項目區(qū)總土地面積32.29 km2，其中，坡耕地102.63 hm2，占3.18%；梯田23.7 hm2，占0.73%；溝臺地33.91 hm2，占1.05%；疏林地1 135.83 hm2，占35.18%；其他草地1 901.21 hm2，占58.88%；工礦用地30.49 hm2，占0.95%；觀景平臺1 hm2，占0.03%。

項目區(qū)涉及中莊寨1個行政村，全村共820戶2 532口人，其中貧困戶240戶733人。2018年，農(nóng)村各業(yè)年生產(chǎn)總值615萬元，其中農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值73.6萬元，農(nóng)民人均純收入2 773元。

2 項目區(qū)水土流失情況

項目區(qū)為國家級重點水土流失治理區(qū)，在總面積中，水土流失面積31.71 km2，占到98.2%。在水土流失面積中，輕度侵蝕30.49 hm2，占0.96%；中度侵蝕1 135.83 hm2，占35.82%；強(qiáng)烈侵蝕1 936.06 hm2，占61.05%；極強(qiáng)烈侵蝕67.78 hm2，占2.14%；劇烈侵蝕1 hm2，占0.03%。年均土壤侵蝕模數(shù)5 386 t/km2。項目區(qū)的主要水土流失類型為水力侵蝕，風(fēng)力侵蝕亦較嚴(yán)重，具有面積廣、強(qiáng)度大、時空分布集中、粗沙含量大等特點。

該小流域造成水土流失的主要原因有三個方面：一是植被覆蓋度低，地表裸露，缺乏保護(hù)，生態(tài)環(huán)境十分脆弱；二是降水集中，時空分布不均且多暴雨，加之坡陡溝深，溝壑縱橫，增強(qiáng)了雨水徑流的沖刷力；三是農(nóng)民群眾的水土保持意識不夠強(qiáng)，經(jīng)營管護(hù)不力，生產(chǎn)建設(shè)項目等人為破壞活動屢禁不止。因此，除了進(jìn)行水土保持工程建設(shè)外，防止人為破壞也是需要考慮的重點內(nèi)容。

3 水土保持工程建設(shè)內(nèi)容

3.1 工程措施

為滿足農(nóng)田、林草措施和黃花菜基地灌溉需求，需建設(shè)蓄水池6座，其中地埋式蓄水池5座（容量100 m3），圓形露天蓄水池1座（容量3 800 m3），均分布于相對較高的峁頂和峁坡部位。中寨村東側(cè)河道內(nèi)需修建護(hù)堤壩3.5 km，新建植物谷坊8座（總長度126 m），每處谷坊開挖深0.5 m、寬0.3 m結(jié)合槽，開挖回填土方量各81 m3，密植柳桿5排，然后填土。在娘娘山溝道東側(cè)梁頂，布設(shè)引水管線21.82 km，主管長9.76 km（管徑110 cm），支管長12.06 km（管徑90 cm），支管沿主管兩側(cè)布設(shè)，由新建蓄水池通過自流將水輸送至各個用水點；管線管材選用PE110和DE90聚乙烯管，全部埋設(shè)于最大凍土深度以下。機(jī)修梯田77.14 hm2，栽植黃花菜57.61 hm2。新建道路3 630 m，路面寬4 m，路基寬度5 m。工程建設(shè)期限一年。

3.2 植物措施

根據(jù)項目區(qū)造林立地條件和多年造林經(jīng)驗，工程建設(shè)實施方案選擇油松、落葉松和云杉作為主要造林樹種。在林草措施配置上，以喬木純林為主，喬灌混交林為輔，并進(jìn)行道路綠化。共營造喬木純林466.39 hm2，不同密度的栽植面積、苗木規(guī)格、栽苗量詳見表1；共營造喬灌混交林4.76 hm2，配置方式為油松×金葉榆、油松×榆葉梅和油松×華北衛(wèi)茅，株行距均為2 m×3 m，需栽油松3 584株，金葉榆、榆葉梅和華北衛(wèi)茅各2 988株；道路綠化長度3 630 m，株距5 m，樹種為油松和云杉，相間配置，各需苗木363株，共計726株。

表1 喬木純林造林模式及工程量

3.3 封禁措施

在項目區(qū)的荒草地、疏林地上，布設(shè)封禁治理措施，實施面積2 608.28 hm2。主要目的是充分發(fā)揮大自然的自我修復(fù)能力，盡快恢復(fù)植被。采用全年封禁的方式，雇傭當(dāng)?shù)刎毨魹榉饨卫韰^(qū)管護(hù)人員，管護(hù)期3 a，防止人為破壞。

4 工程投資與效益分析

4.1 項目工程投資

本項目工程：新建護(hù)堤壩3.5 km，100 m3地埋式蓄水池5座，3 800 m3圓形露天蓄水池1座，新建植物谷坊8座，修建引水主支管線21.82 km，簡易道路3 630 m；新建機(jī)修梯田77.14 hm2，栽植黃花菜57.61 hm2；營造喬木林466.39 hm2，喬灌混交林4.76 hm2，道路綠化3.63 km；封禁治理2 608.28 hm2。完成該工程，共需挖填土方6.07 萬m3，混凝土1112.47m3，水泥366.62t，砂475.78 m3，石子1 213.25 m3，鋼材66.63 t。工程總投資1 747.30萬元，其中工程措施823.42萬元，植物措施870.15萬元，封禁治理4.47萬元，獨立費用49.26萬元。

4.2 綜合效益分析

娘娘山小流域規(guī)劃水土保持措施全部實施后，項目區(qū)的土地將得到合理利用，綜合效益顯著。

4.2.1 經(jīng)濟(jì)效益

可直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的措施為新修梯田和種植黃花菜，其中，機(jī)修梯田77.14 hm2，1 hm2增產(chǎn)按4 500 kg計，可增產(chǎn)糧食347.13萬t，增加產(chǎn)值208.28萬元；栽植黃花菜57.61 hm2，1 hm2產(chǎn)量按3 000 kg計，1 kg產(chǎn)值按30元計，可增加產(chǎn)值518.49萬元。僅此兩項合計，每年增加產(chǎn)值726.77萬元，人均增收2 870.33元。經(jīng)濟(jì)效益明顯，可有力促進(jìn)脫貧。

4.2.2 蓄水保土效益

項目區(qū)的各項水土保持工程與植物措施實施后，治理度將達(dá)到98%以上，可有效攔蓄地面徑流，減輕水土流失。據(jù)測算，保土量可達(dá)4.75萬t，保水量可達(dá)30.08萬m3（見表2），蓄水保土效益顯著。

表2 水土保持工程蓄水保土效益分析

4.2.3 生態(tài)效益

通過水土保持工程項目的實施，項目區(qū)的林草覆蓋率將達(dá)到90%以上，形成喬、灌多層次、多結(jié)構(gòu)的植被群落，空氣和水的質(zhì)量有所提高，區(qū)域小氣候得到改善，減輕土壤侵蝕、涵養(yǎng)水源，減少干旱、風(fēng)沙等自然災(zāi)害發(fā)生，產(chǎn)生顯著的生態(tài)效益。

4.2.4 社會效益

水土保持工程項目的實施，可使土地利用結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，功能更加完善，提高了項目區(qū)的自身可持續(xù)發(fā)展能力，成為具有綜合治理、意識教育、科學(xué)示范、生態(tài)旅游等多功能的科技生態(tài)示范區(qū)，為周邊起到典型帶動和示范輻射作用，社會效益顯著。