姚 琳

(陜西省涇惠渠灌溉中心，陜西 咸陽(yáng) 713800)

0 引言

西郊水庫(kù)水土保持示范園工程位于咸陽(yáng)市三原縣與涇陽(yáng)縣交界處，東距三原縣城約2 km，南距涇陽(yáng)縣城約10 km，距西安、咸陽(yáng)、銅川等大中城市均約30 km，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯。行政區(qū)劃上涉及三原縣城關(guān)鎮(zhèn)、高渠鄉(xiāng)，涇陽(yáng)縣云陽(yáng)鎮(zhèn)等3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的7個(gè)自然村。西延高速公路、211國(guó)道、107省道等從庫(kù)區(qū)邊緣穿過(guò)，縣道、鄉(xiāng)道、生產(chǎn)道路縱橫交錯(cuò)，交通發(fā)達(dá)。研究區(qū)屬省級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)中關(guān)中九大灌區(qū)基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)，現(xiàn)狀水庫(kù)岸坡水蝕嚴(yán)重、區(qū)內(nèi)植被覆蓋率較低，已嚴(yán)重影響水庫(kù)安全和周邊居民生產(chǎn)生活[1]。本文以西郊水庫(kù)水土保持示范園工程為例，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施區(qū)的水土流失狀況、危害及存在問(wèn)題進(jìn)行研究，以期為水土保持工程的建設(shè)有針對(duì)性提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 地質(zhì)地貌

1.1.1 地形地貌

本工程區(qū)南臨涇河，北眺嵯峨山，地形平坦開(kāi)闊，地勢(shì)西北高，東南低。該區(qū)屬新生代形成的斷陷盆地，到中更新后基本形成一個(gè)沖積平原。因涇渭水系的關(guān)系，發(fā)育有明顯的河流階地，階面寬度可達(dá)20 km。西郊水庫(kù)樞紐工程位于涇河二級(jí)階地發(fā)育的清河中游地段。涇河三級(jí)階地在本區(qū)西北的石橋—王橋鎮(zhèn)以北有分布。該區(qū)北部魯橋鎮(zhèn)以北為黃土高原，嵯峨山前緣黃土原南側(cè)，蔣路村以北發(fā)育有洪積扇群。

清峪河河流基本呈東西向，庫(kù)區(qū)河道呈“U”型，河谷寬度100～500 m，兩岸自然邊坡一般在30°～50°，雙河口以下河谷岸坡陡立，一般在50°～80°。河床高程394～396 m，清河一級(jí)階面高出河床2～3 m，右岸階面寬40～60 m，左岸階面寬10～30 m，左岸階面有坡崩積物覆蓋。階地堆積物具有二元結(jié)構(gòu)，上部粉土，下部卵石。由于庫(kù)岸地質(zhì)結(jié)構(gòu)、庫(kù)水位運(yùn)行變化、水庫(kù)風(fēng)浪作用，加之水文氣象等諸多因素影響，水庫(kù)塌岸現(xiàn)象普遍存在。

1.1.2 地層巖性

研究區(qū)出露主要地層為第四系堆積層。由老到新分?jǐn)⑷缦拢?/p>

(1)第四系中更新世(Q2epl+pl):堆積層以黃土狀壤土、卵礫石為主。

(2)第四系晚更新世(Q3eol、Q3al):堆積層以黃土、卵礫石及粉細(xì)砂為主。

(3)第四系全新世(Q4lal、Q42al、Q4s)：堆積層以卵礫石、粉質(zhì)壤土及雜填土為主。

1.1.3 地質(zhì)構(gòu)造及地震

工程區(qū)位于“祁呂賀”山字型構(gòu)造體系前弧東翼，汾渭斷陷盆地的中段。本區(qū)在更新世時(shí)期以下降為主，第四系沉積物厚度380～500 m。此后緩慢上升，斷陷盆地的基底斷裂基本由秦嶺緯向構(gòu)造，新華夏和祁呂賀山字型構(gòu)造組成。

本區(qū)有史以來(lái)無(wú)破壞性地震，但近年來(lái)弱小地震活動(dòng)頻繁。據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》，工程區(qū)對(duì)應(yīng)地震基本烈度Ⅶ度。

1.2 水文地質(zhì)特征

研究區(qū)地下水以第四系孔隙潛水為主，風(fēng)積層孔隙潛水，含水層為黃土，水位埋深大于30 m，含水量較小，潛水補(bǔ)給來(lái)源于大氣降水，排泄于下游溝谷；沖積層潛水分布于濁浴河的一級(jí)階地、二級(jí)階地及高漫灘，其水位埋深一般1.0～7.0 m，含水巖系為卵礫石、砂層及粉質(zhì)壤土層，徑流通暢，含水性較豐富，以大氣降水和上游地表水的補(bǔ)給為主，向河谷排泄。

研究區(qū)地面坡度組成見(jiàn)表1。

表1 研究區(qū)地面坡度組成表

1.2 氣象水文

1.2.1 氣象

研究區(qū)屬曖溫帶半干旱季風(fēng)性氣候，四季分明，冬季干燥寒冷多風(fēng)，夏季炎熱多暴雨，間有伏旱。根據(jù)三原氣象站實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，年平均氣溫13.1℃，1月平均氣溫-1.8℃，極端最低氣溫-20.8℃，7月平均氣溫26.8℃，極端最高氣溫41.6℃。結(jié)冰期一般在12月上旬至翌年3月上旬，凍土深度一般在12～35 cm。多年平均年降水量為543 mm，由于季風(fēng)強(qiáng)弱不均，降水量不穩(wěn)定，5 a一遇1 h最大降雨量為 8.8 mm，6 h最大降雨量為 22.1 mm，12 h最大降雨量為 66 mm；10 a一遇1 h最大降雨量為9.2 mm，6 h最大降雨量為31.3 mm，12 h最大降雨量為71.4 mm，20 a一遇1h最大降雨量為9.8 mm，6h最大降雨量為42.4 mm，12 h最大降雨量為75.6 mm。主要災(zāi)害性氣象為淫雨、冰雹和霜凍。

1.2.2 水文

研究區(qū)位于清河干流，清河是渭河二級(jí)支流，于西安市閻良區(qū)匯入石川河。清河由上游清峪河和冶峪河兩條支流匯流而成。清峪河，發(fā)源于耀縣照金西北的野虎溝(亦稱(chēng)野虎嶺)，經(jīng)照金鎮(zhèn)、高爾原、前嘴子至底石河進(jìn)入三原縣縣境。入境后自新興巖窯村西北東南向流，于孟候原、豐原間南下，經(jīng)洪水、岳村、馮村、樊家河、楊杜村、第伍村、于峪口出峪。冶峪河源于淳化縣北部的甘泉山，即石門(mén)山區(qū)南部。自源地南流，經(jīng)安子哇、秦河鄉(xiāng)、城關(guān)鎮(zhèn)，到縣城轉(zhuǎn)向東南，經(jīng)大店、石橋鄉(xiāng)出“東風(fēng)渡”，從涇陽(yáng)縣口鎮(zhèn)出山谷，至涇陽(yáng)縣與三原縣交界處的雙河口與清峪河相會(huì)。清峪河年平均入清河徑流量1 633萬(wàn) m3，清河含沙量年平均151.88 kg/m3，其中6-9月占全年的75.8%。含沙量最小值為0，但洪峰期可達(dá)400 kg/m3以上。侵蝕模數(shù)20世紀(jì)60年代年平均1 090 t/km2。70年代年平均高達(dá)2 630 t/km2。冶峪河年平均入清河流量403萬(wàn) m3。

1.3 土壤植被

1.3.1 土壤

研究區(qū)土壤以黃土為主，其性質(zhì)疏松多孔，透水性較好，但團(tuán)粒結(jié)構(gòu)差，抗蝕抗沖性弱，垂直結(jié)構(gòu)發(fā)育，易在水力作用下崩解，故在有坡度存在的情況下，每有超滲水流便產(chǎn)生流失。另有黃綿土主要分布于溝道兩岸坡面及峁咀地帶，土質(zhì)疏松，遇水易分解，透水性強(qiáng)；塿土分布在水庫(kù)岸邊平原地帶，土壤肥沃，質(zhì)地好，透氣性好，保肥力強(qiáng)，適宜于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

1.3.2 植被

研究區(qū)植被稀疏，無(wú)天然林，有少量人工林，人工林主要為近年來(lái)水保生態(tài)工程栽植，多分布于溝坡；人工林品種以紅葉李、側(cè)柏、刺槐、榔榆、河北楊等為主；灌木主要有酸棗、連翅、密刺、薔薇等；荒草主要有百草、車(chē)前、馬蘭、蒲公英、菅草、艾蒿、鐵桿蒿等。

2 研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀

研究區(qū)位于三原縣城關(guān)鎮(zhèn)、高渠鄉(xiāng)，涇陽(yáng)縣云陽(yáng)鎮(zhèn)等3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)交界處。范圍為西郊水庫(kù)批準(zhǔn)占地范圍，不涉及周邊農(nóng)業(yè)用地和農(nóng)業(yè)人口。庫(kù)區(qū)周邊有三原縣城關(guān)鎮(zhèn)湖北灘村、薊家村，高渠鄉(xiāng)西鑒村，涇陽(yáng)縣云陽(yáng)鎮(zhèn)尚家村等4個(gè)行政村，共計(jì)688戶(hù)住戶(hù)，總?cè)丝? 691人。通過(guò)收集資料以及現(xiàn)場(chǎng)查勘，研究區(qū)總面積165.02 hm2(土地總面積47.02 hm2)，包括有林地1.35 hm2，經(jīng)濟(jì)林2.05 hm2，疏林地9.29 hm2，苗圃2.25 hm2，荒草地18.73 hm2，旱平地1.29 hm2，工礦用地0.67 hm2，交通設(shè)施用地0.82 hm2，水工建筑用地9.60 hm2，坑塘水面1.78 hm2，水域116.22 hm2，其它用地0.97 hm2。研究區(qū)主要地類(lèi)為水域，其余土地類(lèi)型中，荒草地、水工建筑用地和疏林地占研究區(qū)總土地面積的80%，有林地和經(jīng)濟(jì)林面積較少。研究區(qū)中荒草地和疏林地主要為庫(kù)區(qū)岸坡以及水庫(kù)樞紐下游溝道為主，水土流失嚴(yán)重[2]。研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀表見(jiàn)表2。

表2 研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀表

3 研究區(qū)水土流失現(xiàn)狀及危害

3.1 自然水土流失

研究區(qū)的主要水土流失類(lèi)型為水力侵蝕和重力侵蝕。西郊水庫(kù)建成蓄水后，僅對(duì)影響樞紐主要建筑物安全運(yùn)行的大壩上游左右岸總長(zhǎng)2 km范圍土坡進(jìn)行了削坡砌護(hù)處理，使其達(dá)到永久穩(wěn)定岸坡?tīng)顟B(tài)，庫(kù)區(qū)13.3 km回水范圍尚未進(jìn)行處理。未處理岸坡土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散、透水性強(qiáng)，在水力作用下極易產(chǎn)生潛蝕，致使庫(kù)岸底部被掏空，在重力作用下造成庫(kù)岸坍塌。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，西郊水庫(kù)沿岸共發(fā)生塌岸25處，塌岸總長(zhǎng)度619 m，最大塌岸寬度10 m，平均塌岸寬度4.76 m。其河道左岸塌岸長(zhǎng)418 m，右岸塌岸長(zhǎng)201 m。

西郊水庫(kù)屬于平原水庫(kù)，庫(kù)區(qū)岸坡主要為黃土性質(zhì)土壤，土層深厚具有結(jié)構(gòu)疏松，直立裂隙及孔洞發(fā)育，導(dǎo)水性強(qiáng)，容易受水的侵蝕等特點(diǎn)。而西郊水庫(kù)屬于一個(gè)調(diào)蓄工程，水庫(kù)來(lái)水依靠涇惠渠灌區(qū)非農(nóng)業(yè)灌溉季節(jié)的涇河汽水導(dǎo)入水庫(kù)進(jìn)行調(diào)蓄，在灌區(qū)水源不足時(shí)，抽取庫(kù)水向灌區(qū)補(bǔ)給，由于水庫(kù)的調(diào)蓄特點(diǎn)，致使西郊水庫(kù)充水和抽水都比較集中，水位變動(dòng)幅度大且時(shí)間短，每年至少進(jìn)行兩次大的調(diào)蓄，分別在夏灌和冬灌，水位變幅大，為岸坡崩塌提供了條件致使庫(kù)岸容易發(fā)生坍塌，造成水土流失，形成安全隱患。

研究區(qū)水土流失面積36.60 hm2，占研究區(qū)土地總面積的77.84%，參照《土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(SL190-2007)，結(jié)合實(shí)地調(diào)查，綜合研究區(qū)占地和當(dāng)?shù)厮亮魇КF(xiàn)狀，綜合分析現(xiàn)狀土壤侵蝕模數(shù)取值標(biāo)準(zhǔn)，采用加權(quán)平均法計(jì)算研究區(qū)不同地類(lèi)現(xiàn)狀平均侵蝕強(qiáng)度。經(jīng)計(jì)算確定研究區(qū)侵蝕強(qiáng)度為中度，侵蝕模數(shù)3 252 t/km2·a，研究區(qū)年平均土壤侵蝕總量1 006.49 t。

3.2 人為水土流失

研究區(qū)內(nèi)人為水土流失主要原因?yàn)閹?kù)區(qū)周邊不合理耕作以及垃圾胡亂堆放，使得庫(kù)區(qū)周邊大面積土地裸露；由于降雨集中于汛期，使得研究區(qū)內(nèi)的水土流失情況比較嚴(yán)重，加上研究區(qū)周邊村鎮(zhèn)毀林毀草，使得研究區(qū)植被退化比較嚴(yán)重，水土流失更加惡化。

3.3 水土流失危害

西郊水庫(kù)周邊多為村莊、農(nóng)田和道路，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)比較頻繁。由于水庫(kù)岸坡溯源侵蝕，日積月累對(duì)渠道坡腳不斷耕種蠶食，塌岸時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅水庫(kù)及周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活安全，對(duì)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了一定的威脅。水土流失的危害主要體現(xiàn)在：(1)水庫(kù)塌岸造成大量的水土流失，加速了水庫(kù)淤積，影響水庫(kù)蓄水能力和調(diào)洪蓄洪功能發(fā)揮；(2)破壞土地資源，隨著水庫(kù)塌岸現(xiàn)象發(fā)生并越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)周邊農(nóng)田和村莊的侵占趨嚴(yán)重化，已經(jīng)對(duì)耕地和村鎮(zhèn)安全造成危害；(3)生態(tài)環(huán)境惡化，不僅違背了建設(shè)水利風(fēng)景區(qū)初衷，甚至破壞了生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)平衡，對(duì)當(dāng)?shù)匦夂颦h(huán)境造成嚴(yán)重影響。

4 水土流失治理狀況及存在問(wèn)題

近年來(lái)，隨著國(guó)家及地方政府對(duì)水土保持工作的重視，水利部在全國(guó)開(kāi)展了水土保持示范園區(qū)的創(chuàng)建工作。從各地的實(shí)施效果看，建設(shè)過(guò)程中積累了大量經(jīng)驗(yàn)，西郊水庫(kù)也借鑒已有經(jīng)驗(yàn)逐步開(kāi)展了庫(kù)區(qū)水土流失治理工作，取得了一些成效。目前，研究區(qū)土地總面積47.02 hm2，其中水土流失面積36.60 hm2，已治理面積5.65 hm2，現(xiàn)狀水土流失治理程度為15.44%。已治理部分主要是為保護(hù)大壩安全對(duì)西郊水庫(kù)壩址及上游庫(kù)岸2 km范圍進(jìn)行治理、研究區(qū)內(nèi)道路硬化、西郊水庫(kù)管理處基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及園林綠化工程等。但在治理過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，結(jié)合治理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，西郊水庫(kù)周邊村鎮(zhèn)集中，土地資源多為農(nóng)業(yè)用地，供示范園建設(shè)的土地面積有限。然而，西郊水庫(kù)庫(kù)岸坍塌嚴(yán)重，周?chē)r(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)水庫(kù)也產(chǎn)生了一些影響，水庫(kù)治理刻不容緩[3]。在有限的面積進(jìn)行治理，達(dá)到最理想的水土保持效果將是后續(xù)水土保持示范園建設(shè)的難點(diǎn)。此外，園區(qū)建設(shè)資金量大，僅依靠水保部門(mén)投資有限。示范園建設(shè)過(guò)程中需爭(zhēng)取市、縣各級(jí)政府有力支持，使園區(qū)建設(shè)得到相關(guān)行業(yè)部門(mén)的積極參與，使園區(qū)各項(xiàng)建設(shè)能夠按照規(guī)劃設(shè)計(jì)順利開(kāi)展。

5 水土保持治理思路

(1)提高對(duì)水土保持工作認(rèn)識(shí)是做好水土保持工作的關(guān)鍵，示范園建設(shè)應(yīng)加大水土保持工作宣傳力度。水土保持工作是一項(xiàng)全民公共事業(yè)，需要廣大群眾積極參與。由于群眾對(duì)水土保持認(rèn)識(shí)不足，不但對(duì)水土保持設(shè)施不進(jìn)行保護(hù)，更有甚者，隨意破壞水保設(shè)施，出現(xiàn)前邊治、后邊毀的不良現(xiàn)象。為此，示范園建設(shè)應(yīng)加大水土保持宣傳力度，提高群眾對(duì)水土保持工作的認(rèn)識(shí)，使水土保持工作有良好的群眾基礎(chǔ)，自覺(jué)維護(hù)水土保持設(shè)施。

(2)選取典型水土流失區(qū)域高標(biāo)準(zhǔn)集中治理，建設(shè)文化、科技與藝術(shù)結(jié)合的示范園區(qū)。由于受投資限制，現(xiàn)階段水土保持工作尚不能全面治理，應(yīng)結(jié)合水土保持示范園區(qū)建設(shè)對(duì)典型水土流失區(qū)域高標(biāo)準(zhǔn)集中治理，重點(diǎn)展示水土保持科技成果和水土流失治理新技術(shù)，為周邊區(qū)域水土流失治理提供經(jīng)驗(yàn)借鑒和理論依據(jù)。

(3)后期管護(hù)是示范園建設(shè)工作不可缺少的重要環(huán)節(jié)。水土保持設(shè)施建設(shè)工作固然重要，但管護(hù)工作也十分必要，要設(shè)立專(zhuān)門(mén)的管護(hù)隊(duì)伍和專(zhuān)門(mén)的管護(hù)人員，對(duì)容易損毀的設(shè)施要勤檢查，及時(shí)修復(fù)，對(duì)示范園枯死林草植被應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)植，長(zhǎng)效發(fā)揮示范園水土保持科技示范作用。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)研究區(qū)水土流失狀況、危害及治理中存在問(wèn)題的歸納總結(jié)，可以有針對(duì)性對(duì)西郊水庫(kù)水土保持示范園建設(shè)提供基礎(chǔ)依據(jù)。后期水土保持措施的實(shí)施，對(duì)西郊水庫(kù)邊坡穩(wěn)定、水源安全和周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能起到積極作用，并可通過(guò)示范園科技展示、宣傳引導(dǎo)作用，對(duì)我省平原水庫(kù)生態(tài)環(huán)境治理起到帶動(dòng)和示范作用，西郊水庫(kù)水土保持示范園的建設(shè)具有不可估量的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。