俞琳琳,曹久立,劉田田,鄧科
(江蘇省水文水資源勘測(cè)局徐州分局,江蘇 徐州 221006)
開(kāi)展小流域綜合治理水土保持監(jiān)測(cè)是常態(tài)化水土保持監(jiān)測(cè)工作的重要組成部分,監(jiān)測(cè)內(nèi)容與方法的選擇關(guān)系水土保持監(jiān)測(cè)的結(jié)果,也反映小流域綜合治理的成效。當(dāng)前小流域綜合治理水土保持監(jiān)測(cè)實(shí)施方案大多沿用生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)的內(nèi)容和方法,沒(méi)有突出小流域綜合治理項(xiàng)目中的水土保持監(jiān)測(cè)要點(diǎn),無(wú)法滿足實(shí)際工作過(guò)程中小流域綜合治理的要求。結(jié)合小流域綜合治理項(xiàng)目的特點(diǎn)開(kāi)展水土保持監(jiān)測(cè)工作,是新時(shí)代推動(dòng)小流域綜合治理提質(zhì)增效、全面推進(jìn)水土流失重點(diǎn)治理的必然要求。
西支河小流域位于江蘇豐縣西北部,屬豐沛黃泛沖積平原區(qū),地勢(shì)南高北低、東高西低,地面高程34.80~36.30m。項(xiàng)目區(qū)西支河小流域綜合治理面積500hm2,北至蘇北堤河、南到西支河、西靠白莊中溝、東至老復(fù)新河。
本區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,光照充足。多年平均氣溫14.7,多年平均年降水量為728.3mm,降水年內(nèi)分布不均,汛期(6—9 月)多年平均降水量510.7mm,占全年降水量的69.3%。土壤以沙土、潮土為主,該土壤質(zhì)地疏松,結(jié)構(gòu)脆弱,易被吹動(dòng)、沖刷,造成水土流失,堵塞淤積河道。植被以楊樹(shù)等人工林為主,植被覆蓋率為5.6%,農(nóng)作物一年兩熟,主要為小麥和水稻。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)河網(wǎng)密布,主要排澇河道為老復(fù)新河、和事樓中溝、王海中溝等。
西支河小流域所在地豐縣地處黃河故道高亢平原沙土區(qū),根據(jù)全國(guó)水土流失類(lèi)型區(qū)的劃分,被列為黃泛平原風(fēng)沙國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū),也是江蘇省劃定的省級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)。由于獨(dú)特的地理?xiàng)l件和土壤質(zhì)地,暴雨時(shí)河道邊坡受侵蝕,沿坡面形成順坡延伸的淺溝,暴雨形成的水流不斷沖刷河底、溝底和岸坡,淘刷坡腳,危害溝坡堤岸安全,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為此,在深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,將此次西支河小流域綜合治理任務(wù)劃分為3 大類(lèi):一是工程措施,主要包括溝道治理、修建跌水閘和小型攔蓄引排水工程;二是林草措施,主要包括項(xiàng)目區(qū)內(nèi)主要河道老復(fù)新河、和事樓中溝、王海中溝以及其他小溝的溝邊坡植被防護(hù)工程;三是秸稈還田的蓄水保土措施。
與開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目相比較,小流域綜合治理具有動(dòng)土量較小、擾動(dòng)變化不大、造成的水土流失類(lèi)型較為單一等特點(diǎn)[1]。因此,小流域綜合治理項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)應(yīng)采取“點(diǎn)面結(jié)合”的原則,根據(jù)不同類(lèi)型的治理措施,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)水土流失情況、治理措施落實(shí)以及措施效益發(fā)揮情況等。在小流域綜合治理工程實(shí)施方案的基礎(chǔ)上,針對(duì)小流域特點(diǎn)制定切實(shí)可行的水土保持監(jiān)測(cè)方案,其主要內(nèi)容包括:水土流失面積、強(qiáng)度和分布;水土保持各項(xiàng)治理措施的布設(shè)面積和質(zhì)量以及水土流失治理程度的監(jiān)測(cè);項(xiàng)目實(shí)施后的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。
依據(jù)《西支河小流域綜合治理項(xiàng)目實(shí)施方案》和2021 年豐縣水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目成果報(bào)告相關(guān)資料,項(xiàng)目區(qū)總土地面積500hm2。其中,耕地388.62hm2,均為水田;交通用地5.88hm2;水域及水利設(shè)施用地21.3hm2;林地25hm2;草地3hm2;村鎮(zhèn)用地56.2hm2。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,項(xiàng)目區(qū)水土流失面積500hm2,土壤侵蝕以水力侵蝕的微度侵蝕為主,較多分布在溝道邊坡、灘面、近岸農(nóng)田處等,其中,輕度侵蝕面積6hm2,占流失面積的1.2%;微度侵蝕494hm2,占流失面積的98.8%。雖然經(jīng)過(guò)前期附近河道如復(fù)新河等綜合治理工程的開(kāi)展,項(xiàng)目區(qū)水土流失狀況已得到部分改善,但仍面臨不少問(wèn)題:一方面耕作農(nóng)作物占用灘面導(dǎo)致地表頻繁被擾動(dòng),加上坡陡、塌坡河段多,降雨或灌溉時(shí)加劇表層土壤的流失;另一方面河道交錯(cuò)匯流時(shí)缺少溝口防護(hù),高落差排水致土壤沖刷現(xiàn)象發(fā)生,更重要的是河道邊坡兩岸缺少有效的邊坡植物防護(hù)措施,東南風(fēng)盛行時(shí)風(fēng)卷沙揚(yáng),影響日常生活。
小流域綜合治理項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)時(shí)段為施工準(zhǔn)備期至項(xiàng)目竣工驗(yàn)收,其中建設(shè)期是重點(diǎn)監(jiān)測(cè)時(shí)段,本項(xiàng)目于2023 年4 月開(kāi)工,計(jì)劃2024 年4 月竣工驗(yàn)收。按照項(xiàng)目綜合治理的實(shí)施內(nèi)容,結(jié)合措施布設(shè)特點(diǎn),確定溝道治理區(qū)和引排水工程區(qū)2 個(gè)監(jiān)測(cè)分區(qū),其中溝道治理區(qū)布設(shè)3 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),分別位于和事樓中溝、王海中溝和小溝的中段;引排水工程區(qū)布設(shè)3 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),分別位于泵站建設(shè)點(diǎn)、渡槽建設(shè)點(diǎn)和渠涵建設(shè)點(diǎn)。
對(duì)于該項(xiàng)目的水土流失、水土保持措施及其效益情況的監(jiān)測(cè),采用調(diào)查監(jiān)測(cè)、地面監(jiān)測(cè)和無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)合的方法。
3.3.1 水土流失監(jiān)測(cè)
水土流失監(jiān)測(cè)主要是水土流失擾動(dòng)范圍和水土流失量的監(jiān)測(cè)。明確擾動(dòng)范圍才能掌握水土流失動(dòng)態(tài)變化,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)走訪調(diào)查和無(wú)人機(jī)航拍,結(jié)合實(shí)施方案設(shè)計(jì),復(fù)核項(xiàng)目區(qū)內(nèi)土方挖填量和實(shí)際擾動(dòng)面積,確認(rèn)是否存在棄土場(chǎng)以及剩余土方去向。平原沙土區(qū)水土流失的主要特征體現(xiàn)在河坡的坍塌和河道的淤積兩個(gè)方面[2],尤其是在河道邊坡治理過(guò)程中,邊坡開(kāi)挖以后與邊坡植被防護(hù)工程實(shí)施之前,土壤存在短期裸露,如遇強(qiáng)降雨極易發(fā)生邊坡侵蝕。為此,降雨過(guò)后,及時(shí)利用無(wú)人機(jī)拍攝的河道邊坡影像,選取典型侵蝕溝,測(cè)量侵蝕溝長(zhǎng)度、寬度和深度,統(tǒng)計(jì)擾動(dòng)范圍內(nèi)侵蝕溝數(shù)量。
3.3.2 水土保持措施監(jiān)測(cè)
水土保持措施監(jiān)測(cè)采用實(shí)地調(diào)查與無(wú)人機(jī)調(diào)查相結(jié)合的方式,主要對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)綜合治理措施的執(zhí)行情況,如工程質(zhì)量、林草成活率等進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),針對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,及時(shí)提出解決措施。對(duì)于溝道防護(hù)的林草措施選取典型樣方進(jìn)行抽樣調(diào)查,監(jiān)測(cè)溝道邊坡的植物種類(lèi)、種植數(shù)量、生長(zhǎng)情況等。因本項(xiàng)目林草措施均沿溝道邊坡呈線性分布,考慮到布設(shè)樣方的便利性和代表性,樣方大小設(shè)定為3m×3m?,F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)時(shí),同步記錄喬木、灌木的樹(shù)種、樹(shù)高、直徑和郁閉度;地表植被的結(jié)構(gòu)和覆蓋度等。
3.3.3 水土保持效益監(jiān)測(cè)
對(duì)本項(xiàng)目來(lái)說(shuō),主要是野外調(diào)查和室內(nèi)監(jiān)測(cè)相結(jié)合進(jìn)行效益監(jiān)測(cè)。
通過(guò)實(shí)地走訪小流域內(nèi)典型農(nóng)戶,填寫(xiě)《典型農(nóng)戶監(jiān)測(cè)表》,對(duì)選定的農(nóng)田所生產(chǎn)的農(nóng)作物,單打單收,求得單位面積產(chǎn)糧、產(chǎn)值和投入,進(jìn)而推算整個(gè)項(xiàng)目區(qū)綜合治理前后所取得的經(jīng)濟(jì)效益變化。
生態(tài)效益監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括項(xiàng)目實(shí)施前后土壤理化性質(zhì)、林草覆蓋度和保水保土效益等。土壤容重采用烘干稱(chēng)量法進(jìn)行監(jiān)測(cè);土壤孔隙度采用環(huán)刀浸水法進(jìn)行監(jiān)測(cè);土壤蓄水持水、滲透能力采用室內(nèi)環(huán)刀法進(jìn)行監(jiān)測(cè);同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤的酸堿度、速效磷和速效鉀的含量。
平原沙土區(qū)一直是江蘇省水土流失嚴(yán)重地區(qū),也是在水土流失監(jiān)測(cè)中容易被忽略的地區(qū)。在平原沙土區(qū)開(kāi)展小流域綜合治理水土保持監(jiān)測(cè),可以參考生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)要求,結(jié)合項(xiàng)目具體施工內(nèi)容制定適宜項(xiàng)目特性的實(shí)施方案,真實(shí)反映項(xiàng)目治理情況,確保水土保持工程更好地發(fā)揮效益,實(shí)現(xiàn)美麗環(huán)境、美麗經(jīng)濟(jì)與美好生活三者的相得益彰■