關(guān)鍵詞:水土保持;效益分析;工程設(shè)計;大溝村河小流域;市中圖分類號:S157 文獻標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j . issn. 1000-0941.2025.06.016引用格式:.市蘇家屯區(qū)大溝村河小流域治理成效分析[J].中國水土保持,2025(6):53-55.
市蘇家屯區(qū)是國家商品糧基地和糧食自給工程項目示范區(qū),也是省農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)示范區(qū)和市水稻優(yōu)質(zhì)米基地。根據(jù)《市水土保持規(guī)劃(2016—2030)》(沈政[2018]7號),蘇家屯區(qū)大溝村河小流域?qū)龠|中平原人居環(huán)境農(nóng)田防護區(qū),流域內(nèi)坡耕地集中連片且降水集中,雨季徑流量大、歷時短,受降水影響,溝道不斷向外擴張致使連片坡耕地出現(xiàn)斷裂,耕地面積減少,土壤肥力下降,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅。多年來,村民曾多次自發(fā)在河道堆土攔蓄徑流,但最終均因水流下泄過快被沖毀。為了減少水土流失、有效保護耕地、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、增加農(nóng)民收人,蘇家屯區(qū)出臺了拉動經(jīng)濟發(fā)展的多項措施。本研究以蘇家屯區(qū)實施的大溝村河小流域水土保持治理工程為例,介紹工程建設(shè)內(nèi)容和水土保持效益,以期能為類似小流域水土流失治理提供參考。
1小流域概況
大溝村河屬于十里河右岸的一級支流,發(fā)源于十里河街道石廟子村,最終匯入十里河,河道長 9.8km ,流經(jīng)大溝村、蔡家屯村、石廟子村、楊城寨村、三家子村、莽公屯村、大洼村、蛤螞塘村8個行政村。大溝村河小流域地貌以低山丘陵為主,多年平均降水量680.4mm ,最大凍土深 148cm ;處于長白山植物區(qū)系、蒙古植物區(qū)系和華北植物區(qū)系交會地帶,植物種類較豐富;總?cè)丝?602人,土地總面積 27.74km2 ,其中水土流失面積 14.35km2 ,水土流失以輕度水蝕為主。
2 水土流失現(xiàn)狀
2.1 坡耕地現(xiàn)狀
依據(jù)省坡耕地專業(yè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),大溝村河小流域坡耕地面積為 1870.01hm2 ,以坡度 lt;5° 坡耕地為主,坡耕地面積統(tǒng)計結(jié)果見表1。根據(jù)2019年省水土流失動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù),流域內(nèi)水土流失面積占土地總面積的 51.73% ,其中輕度、中度、強烈、極強烈、劇烈侵蝕面積分別為 12.13,1.44,0.36,0.36,0.06km2
2.2水土流失成因和危害
大溝村河小流域內(nèi)地表起伏較大,河道縱橫交錯,土壤類型以棕壤為主,透水性差,在雨季短歷時強降雨的作用下,表層土壤極易隨地表徑流流失。長期以來農(nóng)民開荒種地侵占河道,導(dǎo)致河道兩側(cè)植被破壞,生態(tài)環(huán)境惡化,加之上游來水沖刷,產(chǎn)生了侵蝕溝,侵蝕溝的不斷擴張導(dǎo)致河道兩側(cè)耕地面積減少、水土流失嚴(yán)重。
流域內(nèi)水土流失不斷加劇的直接危害是導(dǎo)致坡耕地土層變薄,土壤中的有機質(zhì)逐漸流失,肥力逐年下降。目前,土地退化已嚴(yán)重影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn),造成產(chǎn)量不穩(wěn),生產(chǎn)效益下降,威脅糧食安全[1-2]。水土流失帶走的表層土壤還會造成水體含沙量增加,同時流失的土壤中含有大量的有機質(zhì)及殘存的農(nóng)藥、化肥等,會造成水體污染、水環(huán)境惡化等[3]
3水土保持工程建設(shè)任務(wù)與規(guī)模
3.1 建設(shè)任務(wù)
大溝村河小流域水土保持治理工程的建設(shè)目的是:治理水王流失,改善生態(tài)環(huán)境,減少入河泥沙;控制溝道發(fā)展,保護耕地資源;蓄水保土,促進糧食增產(chǎn);涵養(yǎng)水源,控制面源污染,維護飲水安全;改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件和環(huán)境,促進農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展。
3.2 建設(shè)內(nèi)容
1)工程措施。實施溝道削坡整形 4 386m ;修筑溝道灘岸防護工程石籠護岸 192m 、石籠護腳 419m :填溝1處,面積 1449m2 ;修筑生態(tài)堰5座。
2)林草措施。種植丁香球200株。
4水土保持工程措施
4.1 溝道削坡整形
在河道淤積處進行清淤,清除河道淤積物和堆積物,使河道平順、水流暢通,恢復(fù)河道的正常行洪功能。實施溝道削坡整形 4 386m ,完成清淤量36903m3 ,其中河道 1# 清淤量 14 236m3 、河道 2# 清淤量21626m3 、河道 4# 清淤量 1 041m3 。
4.2 溝道灘岸防護工程
治理段河道兩岸均為坡耕地,考慮到上下游銜接和生態(tài)治河目標(biāo),結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)需求,治理段溝道灘岸防護工程采用了3種規(guī)格的石籠護岸,分別為在村屯沖刷嚴(yán)重段修筑 3m 高石籠護岸,在河道凹岸處修筑 1,2m 高石籠護岸,以防止河道兩側(cè)沖蝕塌陷。修筑石籠護岸共計 192m ,具體設(shè)計見圖1。
4.3 填溝工程
以坡耕地中心的1條小型侵蝕溝為治理對象(見圖2),該溝上口寬 15~20m 、下口寬 6~10m 、深 1.3~ 2.0m 長 68m ,上游來水量極少,無明顯侵蝕,下游受河道 1# 流水反向侵蝕。該溝兩岸為坡耕地,現(xiàn)狀種植農(nóng)作物為玉米,每年產(chǎn)生秸稈量較大,可用于填溝。填溝后恢復(fù)為耕地,不僅可增加耕地資源,改善耕作條件,而且兩側(cè)坡耕地又能集中連片,實現(xiàn)節(jié)約集約利用。填溝工程完成后,在該溝下游靠近河道 1# 側(cè)修筑石籠擋墻作為溝頭防護工程,以防止侵蝕的發(fā)生。具體操作步驟: ① 削坡。對現(xiàn)狀侵蝕溝進行削坡處理,削坡土方臨時堆放在侵蝕溝兩側(cè),待秸稈捆鋪設(shè)后平鋪于秸稈捆上,削坡后溝深約 2m 。 ② 秸稈打捆。將秸稈打捆,秸稈捆尺寸為 0.6m×0.4m×0.5m (長 × 寬 × 高),沿溝底鋪設(shè)兩層。 ③ 打樁。沿溝底間隔 10m 左右打入1排木樁,木樁長 1.5~2.0m ,直徑 70mm ,埋入地下 0.5m ,橫向間距 0.5m ,縱向間距 10m 。④ 填土。將削坡土方及河道清淤土方平鋪于秸稈捆上,考慮自然沉降,土方平鋪厚度要高出地表 20cm 。秸稈透水性好,雨水由侵蝕溝溝底排走,可減少土壤流失。秸稈填溝設(shè)計示意見圖3。侵蝕溝治理可改善耕地的完整性,有利于機械化作業(yè),可提高耕種效率[4]。 ⑤ 石籠防護。填溝后,在河道 1# 的岸坡銜接處修筑石籠擋墻,墻高 2m ,頂寬 0.5m ,基礎(chǔ)埋深0.5m ,背水面設(shè)長絲土工布道,土工布兩側(cè)外延 0.3m 。石籠規(guī)格選用 4.0m×0.5m×0.5m (長 × 寬 × 高)、4.0m×1.0m×1.0m (長 × 寬 × 高)兩種。經(jīng)計算,填溝工程結(jié)束后將新增耕地面積 1449m2 。
4.4生態(tài)堰
蛤螞塘村段河道一直沒有治理,汛期洪水沖刷,導(dǎo)致河道斷面有明顯拉伸痕跡,岸坡多處出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,且河道下切和水土流失嚴(yán)重。因此,在該河段內(nèi)適當(dāng)位置布設(shè)生態(tài)堰,通過生態(tài)堰來調(diào)節(jié)汛期上游來水,降低水流流速,使水流更平緩地通過易受侵蝕的河岸,減輕水流對河岸的沖刷,起到治理水土流失、降低河道比降、涵養(yǎng)水源、調(diào)解小氣候等作用。
選擇在河谷狹窄、壩軸線短、攔蓄區(qū)域空闊、溝底比較平緩的位置布設(shè)生態(tài)堰,共建設(shè)5座生態(tài)堰。生態(tài)堰堰體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),坐落在土基上,前、后均設(shè)齒墻,堰體下部設(shè)混凝土墊層、碎石墊層和長絲土工布墊層,堰體分為溢流段和調(diào)節(jié)閘段,二者共用消力池。生態(tài)堰上、下游均設(shè)翼墻,采用懸臂鋼筋混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)。
4.5水土保持林
水土保持林具有調(diào)節(jié)地表徑流、防治土壤侵蝕、減少河流泥沙淤積等重要作用[5]。大溝村河小流域水土流失多發(fā)生在坡耕地,受常年耕種和降雨沖刷影響,水土流失造成蛤螞塘村段河道淤積嚴(yán)重,因此本次治理在河道清淤的同時,沿河道坡耕地邊緣栽植水土保持林。水土保持林選用丁香球,株高不低于 1m ,共計200株。栽植時按照“三填、兩踩、一提苗”,先填表土于坑底,把苗木放入穴中央,再填一些濕潤熟土于根底,用腳踩實一次,將苗木稍向上輕輕提一下,使苗根舒展與土壤密接,然后將生土填入踩實,最后覆土保嫡。栽植深度一般以超過原根系 5~10cm 為宜。
5 結(jié)束語
治理前大溝村河小流域生態(tài)環(huán)境敏感且脆弱,通過實施大溝村河小流域水土保持治理工程,控制河道兩側(cè)的水土流失和栽植水土保持林,改善了河岸周邊的生態(tài)環(huán)境,提高了生態(tài)自然恢復(fù)能力,促進了生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。通過治理,小流域內(nèi)耕地的固土保水效益得到加強,土壤養(yǎng)分流失情況有所改善,水、肥、土的保持提升了土地的使用價值,增加了當(dāng)?shù)剞r(nóng)、林、牧業(yè)收益[,還減少了泥沙入河量,減輕了泥沙淤積對河流的危害,恢復(fù)了河道的行洪功能。此外,對耕地資源潛力的進一步挖掘既豐富了農(nóng)副產(chǎn)品的種類、數(shù)量,又拓寬了農(nóng)村勞動力的就業(yè)途徑,有效促進了區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展[7-8] 。
參考文獻:
[1]焦鵬,閻百興,歐洋,等.東北低山丘陵典型區(qū)侵蝕溝分布特征及其地形影響研究[J].地理科學(xué),2022,42(10):1829-1837.
[2]燕靜博.省水土流失現(xiàn)狀及生態(tài)修復(fù)體系措施研究[J].黑龍江水利科技,2022,50(2):202-204.
[3]徐先海,劉峰.皖西南地區(qū)水土流失研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2009(21):88-89.
[4]耿煜函.黑土區(qū)典型坡耕地侵蝕溝治理研究:以木蘭縣和拜泉縣為例[D].哈爾濱:黑龍江大學(xué),2021:49-50.
[5]張吉岳.淺談鄉(xiāng)村綠化樹種選擇與應(yīng)用[J].寧夏農(nóng)林科技,2017,58(8) :31-32.
[6]孫穎.立體種植是彰武縣風(fēng)沙治理的有效模式[J].水土保持應(yīng)用技術(shù),2013(3):48-49.
[7]陳國濤.朝陽縣下洼小流域綜合治理效益研究[J].黑龍江水利科技,2020,48(11):137-140.
[8]張偉華.小流域治理措施布設(shè)與工程效益分析:以海城市松樹溝流域為例[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2016(7):3-5.
(責(zé)任編輯 李楊楊)