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摘 要:山东省临朐县李家庄小流域治理前水土流失严重,土层贫瘠、农作物产量低且不稳定,农民耕种积极性低,土地逐渐荒废,制约和影响当地经济的可持续发展。2019年,临朐县对该小流域项目区进行水土流失综合治理,实现了水土资源可持续利用,促进农村经济发展和生态环境改善。文章阐述了该区域的治理情况,对治理后实现的效益进行了分析。
关键词:水土保持;小流域治理;效益分析
临朐县位于鲁中南低山丘陵区,属于沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区。李家庄小流域地处临朐县冶源镇西南部,属潍河流域弥河水系,流域总面积19.80km2,辖李家庄、湾头河等10个行政村,总人口4382人,流域形状不规则,地势西南高东北低,属北方土石山区水力侵蚀类型区,水土流失面积13.76 km2。李家庄小流域综合治理工程为国家水土保持重点工程,本次工程治理水土流失面积9.70 km2。
一、综合治理前存在的问题
(一)自然条件不足,水土流失严重。流域内土壤类型复杂,地表起伏不平,地表组成物质主要为出露的岩石及其风化物,且土壤质地多为壤土,有机质含量低,抗蚀能力差。由于部位高、坡度大、砾石多、质地差,土壤侵蚀较重,养分含量低,保水肥性能差。土壤空隙度大,透水透气性好,土壤胶结力弱,易被雨水冲刷,造成水土流失。
(二)种植结构不合理,生态保护意识不高。经测评,流域内土地资源大部分适宜种植林果,而实际耕地、草地占比过大,且存在大片荒山荒坡。群众栽植经果林、农作物的积极性较高,对于荒山造林绿化多消极应对,管护意识差,植树造林成活率、保存率较低,植被布局结构不合理,不利于水土保持。
(三)坡面措施缺少统一规划,无法形成综合防护体系。流域内梯田颇具规模,但现有梯田年久失修、失修严重,水保林立地条件较差,且疏林较多,需要增加荒山荒坡的造林面积,减少疏林地的人為干预,围禁封育,加快植被的自然恢复更新;经果林、果园立地条件较好,是农民脱贫致富的主要财源,但由于地块配套设施年久失修,林果品种老化、管理不善等,需要更新改造,加强管理,提高产量。
(四)资金投入不足,治理标准不高。由于综合治理是比较大的工程项目,需投入足够的资金。而地方财力有限,群众经济实力也不足,资金投入上受到制约,使得原有的治理措施分散单一,具有自发性和盲目性,缺乏系统性和科学性,总体治理效果并不显著。
二、综合治理采取的主要措施
根据该流域内的土地种植结构、水土流失情况和当地经济发展需要等实际情况,因地制宜、因害设防,立足水土资源的有效合理利用,确定以治理小流域水土流失为基础,与发展小流域经济相协调,采取工程措施和、林草措施和封育措施相结合的方式,根据土地利用最优和水土保持效果最好的要求,科学合理调整种植结构,提高土地综合生产能力,构建小流域综合治理的措施布局。
(一)工程措施
1.整修梯田。对谷底两侧毁损的梯田石坎进行整修,疏通修缮排水沟,对局部不平的田面进行深挖平整,使地表径流被梯田田面部分拦蓄并逐渐下渗,增强土壤保水、保土、保肥和抗旱能力,整修面积44.32hm2。
2.整治水蚀坡林地。流域内水蚀坡林地存在地堰损毁情况,水土流失较严重,且存在果树树龄老化、品种退化杂乱等问题。采取人工修复石坎地堰形式,对损坏部分地堰进行重新修筑,并对水蚀坡林地果树进行补植、更新,整治面积60.22hm2。
3.修建蓄水池。根据降雨和水资源地域分布等特点,按照蓄、灌、排相结合的原则,建设蓄水池、沉砂池等径流调控工程,发展集雨节水灌溉,充分利用雨洪资源,形成旱能浇、涝能排的坡面径流调控和水资源开发利用体系,改善农业灌溉和防洪条件。
在山腰山谷汇流口处,按10年一遇6h最大降雨量设计修建2个蓄水池,充分利用自然地形修水渠引水蓄水,实行坡面集水。蓄水池采用半地下式圆形设计,设溢水口,高程与进水口相等,连接排水渠进行溢流。
蓄水池上游进水口出设沉砂池,通过引水渠与蓄水池相连;采用浆砌石形式在蓄水池一角设脚踏,方便农民耕作取水;蓄水池边墙上方设混凝土预制防护栏,保护人畜安全。
4.建设拦沙谷坊。拦沙谷坊有抬高沟底侵蚀基点,拦蓄泥沙,减缓沟道水流速度的作用。在沟底平缓、口小肚大、基础良好的地方,选用坚硬、无风化的质量大于20kg的大块石,采用条石或现浇5cm厚混凝土盖顶,新建4座干砌石拦沙谷坊,既能节省工料,又可拦截较多泥沙卵石。
5.修建生产道路。为便于农业机械、农用物资和农产品运输同行及水土保持工程的管理及维修,在李家庄村北新修宽度4m的生产道路1km。道路单侧修建排水沟,排除道路上游坡面来水。在经过沟道、交叉拐弯区,布置管径50cm、长度5m的过路管涵3处。
(二)林草措施
1.栽植水土保持林。水土保持林可以增加林草覆盖率,提高生态自我修复能力,改善流域生态环境。在坡度较陡、土层较为贫瘠的荒山荒坡新增水保林150.26hm2,考虑当地环境、水土保持和生态景观功能,树种选择侧柏、黄栌。新造幼林后期实行专人管护,及时松土、除草、修枝整形、灌溉追肥,防止人畜破坏。
2.栽植经果林
小流域经果林既可治理水土流失、改善生态环境,又可充分发挥土地生产潜力、促进当地经济发展。充分考虑地块实际情况和市场需求,在靠近沟道的中下坡区域,土层深厚、土质良好、交通方便、水肥条件较好的地块种植山楂,新植经果林面积36.64hm2。
(三)封育措施
对流域内现有的次生阔叶林、保护较好的侧柏林等采取封禁措施,实施封禁治理面积678.56 hm2,促进植被自然恢复,提高郁闭度,有效蓄水保土。划定封禁区域,确定封禁区域固定界限,设置封禁标志碑、牌;依据国家和地方有关法律法规,乡镇政府制定乡规民约,实行全年封禁;成立专职管护小组,选定办事公道、责任心强的护林员,对封禁区林地进行管护;水行政主管部门加强监督检查。
三、综合治理成效
(一)经济效益
依据国家标准《水土保持综合治理效益分析计算方法》(GB/T15774-2008),采取有无措施对比效益分析计算直接经济效益,各种产品按当地2017年市场综合单价计算。整修梯田44.32hm2,粮食增加产值43.21万元;新增经果林36.64hm2,粮食减少种植,果品增加产值,经济效益可增加102.23万元;整治水蚀坡林地60.22hm2,果品增加产值101.62万元。预计所有措施发挥效益时,,年产生的直接经济效益为247.06万元。
(二)生态效益
随着各项目措施保水能力的逐年增加,到措施全部生效时,每年可增加水资源入渗或利用量19.63万m3,届时区域地表径流状况得到明显改善,降雨经过各项措施截留入渗,发挥蓄水保水效益,增加土壤含水量,改善土壤水分状况,为水资源的合理高效利用起到积极的促进作用;随着径流条件和下垫面条件的改善以及土壤中林草根系密度的增加,增强土壤抗侵蚀能力,同时拦蓄工程和植被可对坡面起到稳定作用,发挥保土效益,避免土体滑落。经计算,各项措施全部发挥效益后,将减少土壤侵蚀量1.63万t;植被的增加提高林木的郁闭度,森林蒸腾作用下,区域小气候将得到改善,促进生态环境优化。
(三)社会效益
随着林地、果园面积增加,农业产业结构逐渐优化,农、林、牧、副业等实现全面发展,农村劳动力就业机会增加,提高群众生产生活水平,从而带动当地经济的发展, 推动新农村建设。
参考文献:
[1]秦夫锋等,玉皇沟小流域综合治理成效与进一步治理的可行性分析[J].中国水土保持,2020(8)。
关键词:水土保持;小流域治理;效益分析
临朐县位于鲁中南低山丘陵区,属于沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区。李家庄小流域地处临朐县冶源镇西南部,属潍河流域弥河水系,流域总面积19.80km2,辖李家庄、湾头河等10个行政村,总人口4382人,流域形状不规则,地势西南高东北低,属北方土石山区水力侵蚀类型区,水土流失面积13.76 km2。李家庄小流域综合治理工程为国家水土保持重点工程,本次工程治理水土流失面积9.70 km2。
一、综合治理前存在的问题
(一)自然条件不足,水土流失严重。流域内土壤类型复杂,地表起伏不平,地表组成物质主要为出露的岩石及其风化物,且土壤质地多为壤土,有机质含量低,抗蚀能力差。由于部位高、坡度大、砾石多、质地差,土壤侵蚀较重,养分含量低,保水肥性能差。土壤空隙度大,透水透气性好,土壤胶结力弱,易被雨水冲刷,造成水土流失。
(二)种植结构不合理,生态保护意识不高。经测评,流域内土地资源大部分适宜种植林果,而实际耕地、草地占比过大,且存在大片荒山荒坡。群众栽植经果林、农作物的积极性较高,对于荒山造林绿化多消极应对,管护意识差,植树造林成活率、保存率较低,植被布局结构不合理,不利于水土保持。
(三)坡面措施缺少统一规划,无法形成综合防护体系。流域内梯田颇具规模,但现有梯田年久失修、失修严重,水保林立地条件较差,且疏林较多,需要增加荒山荒坡的造林面积,减少疏林地的人為干预,围禁封育,加快植被的自然恢复更新;经果林、果园立地条件较好,是农民脱贫致富的主要财源,但由于地块配套设施年久失修,林果品种老化、管理不善等,需要更新改造,加强管理,提高产量。
(四)资金投入不足,治理标准不高。由于综合治理是比较大的工程项目,需投入足够的资金。而地方财力有限,群众经济实力也不足,资金投入上受到制约,使得原有的治理措施分散单一,具有自发性和盲目性,缺乏系统性和科学性,总体治理效果并不显著。
二、综合治理采取的主要措施
根据该流域内的土地种植结构、水土流失情况和当地经济发展需要等实际情况,因地制宜、因害设防,立足水土资源的有效合理利用,确定以治理小流域水土流失为基础,与发展小流域经济相协调,采取工程措施和、林草措施和封育措施相结合的方式,根据土地利用最优和水土保持效果最好的要求,科学合理调整种植结构,提高土地综合生产能力,构建小流域综合治理的措施布局。
(一)工程措施
1.整修梯田。对谷底两侧毁损的梯田石坎进行整修,疏通修缮排水沟,对局部不平的田面进行深挖平整,使地表径流被梯田田面部分拦蓄并逐渐下渗,增强土壤保水、保土、保肥和抗旱能力,整修面积44.32hm2。
2.整治水蚀坡林地。流域内水蚀坡林地存在地堰损毁情况,水土流失较严重,且存在果树树龄老化、品种退化杂乱等问题。采取人工修复石坎地堰形式,对损坏部分地堰进行重新修筑,并对水蚀坡林地果树进行补植、更新,整治面积60.22hm2。
3.修建蓄水池。根据降雨和水资源地域分布等特点,按照蓄、灌、排相结合的原则,建设蓄水池、沉砂池等径流调控工程,发展集雨节水灌溉,充分利用雨洪资源,形成旱能浇、涝能排的坡面径流调控和水资源开发利用体系,改善农业灌溉和防洪条件。
在山腰山谷汇流口处,按10年一遇6h最大降雨量设计修建2个蓄水池,充分利用自然地形修水渠引水蓄水,实行坡面集水。蓄水池采用半地下式圆形设计,设溢水口,高程与进水口相等,连接排水渠进行溢流。
蓄水池上游进水口出设沉砂池,通过引水渠与蓄水池相连;采用浆砌石形式在蓄水池一角设脚踏,方便农民耕作取水;蓄水池边墙上方设混凝土预制防护栏,保护人畜安全。
4.建设拦沙谷坊。拦沙谷坊有抬高沟底侵蚀基点,拦蓄泥沙,减缓沟道水流速度的作用。在沟底平缓、口小肚大、基础良好的地方,选用坚硬、无风化的质量大于20kg的大块石,采用条石或现浇5cm厚混凝土盖顶,新建4座干砌石拦沙谷坊,既能节省工料,又可拦截较多泥沙卵石。
5.修建生产道路。为便于农业机械、农用物资和农产品运输同行及水土保持工程的管理及维修,在李家庄村北新修宽度4m的生产道路1km。道路单侧修建排水沟,排除道路上游坡面来水。在经过沟道、交叉拐弯区,布置管径50cm、长度5m的过路管涵3处。
(二)林草措施
1.栽植水土保持林。水土保持林可以增加林草覆盖率,提高生态自我修复能力,改善流域生态环境。在坡度较陡、土层较为贫瘠的荒山荒坡新增水保林150.26hm2,考虑当地环境、水土保持和生态景观功能,树种选择侧柏、黄栌。新造幼林后期实行专人管护,及时松土、除草、修枝整形、灌溉追肥,防止人畜破坏。
2.栽植经果林
小流域经果林既可治理水土流失、改善生态环境,又可充分发挥土地生产潜力、促进当地经济发展。充分考虑地块实际情况和市场需求,在靠近沟道的中下坡区域,土层深厚、土质良好、交通方便、水肥条件较好的地块种植山楂,新植经果林面积36.64hm2。
(三)封育措施
对流域内现有的次生阔叶林、保护较好的侧柏林等采取封禁措施,实施封禁治理面积678.56 hm2,促进植被自然恢复,提高郁闭度,有效蓄水保土。划定封禁区域,确定封禁区域固定界限,设置封禁标志碑、牌;依据国家和地方有关法律法规,乡镇政府制定乡规民约,实行全年封禁;成立专职管护小组,选定办事公道、责任心强的护林员,对封禁区林地进行管护;水行政主管部门加强监督检查。
三、综合治理成效
(一)经济效益
依据国家标准《水土保持综合治理效益分析计算方法》(GB/T15774-2008),采取有无措施对比效益分析计算直接经济效益,各种产品按当地2017年市场综合单价计算。整修梯田44.32hm2,粮食增加产值43.21万元;新增经果林36.64hm2,粮食减少种植,果品增加产值,经济效益可增加102.23万元;整治水蚀坡林地60.22hm2,果品增加产值101.62万元。预计所有措施发挥效益时,,年产生的直接经济效益为247.06万元。
(二)生态效益
随着各项目措施保水能力的逐年增加,到措施全部生效时,每年可增加水资源入渗或利用量19.63万m3,届时区域地表径流状况得到明显改善,降雨经过各项措施截留入渗,发挥蓄水保水效益,增加土壤含水量,改善土壤水分状况,为水资源的合理高效利用起到积极的促进作用;随着径流条件和下垫面条件的改善以及土壤中林草根系密度的增加,增强土壤抗侵蚀能力,同时拦蓄工程和植被可对坡面起到稳定作用,发挥保土效益,避免土体滑落。经计算,各项措施全部发挥效益后,将减少土壤侵蚀量1.63万t;植被的增加提高林木的郁闭度,森林蒸腾作用下,区域小气候将得到改善,促进生态环境优化。
(三)社会效益
随着林地、果园面积增加,农业产业结构逐渐优化,农、林、牧、副业等实现全面发展,农村劳动力就业机会增加,提高群众生产生活水平,从而带动当地经济的发展, 推动新农村建设。
参考文献:
[1]秦夫锋等,玉皇沟小流域综合治理成效与进一步治理的可行性分析[J].中国水土保持,2020(8)。