小流域实施方案设计研究

 1项目区概况

1.1自然概况。项目区属于辽东山地丘陵区，区内山体连贯，形态各异，沟壑发育，沟壑密度为1.78km/km2，平均海拔高度为240m;地带性土壤为棕壤土，草甸土次之，土层厚度在0.3－1.5m之间;植被属于华北松槐混交林型区，有温带的落叶阔叶林，灌木、草类品种繁多，野生经济植物丰富，林草覆盖度61.7%;项目区属于北温带湿润地区季风气候，多年平均降水量860mm，多集中6、7、8三个月，多年平均气温为7.5℃，≥10°积温3720℃，无霜期144d，全年平均风速为2.5m/s;日平均风速＞5的天数52d/a;多年平均最大冻土深度1.2m。1.2社会经济。童家店小流域共有9个居民组，农户310户，总人口1242人，其中农业人口1235人，农业劳动力总量624人，人口密度90人/km2，人口自然增长率为3‰。2016年底农村各业生产总值1865万元。人均耕地0.23hm2，人均基本农田0.08hm2。粮食作物主要以玉米为主，粮食总产量0.14万t，农业人均产粮1100kg/人，农业人均年纯收入5700元/a［1］。1.3土地利用现状。童家店小流域土地总面积1376.1hm2，其中耕地290.34hm2，占土地总面积的21.1%;林地797.53hm2，占土地总面积的71.18%;园地13.07hm2，占土地总面积的0.95%;水域及水利设施用地20.36hm2，占土地总面积的1.48%;交通运输用地15.69hm2，占土地总面积的1.14%;城镇村及工矿用地52.29hm2，占土地总面积的3.8%;其他土地4.82hm2，占土地总面积的0.35%。人均土地1.11hm2。1.4水土流失及防治现状。项目区现有水土流失面积592hm2，占工程区总面积的43.02%。其中轻度侵蚀为254hm2，占总水土流失面积的42.91%;中度侵蚀为215hm2，占总水土流失面积的36.32%;强度侵蚀为123hm2，占总水土流失面积20.78%。土壤侵蚀类型为水力侵蚀。平均侵蚀模数为2500t/km2.a。水土流失主要分布在疏幼林地、经济林、侵蚀沟道等地［2］。截止2016年底，项目区现保存的水土保持治理面积65.01hm2，其中水土保持林16.51hm2，封禁治理48.5hm2，治理程度仅占水土流失面积的11%。

2项目建设的必要性

根据项目区水土流失防治要求，在项目区开展水土流失综合治理工程是极其必要的。1)是改善生态环境需要。由于水土流失，部分林地道路等出现深浅不一的侵蚀沟，河流改道，冲毁道路和农田，地面支离破碎，破坏了地面的完整性，给人们生产、生活带来不便的同时也造成生态环境的恶化。本项目的建设就是保护水土资源防患于未然，拯救水土资源，把水土流失控制在“萌芽”状态，此时治理最经济、最有效，这也是改善生态环境需要［3］。2)是涵养水源、蓄水保土的需要。项目区气候温和，无霜期长，自然条件优越，是县内重要的经济林———柞蚕生产基地之一。柞蚕在生产经营中清场作业和过度放养等致使柞蚕场沙化严重，林草覆盖率极低，涵养水源能力较差，“跑水、跑土、跑肥”现象较重，经济林单位产量偏低，产品质量下降。其主要原因是土壤的有机质含量降低。通过水土流失综合治理工程开展封育治理工程建设，提高林草覆盖度和控制泥沙下泄，这也是涵养水源、蓄水保土的需要［4］。3)是防止山地灾害减少经济损失的需要。由于水土流失，农田两侧的河道河床抬高，河道行洪能力普遍下降，洪水频率增高，给项目区群众生产生活造成严重的威胁。同时泥沙下泄严重，大量泥沙进入河道，引起沟道下游的河道严重淤积，导致灾害频繁发生，严重地泥沙淤积也降低了水利工程的使用寿命，由于河道泥沙淤积造成的直接和间接的经济损失是无法估量的，本项目的建设是防洪减灾、减少经济损失的需要［5］。4)是改善农业生产条件的迫切需要。由于水土流失，破碎的地表、沟道在汛期来临之际夹杂着大量泥沙进入河道，河道河床抬高，河道行洪能力普遍下降，洪水频率增高，给项目区群众生产生活及生命财产造成严重的威胁，搞好该区域水土保持工程的建设对于改善项目区农业生产条件具有根本性的作用，对于推进生态环境建设、确保社会经济可持续发展具有重要的现实意义和深远的历史意义［6］。

3建设任务、目标与规模

3.1建设任务。本项目的建设任务主要包括:1)治理水土流失，改善生态环境，减少入河入库泥沙。2)蓄水保土，保护耕地资源，促进粮食增产。3)涵养水源，减轻面源污染，维护饮水安全。4)改善农村生产条件和生活环境，促进农村经济社会发展。3.2建设目标。童家店小流域(西阳沟片区)治理面积为125.05hm2，水土流失综合程度达到70.25%。林草覆盖度提高0.2%。蓄水效益达90%，保土效益达95%，减少径流90%，减少泥沙95%以上，生态环境得到明显的改善;地区农业总产值增加0.42%，农民人均纯收入增长0.75%;治理后使水土流失得到有效控制，土地利用合理化，农业生产条件得到较大改善［7］。3.3建设规模。综合治理水土流失面积125.05hm2，其中水土保持林2.7hm2;新建谷坊31处;作业路2.3km;封育治理122.35hm2，宣传牌4块。

4总体布置与措施设计

4.1工程总体布置。以治理保护和开发利用水土资源为基础，以恢复植被、保护经济林、沟道治理为重点，结合工程区土地利用现状、自然条件和经济发展方向，因地制宜，因害设防，集中治理、工程和生物措施相结合，组成控制水土流失综合防治体系，工程总体布置为:针对10a生以下的幼林、疏林地及三类蚕场实行封育治理，充分利用大自然自我修复能力，逐步提高林草郁闭度，达到保水、保土作用，实现生物的多样性保护;在覆盖度较低的荒坡、沟道两侧栽植水土保持林，集固土护坡和经济效果于一体，达到经济与生态双赢的目的;治理侵蚀沟沟道，从沟头到沟口依次修筑浆砌石谷坊，以削减洪峰流量，减轻侵蚀沟的扩张和泥沙下泄，减少山地灾害;在经济林区修建作业路，为农业生产创造条件［8］。4.2措施设计。措施设计遵循的原则:①坚持“预防为主，防治并重”的原则。②坚持因地制宜，综合治理的原则。③坚持统一规划，突出重点，分布实施的原则。④坚持与区域经济及社会发展紧密结合，生态、经济、社会效益并重的原则。⑤坚持国家扶持为主的机制原则。本项目实施方案按照水土保持技术规程设计完成，工程设计防洪标准按10a一遇，具体包括谷坊、作业路、水保林和封禁治理工程的设计。

5施工工艺和方法

谷坊:施工采取人工施工。首先根据方案测定的谷坊的位置，定出谷坊的坝轴线;其次清基，沟床为土质时，谷坊基础应清至坚实的母质土层;石质沟床应清除表面风化层。最后筑坝，坝应与水流方向垂直，从下向上分层垒砌，按边坡逐渐向里缩。砌石要求做到“平、稳、紧、满”。水保林:施工采取人工挖土、人工栽植的方法;春季植苗造林。采用传统的植树方法即“三埋，二踩，一提”，苗木按照设计的株行距随起随栽，保证根部湿润，在整地后因故不能栽植的要采取假植措施。栽植时按照设计的株行距，挖好植树坑，以根系舒展为准［9］。封育治理:附属设施采取人工施工。封育地块实施:首先在林业部门配合下，组织人力汇同乡村有关人员对封禁地块全面规划登记台帐，编制图表;然后落实护林合同，公布封山地块。

6效益分析

项目的实施，将产生较大的经济、生态和社会效益。林草覆盖率提高0.2%，年可拦蓄地表径流2.82万m3，减少泥沙流失量0.64万t，改善地表径流状况，减轻自然灾害，改善土壤生态系统和生态环境系统;随着生态环境的良性循环，群众生活质量有所提高，强化农业基础设施，将实现自然资源的永续利用。在项目工程运行期，所有措施生效后，年增产枝条12.23万kg，增产活立木0.004万m3，增产干果0.27万kg，直接经济效益达5.27万元。

7结语

童家店小流域(西阳沟片区)在推行小流域综合防治措施之后，已经将水土流失情况得到了很好地防治，生态环境也得到了极大地改善，减少水泥土的流入，通过对山区进行封山育林来进一步地保护水塘沟流域内的水源，也改善了水塘沟流域的生态状态，使得流域内的居民生活水平都得到了保证，使区域水土流失得到全面综合防治，生态环境得到明显改善，从而实现了较高的生态效益、经济效益和社会效益，起到了带头示范作用，促进社会生产和农村产业相结合，有效的提高了农村经济的发展速度，有利于人们生活水平的改善和提高。