摘要:小流域水土保持工程的設(shè)計,利用水利工程抑制水土流失,保護土地資源。本文參照的案例是:富川小流域水土保持工程,基本規(guī)劃是修整田面,抑制水土流失,并依照當(dāng)?shù)丨h(huán)境的基本情況,在整個區(qū)域內(nèi)進行了簡單的布局,由此,筆者對其進行了詳細(xì)的分析。
關(guān)鍵詞:富川小流域;水土保持工程;坡式梯田;水土保持
林富川小流域所在的位置是棗莊市山亭區(qū)馮卯鎮(zhèn),境內(nèi)的水系為淮河水系,區(qū)域內(nèi)水土流失嚴(yán)重,是水土流失重點治理區(qū)域。對于這一工程的項目設(shè)計,是優(yōu)化對土壤、河流的治理,把治理程度提升到70%,林草的覆蓋面積可達到80%以上,并讓工程帶來良好的經(jīng)濟效益。
一、富川小流域的基本情況
1.自然環(huán)境。地形:項目進行的地形是丘陵地區(qū),地形區(qū)內(nèi)形成了東西向的斷裂,斷裂面向南傾斜。同時,該地區(qū)的巖石是花崗巖和石灰?guī)r,整體坡度大約為15°,因為流域閉合,降水沉積后,會自然形成多條溝渠,方向是東北-西南,為主溝,支溝共有5條,另坡面的基本情況是,中部區(qū)域坡度平緩,重視作物,兩側(cè)較陡,以種植樹木為主。土壤:該區(qū)域土壤為棕壤,其在山坡的分布是,中下部多為粉粒和粘粒,并摻有部分砂粒,上部土層澆薄,有大量的砂粒與石礫,有好的通透性,但保肥能力不足。其適合種植的作物是玉米、花生、果林等。植被:流域內(nèi)的植被屬于暖溫帶落葉闊葉林帶,具體包含的林木是溫帶闊葉林、灌草叢等,目前,整個流域林草的覆蓋面積是只有25.3%。水文與氣象:山亭區(qū)受海洋性季風(fēng)影響,四季分明,降水有明顯的季節(jié)性,年平均溫度為14.5℃,夏季最高溫是40.6℃,最低溫是17℃。2.社會經(jīng)濟。人口、勞動力:山亭區(qū)經(jīng)濟發(fā)展較慢,比如馮卯鎮(zhèn)的的總?cè)藬?shù)是5.6萬人,城鎮(zhèn)人口與農(nóng)村人口差距較大。工程涉及的幾個區(qū)域——巖馬、萬莊等,勞動力的人數(shù)不足0.5萬人,且大部分時間都從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn):當(dāng)?shù)匕l(fā)展了農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和林業(yè),這些行業(yè)的發(fā)展為其帶來發(fā)展的機會,各業(yè)在整體經(jīng)濟中各占一定的比例。3.水土流失目前,該區(qū)域的基本情況是水土流失嚴(yán)重。調(diào)查人員根據(jù)對腐蝕面與溝蝕的等位置的分析,總結(jié)了水流失的各項數(shù)據(jù)(如表1所示),從這些數(shù)據(jù)中,可發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厮亮魇У膰?yán)重性。從表中,可分析出不同類型土地水土流失的情況,發(fā)現(xiàn)坡式梯田在所有土地類型中,水土流失的情況最為嚴(yán)重。所以,本工程的治理方向是,對低標(biāo)準(zhǔn)田、果經(jīng)林等進行處理,且低標(biāo)準(zhǔn)梯田原有的地堰已經(jīng)被嚴(yán)重破壞,田地的外側(cè)有大量砂礫,這些都加快了土地的水分流失。由此提出的設(shè)計要求是改變天地的排水情況,改善農(nóng)業(yè)條件,挖掘土地的生產(chǎn)力,提高土地的產(chǎn)出。
二、工程設(shè)計與施工
基于上述情況決定工程設(shè)計的方案,是以坡式梯田和疏林地為主,闡述了設(shè)計方案與施工方法。而其工程布局是,對于山頂?shù)乃S琢郑醚a植補充樹苗,并封育,以提高樹苗的成活率,對于荒草地,是種植側(cè)柏等,對于經(jīng)濟林與坡式梯田,是進行全面的修整,增加田地的排水設(shè)施,在流域下游,整理低標(biāo)準(zhǔn)田,用排水、蓄水提高其肥力的積累。其施工條件是,工程所在的區(qū)域有公路,緊鄰公路兩側(cè)的村莊,工程要求的時限是9個月,由個人承包,依照項目的進行情況,合理進行施工安排[1]。
1.坡式梯田的設(shè)計。
梯田主要集中在區(qū)域的中部位置,是調(diào)節(jié)山區(qū)生態(tài)平衡的重要力量,通過對它保水工程的設(shè)計,可抑制坡地的水土流失,控制河流徑流對地表水的沖刷,讓水流滲入土壤,為作物生長提供水分。其設(shè)計包括以下幾方面:原則:選擇高質(zhì)量、坡度緩的區(qū)域作為試驗田,對其進行修整;盡可能讓田地按照山坡地形的走向,就勢、取直,使所有梯田連成一片,長度控制在100~200m之間,為人們實際耕作提供便利;如果梯田靠近暴雨徑流處,應(yīng)在周圍設(shè)置排水、蓄水的工程,避免梯田被雨水沖刷;選擇行走的小路,寬度最小為2m,最寬為3m,比降最大不超過15%;修整后的梯田要做到田面平整,在田地周圍設(shè)有田埂,調(diào)整坡度大小。工程設(shè)計方案:梯田工程是建設(shè)生態(tài)環(huán)境基本的一環(huán),同時也是修整梯田的措施,因此,根據(jù)設(shè)計原則選擇的設(shè)計方案如下,在梯田內(nèi)部設(shè)置排水溝,溝渠的設(shè)置共有三種,一是底部與高度均為0.2m,上口的寬度是0.3m,二是寬為0.3m,深度是0.5m,上口是0.8m,三是寬度是0.45m,深度是0.3m,第一種溝渠的位置是梯田內(nèi)側(cè),第二個是縱塊的排水溝,第三個是斜坡的陡槽。根據(jù)有關(guān)該區(qū)域土地使用情況與資源評價等內(nèi)容的展示,以及對當(dāng)?shù)貙嶋H情況的考察,梯田已經(jīng)變?yōu)榈蜆?biāo)準(zhǔn)梯田,所以具體的設(shè)計方案是在某些梯田外增加干砌石地堰與地堰土方。
2.水土保持林的設(shè)計。
根據(jù)林地水土流失情況的分析,以及坡地巖石的種類與比例,提出水土包林的設(shè)計是選擇合適的樹種,調(diào)整栽植密度,用恰當(dāng)?shù)姆绞礁。原則:在適合的時間種樹,得到好的林分環(huán)境;同時注重生態(tài)與經(jīng)濟,選擇符合生態(tài)建設(shè)又可帶來經(jīng)濟利益的樹種;充分發(fā)掘土地生產(chǎn)力,得到效益;根據(jù)市場需求的變化,改變樹種結(jié)構(gòu),同時突出效益。設(shè)計方案:選擇品種,根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥赖念愋团c特點,選擇有良好生長的樹種。根據(jù)基本情況的介紹,得出可選擇的樹種為核桃與桃樹,桃樹的種植效果最佳;種植密度,種植密度的大小直接決定光能與水源、肥力的分配,而每種樹木所需的密度因生長情況不同,密度大小也不一,經(jīng)分析后,確定其密度是4m×5m;整地方法,其設(shè)計要求是可抵御10年每天6個小時的雨水沖刷,所以其設(shè)計是在坡田內(nèi)設(shè)計排水系統(tǒng),增加使用的排水設(shè)置,修筑地堰。
3.施工方案。
上述兩種設(shè)計方案都是基于坡式梯田提出,且工程設(shè)計以梯田的修整為主,所以對于施工方案的選擇,是用水平梯田的處理方法施工。具體方式如下:定線與清基:依照梯田現(xiàn)有的位置,確定它的坡面,在中間的位置找到中軸線,確定基點,用線向兩側(cè)延伸,確定等高點。因為定線操作較為復(fù)雜,需根據(jù)就勢、取直的原則,確定埂線的最佳位置,對清基的處理,是按照已經(jīng)確定的施工線,向外劃出范圍,清除雜物,把基礎(chǔ)夯實。修筑田坎,保留田坎并把田面修平,是田坎的修筑必須使用生土,土中不可有任何雜物,逐層夯實,保證接茬處的質(zhì)量,保留表土是用自下而上的方式修整梯田,把每個位置的表土逐步下移,這主要用于坡度較陡的田地,如果坡度較緩,可使用逐層置換法與中間堆置法,隨后把田地修平,依照田坎線,運用不同的填充方法,用自上而下的方式取土,直到高度到達中心線,進行修平[2]。另林草區(qū)的施工方案是:選擇恰當(dāng)?shù)氖┕r間,即種植前預(yù)先整理土地,時間是秋、冬,這可以讓雨雪累積,滲入土壤,實現(xiàn)土壤的熟化,而若是想在秋冬造林,基本要求是春季必須處理土地,若是當(dāng)年的春夏種植,前年秋天必須整地;該施工提出的質(zhì)量要求是,每部分工程的進行都要符合規(guī)范,不可更改,保證排水渠排出暴雨產(chǎn)生的徑流,填方工作進行時,要把土壤夯實,蓄水后不會坍塌。帶狀整地工程的進行,是預(yù)先定線,修筑后以5m為一個距離,設(shè)置隔擋,讓徑流適當(dāng)流出。其造林的要求是,春季種苗的時間是苗木發(fā)芽的7d,雨季使用的樹苗已有兩個月的生長階段,種植后可讓其安全過冬。
三、工程設(shè)計的效益
該工程的設(shè)計的投資是1,293.35萬元,用于工程進行的數(shù)個部分,而用其完成治理后,得到的效益是,增加了糧食與林木、果實的產(chǎn)量,糧食每畝在以往收成的基礎(chǔ)上,增加了20kg,資金收益增加40元,果林每年的收益增加17.98萬元,總治理程度為95%,林草覆蓋率上升到43.36%。即修整梯田,用科學(xué)的方式種植林木后,以及田地排水渠、蓄水期的建設(shè),增加了滲入土壤的水量,為作物、林木提供充足的水分,同時也讓土壤更加夯實,控制了雨水對土壤表面的沖刷,待土壤熟化后,為種植物提供充足的養(yǎng)分[3]。
四、結(jié)語
對富川小流域水土保持工程設(shè)計的有關(guān)分析,是根據(jù)區(qū)域的基本情況,以及工程設(shè)計的原則與要求,給出設(shè)計方案,并決定施工方案,展開水土治理工作,其治理的效益是,提高了土壤的生產(chǎn)率,增加農(nóng)民收益,涵養(yǎng)水源,抑制水土流失,調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡,構(gòu)架農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟單元與系統(tǒng),并進一步發(fā)展與優(yōu)化。
參考文獻
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