小流域治理工程設計研究

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［摘要］大同市南郊區高屯小流域治理項目為京津風沙源治理工程水利水保項目。項目區位于大同市南郊區西部鴉兒崖流域，該小流域屬海河流域，總面積7.85km2，其中水土流失面積為7.41km2，占總面積的94.4%。從工程建設規模，工程設計原則、設計的總體布置與具體工程措施進行了設計。流域治理后治理度可達到79.9%，林草覆蓋率增加13%，每年可減少泥沙0.41萬t。

［關鍵詞］工程設計；高屯流域；南郊區

1概況

大同市南郊區高屯小流域治理項目為京津風沙源治理工程水利水保項目。項目區位于大同市南郊區西部鴉兒崖流域，該小流域屬海河流域，總面積7.85km2，其中水土流失面積為7.41km2，占總面積的94.4%。工程建設任務與規模為：小流域綜合治理措施面積300hm2，100hm2種植灌木林檸條，200hm2封禁圍欄，工程共投資60萬元，均為中央投資。為確保工程質量如期完成，嚴格按照相關規范、規程和有關規定執行。完成水土保持監測監督任務。主要技術支持采用水利、水保相關依據。明確管護責任，加強管護力度，確保項目工程長期發揮效益。項目實施后，流域治理度達到79.9%，林草覆蓋率增加13%，每年可減少泥沙0.41萬t，起到良好的防止水土流失作用，推動南郊區經濟和社會的持續健康發展。

2項目區的基本情況

2.1地理位置。項目區位于鴉兒崖流域，屬海河流域，流域面積為785hm2，水土流失面積為741hm2，現狀治理面積為294.3hm2，均為林地，其中喬木林2hm2，灌木林292.3hm2。2.2地質地貌。流域以黃土丘陵階地為主，表面為黃土覆蓋，植被稀少，水土流失較為嚴重。2.3水文氣象。項目區屬典型的大陸性季風氣候，春季干旱多風，夏季降水集中，秋季降水驟減，冬季降水稀少，四季分明。光熱資源比較豐富，水分資源不足，氣象災害頻繁。多年平均氣溫6.5℃，≥10℃積溫為2836℃，多年平均降水量381mm，5年一遇24h最大降雨量為79.8mm，無霜期為125d，最大凍土層深度2m，大風日數為65d。2.4土壤。項目區土壤質地疏松，肥力瘠薄，有機質含量少，抗沖力低，易流失。2.5植被。項目區地處干旱、半干旱地帶，以長芒草為主的混生蒿子、沙棘、興安胡枝子、麻黃等為主要物種，植物多樣性差，生態環境極其脆弱。2.6社會情況。項目區涉及總人口625人，全部為農業人口，農業勞動力458人，人口密度80P/km2，人均純收入1800元，人均耕地0.25hm2，人均年產糧食為80kg。項目區的文教、交通、通訊、電力等基礎設施薄弱，農民文化素質較低。2.7水土流失狀況。項目區大部分為黃土丘陵階地區，水土流失主要類型為水蝕，土壤侵蝕模數為5000t/km2•a。其中水土流失面積占總面積的94.4%，其中輕度侵蝕1.83km2，占流失面積24.7%，中度侵蝕3.58km2，占48.3%，強度侵蝕1.59km2，占21.5%，極強侵蝕0.4km2，占5.5%。2.8水土流失防治情況。多年來，項目區內流域農民在資金不足、生活貧困的情況下，積極開展了水土流失治理工作，但因人口少，治理任務大等原因，治理進展緩慢，森林覆蓋率低，水土流失較為嚴重。2.9土地利用現狀。項目區農業用地154.2hm2，林業用地294.3hm2，荒草地234.5hm2，其它用地102hm2。

3總體布置與措施設計

按照水土流失嚴重地區重點治理、優先治理的原則，根據項目區自然條件，合理布局，統籌規劃，遵循生物措施與工程措施相結合，采取有效措施和強有力的封造手段，恢復和擴大項目區植被，改善當地環境。3.1總體布置。根據項目區地形、地貌、土壤質地等條件，以保持水土為核心，增加植被，改善生態環境為原則，以及往年流域治理中適宜種植樹種的實施經驗，本設計小流域治理工程的治理措施主要以生物措施為主，種植類型為灌木林檸條，其次是為有效防止人畜任意進入封禁區，實施刺絲防護圍欄措施。3.2措施設計。一是適地適樹，因地制宜，集中連片，以獲取穩定持續的水分環境；二是選擇耐干旱、耐瘠薄、防護效益好的樹種，以提高造林成活率。3.2.1林草措施設計。整地施工。整地方式采用小魚鱗坑整地，整地時間在雨季或秋季。小魚鱗坑整地的規格，長徑為0.6m，短徑為0.4m，深0.5m。株距為1.5m，行距為2m，魚鱗坑布設要沿等高線成“品”字型排列，整出的魚鱗坑要符合設計規格，生土筑埂，熟土回填，坑埂要踩實，土壤干容重要達到1.3t/m3以上，保證蓄水后不坍塌，不穿孔。灌木品種選擇。檸條喜光、極耐寒、耐干旱、耐瘠薄土壤、生長迅速，根系發達，根深，有根瘤菌，萌蘗力很強，是固溝護坡、護埂、護壩，改良土壤的優質灌木品種，尤其適應在項目區內生長。栽植苗木施工方法。株距為1.5m，行距2m，每公頃定植點3330穴，每穴植苗3株，苗木規格為1年生裸根苗。苗木隨起隨栽，當天植不完的苗木，要假植、澆水，防止暴曬。外地遠距離，大范圍調運苗木，應經過植物檢疫，并要注意包裝。栽植前要對樹苗進行挑選，用于造林的苗木必須發育良好，根系完整，基莖粗壯，頂芽飽滿，無病蟲害，無機械損傷。栽植苗木時應將樹苗扶直，栽正，根系舒展，深淺適宜，填土時應先填表土、濕土，后填生土、干土，分層踏實。在墑情不好時，要澆灌透水，再覆一層虛土，以利保墑。撫育管理從第二年開始，每年5—6月進行，連續三年，撫育方式為松土，除草。項目區立地條件差，干旱少雨為，為提高苗木成活率，植苗造林時施用“根寶2號”或TCP植物蒸騰抑制劑。3.2.2封禁措施。根據實地調查，項目區流域內高屯村溝壑植被條件相對較好，其植被主要為檸條、野生灌木覆蓋度在30%左右，分布于梁、峁、坡及溝谷，將此植被狀況，設計為封禁治理區，封禁面積為200hm2。為有效防止人畜任意進入封禁區，在人畜活動頻繁的關鍵部位，實施刺絲防護圍欄措施，長度為6.04km，防護圍欄設計采用埋設混凝土預制樁，拉設刺絲網圍欄，樁長1.8m，樁橫截面10cm×10cm，樁中埋設4根冷拔絲及5個用于固定刺鐵絲的預埋件，樁地下埋深50cm，樁間距5m，樁間均勻布設5根14號刺絲，刺絲間距25cm，共使用混凝土預制樁1209根，14號刺鐵絲35km。

4工程效益

經過本項目的實施，流域內治理度可達到79.9%，林草覆蓋率增加13%，每年可減少泥沙0.41萬t。項目完成后，在保證人均80kg糧食的前提下，牧業效益將會越來越大，防風固水、保持水土的效益也會更加顯著，這將對促進永定河上游嚴重水土流失區的綜合治理，減輕洪水、泥沙對下游的危害，對改善生態環境具有重要意義。

作者:鄭志芳 單位:大同市南郊區水務局