梅县崩岗治理实践

2011-02-16巫南祥

中国水土保持 2011年1期

关键词：谷坊梅县措施

巫南祥

(梅县水土保持委员会办公室,广东梅县 514700)

梅县崩岗治理实践

巫南祥

(梅县水土保持委员会办公室,广东梅县 514700)

崩岗;分布范围;侵蚀特征;治理措施;梅县

梅县属南方红壤丘陵区,受自然因素和人类活动的共同影响,崩岗非常发育,且危害极大。梅县依据崩岗的分布情况、形成条件、发育特征及危害情况,采取工程措施、植物措施、管理措施相结合的办法,对崩岗进行了综合整治,取得了显著成效;每年减少泥沙下泄 153万t,保护农田 3 107 hm2,生态环境步入良性循环。介绍了当地崩岗治理的做法和经验。

崩岗是指山坡土体或岩石体风化壳在重力与水力作用下分解、崩塌和堆积的侵蚀现象,是土壤侵蚀的极度形式和水土流失的极端状态。崩岗是沟蚀和重力侵蚀相结合的一种特殊形式,是一种“生态溃疡”,崩岗将地面切割得支离破碎,影响了土地利用;从崩口流出的浑水含有大量石砾等固体颗粒,且酸性很大,流入水稻田后会造成作物减产,严重时水稻田完全被泥沙覆盖变成沙渍地或砂砾滩,丧失了耕种能力;有些地方崩岗已严重到毁坏民居,威胁群众生命财产安全。梅县的崩岗是一种不可避免的自然现象,但其发生、发展又与人类活动息息相关。据《梅县志》记载,新中国成立前全县有崩岗 1 708处,面积为 5 km2;1983年有 4 255处,面积为 29.35km2;2005年普查时达 7 215处,面积为 44.64 km2。

根据《南方崩岗防治规划》(2006— 2030年)工作大纲,为收集崩岗资料,2005年 1—4月我县成立了崩岗普查小组,对辖区范围内的崩岗进行了全面普查,经过实地勘测和整理统计,研究了崩岗的分布范围、区域数量与潜在危害以及不同类型区的治理模式等。

1 研究区概况

1.1 自然环境概况

梅县位于广东省东北部、韩江上游、莲花山脉以西,介于北纬 23°55′— 24°48′、东经 115°47′— 116°33′之间,东西宽 78 km,南北长 98km,土地总面积 2 755.36 km2,耕地面积19 933 hm2,总人口 60.63万人,属南方红壤丘陵区,是广东省水土流失重点治理区。自然成土母岩以花岗岩、混合花岗岩、砂砾岩、紫色砂页岩为主,土壤类型主要有黄壤、红壤、赤红壤、砖红壤和紫色土。境内丛山环抱、山峦起伏、地形复杂,梅江穿越腹地,地势西高东低,地形可分为河谷盆地、丘陵和山地。梅县地处亚热带季风气候区,气候温和,光热充足,年均气温 21℃,年平均日照时数2 009.9 h,无霜期 306 d,年均降水量 1 500 mm,且降雨集中在 4—9月份。

1.2 崩岗分布情况

梅县的崩岗主要分布在赤红壤、砖红壤、紫色土地区,不同土壤类型区崩岗侵蚀的规模和强度不同:①赤红壤类型区。成土母岩一般为花岗岩,土壤侵蚀以崩塌为主要特征,往往崩岗大量集中,常发展成崩岗群,侵蚀强度大。此类崩岗主要分布在梅县南部、西南部等,有 4 010处,面积为 22.33 km2。②砖红壤类型区。为砂砾岩地区,土层特点为深厚的类土石堆积层,土壤侵蚀亦以崩塌为主要特征,在长时间降雨或暴雨后常发生泥石流,往往表现为单个崩岗极速发育,侵蚀强度很大。此类崩岗主要分布在梅县西部、中部和东北部等,有 1 507处,面积为 11.26 km2。③紫色土类型区。岩石成分主要为粉砂及泥质,风化基岩裸露,风化后土壤流失形成浅沟,亦可发展为崩岗。此类崩岗主要分布在梅县西部、中部、东部等紫色土类型区,有 1 698处,面积为 11.05 km2。

2 崩岗的侵蚀特征

2.1 崩岗的形成条件

自然因素方面,崩岗的形成主要与地质结构、地形、地势、地貌、气候和降雨等密切相关。因成土母岩不同,故各地发生崩岗的形态和规模均有所不同:①在花岗岩地区,母岩多为粗粒斑状结构,含长石、石英较多,受构造影响,在气候和地下水的共同作用下,岩体风化剧烈,形成了数十米厚的风化壳土层。土层含砂量高达 50%～60%,结构疏松、黏性小、易吸水饱和,在地表径流和雨滴击溅作用下极易产生沟蚀和崩岗侵蚀。②在砾岩地区,岩体属陆相沉积,其中大小砾石占到 70%～80%,紧密度差,在风化作用下形成了深厚的类土石堆积层,在地表径流的侵蚀切割下先形成冲沟,再在重力侵蚀作用下扩展成崩岗,遇长时间降雨或大暴雨则常以泥石流形态倾泻至谷底。③在紫色砂页岩地区,岩石主要成分为粉砂及泥质,岩体结构疏松,在干湿交替与温差作用下,岩体膨胀和收缩致使表面不断剥壳。④地质运动形成的构造带岩体往往比较破碎,亦是崩塌易发地带,此类崩岗往往具有较明显的带状分布特征。

人为因素方面,崩岗的形成与人类活动密切相关。例如,无序砍伐森林、灌木及过度放牧等破坏了坡面植被,采矿等开发建设活动改变了坡面形态,陡坡地开垦严重扰动地表等都有可能产生切沟进而发展成崩岗。20世纪 50—80年代,一方面人们在“人定胜天”的思想指导下向大自然疯狂索取,大规模毁林开荒和顺坡耕种,严重扰动了地表;另一方面乱砍滥伐使大面积的原生植被遭到破坏,导致全县水土流失面积增加,尤其是崩岗的发展速度快得惊人。

2.2 不同土壤类型崩岗的发育特性

根据土壤类型分类,梅县的崩岗主要发生在赤红壤、砖红壤及紫色土地区,其土壤侵蚀以崩塌为主要特征。在赤红壤类型区,土体结构疏松、黏性小,一旦出现裸露地,那么受降雨径流冲刷就很容易产生切沟,并进一步发展为崩岗。在砖红壤类型区,土层深厚、砾石含量高、紧密度差,发生长时间降雨或暴雨后土体浸润、饱和,容重增加,滑动摩擦系数减小,进而发生失稳;崩塌发生时常伴有崩岗泥石流,侵蚀强度高达 10万 t/(km2·a)。在紫色土类型区,土壤特性决定了崩岗的产生和发展速度均有限,侵蚀强度也较小。

2.3 崩岗的危害

1983年的统计结果:①全县范围内有 227.5 hm2良田被淤成了砂砾滩,1814.9hm2农田常年受黄泥水侵浸,589.2hm2良田、418.7 hm2湖洋田、522.8 hm2旱田内涝渍水。耕作土层变坏及肥分损失、减退等影响作物生长,导致减产或失收。②抬高溪河床,淤积塘库、圳道,减少了塘库蓄水量和工程使用寿命,加剧了洪涝灾害。全县约 80条大小溪河的河床被淤塞抬高,淤积塘库 139座,其中报废的山塘有 18座。③在水土流失严重的地方,伴随着山光、地瘦、人穷,形成了恶性循环,导致生态严重失调、群众生活困难、洪涝旱灾频繁,影响了山区经济发展。④因崩岗泥石流毁坏民房 198间,有8户 43人成为生态难民被迫搬迁他处。⑤自然生态遭到破坏,导致物种消失、生物多样性锐减。由此可见,严重的崩岗侵蚀使县域自然生态和经济社会发展付出了惨重的代价。

3 崩岗的治理

3.1 崩岗治理的成效

1985—2000年,为贯彻实施广东省人大关于整治水土流失的议案,梅县对崩岗进行了重点治理,并初步建立起了工程防护体系。全县共建设谷坊 3 557座、拦沙坝 241条、水平截水沟492.2km、水平梯田 499 hm2,营造水保林 9 453 hm2、经济林17 000 hm2,实施封禁治理 2 800 hm2。目前,我县的崩岗防治工作已取得了显著成效:①减少泥沙下山。全县工程措施和林草措施每年减少泥沙输出量达153万t,重点治理区小流域溪河床普遍下降了 0.4～1.2m,侵蚀模数由 11 800t/(km2·a)下降到2 700 t/(km2·a),减沙效率达 77%。②生态环境步入良性循环。全县林草覆盖率由 41.3%增至 80.0%,生物链逐步恢复,各种野生动植物数量增加。③保护农田3 107 hm2,恢复耕地 176 hm2,生态环境的改善促进了农、林、牧、副、渔的全面发展,取得了很好的经济效益。

3.2 崩岗的治理措施

3.2.1 工程措施

根据“因害设防”的原则,采取层层拦阻、步步设防的方法布设工程措施。为保证工程质量、更好地发挥拦沙作用,对各类工程按设计规范并结合当地实际进行设计和施工。①拦沙坝。拦沙坝是拦沙蓄水的重要措施之一,多建在崩岗比较集中的沟道下游出口处,高度一般为 5～8 m。②谷坊。谷坊分土谷坊和石谷坊两类,可抬高侵蚀基准面,有一定的拦沙能力,用以封堵崩口、防崩治崩。③溢洪道。溢洪道是保证拦沙坝、谷坊工程安全的重要措施。溢洪道多采用M5.0水泥砂浆砌石体砌筑,底厚 0.25～0.30 m,排水纵坡比一般应小于 1∶2,过水断面按 20年一遇 24 h暴雨设计。④削级、修坡。削级和修坡是防崩治崩的重要的工程措施之一。在陡峭的崩壁上,雨水的冲刷容易导致土体失稳发生崩塌,为防崩治崩可先把崩壁削成梯级,再在台阶上种草或灌木等;如崩壁下部有一定的堆积土,谷坊已把侵蚀基准面抬高到崩壁脚下,可把崩壁削成斜坡并在坡面上种草和灌木等,这样能有效防止崩岗溯源侵蚀;在被水流切割得支离破碎的地方筑沟埂、填沟谷、建谷坊群,修整坡面为植物生长创造良好的立地条件,均可有效防治崩岗侵蚀。削级级差一般为 1.0～1.5 m,级间坡比为 1∶0.3～1∶0.6,台阶宽0.3～0.4m,为使坡面稳定,一般应将坡面修成坡度小于1∶1.5的斜面。⑤水平截水沟。为使雨水不集中到崩壁上流下造成侵蚀,应在崩岗上部的坡面上布设一些水平截水沟。水平截水沟断面应采用半挖半填的沟埂式梯形断面,一般深 1.0～1.5 m,并根据 24 h降雨200 m m的产水量考虑其分布密度,但在坡度很陡的山坡上不宜开挖水平截水沟。

为保证工程建设质量,施工中应做到:①为使土坝斜面平顺、合乎要求,施工时应按设计位置和走向定线。②清除坝体两侧靠近山坡处和坝基底面的杂物。③坝体填土须分层夯实,以防止水流透过坝体发生穿洞等破坏坝体的现象发生。

3.2.2 植物措施

植物措施中适宜本地生长的植物主要有木荷、台湾相思、湿地松、马尾松、尾叶桉、胡枝子、粽叶芦、糖蜜草等。为尽快恢复植被,应采取以草先行乔灌草相结合的办法。20世纪 80年代以来,我们引种了速生、耐干旱、耐高温、耐瘠薄的糖蜜草,成功种植后一年内可使完全裸露的土地全部覆盖,并且能在严重干旱、地表温度高的泥石流洪积扇上扎根生长。在泥石流洪积扇上种植糖蜜草时,应先将洪积扇砂砾滩修整成宽 30 c m、深10～15c m的小沟,沟距 50～60 c m,再往沟内填一些黏土,按种植技术要求撒上草籽,待草苗长出后再适当施用氮、磷肥。糖蜜草对磷肥相当敏感,伴种时加适量磷肥可提高发芽率。

3.2.3 管理措施

1985年以来,我们改变了以往治理中“头痛医头,脚痛医脚”的做法,对全县的崩岗治理进行了全面规划,并采取了如下管理措施:成立崩岗治理领导小组,由农业、林业、水利等部门通力合作,配备专业技术力量,加强工程的设计、施工和验收;在崩岗严重的地区设立水保站,为解决崩岗治理技术问题开展科学试验;崩岗治理资金采取重点投放方式,以保证治理效果;采用生物措施,推广先进的快速崩岗治理技术,保障速生的种子、苗木供应;加强封育管护,实行治理与管护相结合的承包责任制。

3.3 治理做法和经验

在工程建设方面:第一,因地制宜,就地取材,节约工程费用。在泥石流洪积扇区筑坝土料缺乏的情况下,因地制宜地采用砂砾石混合料筑坝。为解决坝体渗漏问题和便于背水坡植物生长,在迎水坡和背水坡分别铺厚 1.0 m的黏土,既保证了施工质量又节约了工程费用。第二,勇于实践,大胆创新,提高工程修筑水平。在修筑石谷坊的实践中,一是在背水坡下部设置浆砌石齿墙,可防止坝后被淘空而导致的工程毁坏;二是将石谷坊用浆砌石封顶,不仅可减小断面尺寸、节约工程量,而且可避免谷坊顶砌石松散现象,溢流效果较好;三是如砌石尺寸较大,背水坡还可适当放陡。

在防治对策方面:第一,充分发挥生态的自我修复能力。对于稳定或相对稳定型崩岗的治理以封育管护为主,适当补植林草。在裸露坡面开挖水平沟、鱼鳞坑等,以拦蓄泥沙径流、增加土壤湿度、促进林木生长、加速生态自我修复,从源头上防止沟蚀发生。第二,通过合理设置谷坊、水平沟、水平梯田等措施,分段拦蓄,改变地形坡度,防止切沟继续扩大成为崩岗。第三,活动型崩岗的治理一般采用上拦(开天沟或水平沟)、下堵(筑谷坊或拦沙坝)、中间削(在崩壁的过陡位置进行削坡开级或修坡)的办法,同时积极恢复林草植被,以促其稳定。第四,合理配置治理措施,注重林草措施的及时跟进,实现工程促林草、林草护工程的良性循环。工程措施以谷坊、拦沙坝和水平截水沟为主;林草措施以封育管护为主,适当补植补播,目标是形成“山顶松草戴帽,山腰针阔叶林草混交,山脚种植经济林果”的局面。第五,加强封育管护,实施全面封山育林(草)。县政府出台《关于防治水土流失促进生态修复的通告》,相关村也制定了从严管理维护公约,配备护林员,加强封育管护。第六,配置和完善水利、交通等基础设施,加大对因崩岗造成的沙渍地和砂砾滩的开发利用。第七,大胆探索,努力提高综合治理水平。从 1986年起,在上级业务部门和有关大专院校及科研机构专家、教授的指导下,梅县开展了水土流失区综合治理和开发利用技术研究,取得了不少科研成果,如《水土流失快速生物治理技术成果》、《梅县侵蚀区水土治理和蚀荒地开发利用技术研究》(该成果在 1997年分别获得了广东省科学技术委员会、广东省水利厅科学技术进步三等奖和二等奖)等。

在小流域经济发展方面,积极扶持以种养业为基础的小庄园,以水土资源的开发利用促进生态修复。为充分开发利用蚀荒地,采取了如下做法:第一,注重经济效益,采取“思想上引导,政策上优惠,资金上扶持,技术上帮助,销售上疏通”的策略,引导和发动群众在水土流失区栽植经果林,坚持在治理中开发、在开发中治理。第二,在治理开发区创造水通、路通的生产条件,为开发水土资源打下良好的基础。第三,采取行之有效的管理办法,对坡耕地进行退耕还林(草)统一规划或实行集约化林果经营,由镇政府牵头,给原坡耕地经营者 6 000～7 500元/hm2的一次性补偿费以转让土地经营权,与承包专业户签订承包合同,3～5年后逐年向承包专业户收回一定的投资;对开发、利用沙渍地者从多方面给予扶持,鼓励农户进山安营扎寨,开发利用水土资源;银行、信用社贷款向发展小庄园倾斜,优先支持农民从事开发性生产;水保部门在治理经费中拿出 20%扶持专业户搞开发,一般周转期为 5年,5年后每年偿还本金的20%,再分 5年还清。第四,建立社会化服务体系,在乡镇成立水果技术服务站,指导农户进行果树培育,同时农资部门根据果树生长情况,做好肥料、农药等生产资料的供应。此外,政府还要在每年的收获季节为水果销售疏通渠道。第五,落实管护责任制,对每个工程的治理、管护和开发利用实行承包责任制。在工程建成后,把工程设施与周围山地划给承包者,适当发展生产。第六,大力推广适合山区特点的山村小庄园经济模式,即“一户承包一条坑,带包一面山,管护一片林,种上一园果,饲养一栏畜,放养一口塘”的“六个一”的小流域经济模式,以“林果结合、以果促林,果草结合、以草兴畜,种养结合、以养促种,长短结合、以短养长”的“四个结合”作为小庄园运行的内在动力,不少小庄园从少量资金启动,逐步发展壮大。

4 存在的主要问题

由于特殊的地质状况和多雨、温湿的气候条件,梅县局部地区土体结构疏松,极易发生崩塌,虽然已初步建立起崩岗防治措施体系,但县境内崩塌的数量和面积还在增加。据调查,目前全县部分崩岗防治工程如谷坊、拦沙坝等已基本淤满,正逐渐失去效用,沟道又开始向下游输出泥沙,严重威胁着下游群众的生命和财产安全。但是,由于多数崩岗区经济发展落后、资金缺乏,对崩岗防治工程的维修、巩固、加高工作明显力不从心,而如果不及时加以处理,后果将不堪设想,不仅长期以来的治理成果以及在沙渍地上建立的果园将毁于一旦,而且对生态环境的破坏也是巨大的和不可逆转的。因此,崩岗防治工程的巩固、加高问题迫在眉睫、刻不容缓。同时,目前的崩岗治理标准较低,只能因害设防地构筑水土流失防御工程,不能从改善崩岗区生态环境的高度采取全方位的整治措施,达到崩岗区复绿和恢复生态链的目标,因此梅县的崩岗防治工作任重而道远。