周至县时家山小流域综合治理实施方案探析

2012-09-25李蓉至

陕西水利 2012年6期

李蓉至

（周至县地下水工作队陕西周至 710400）

1 概况

时家山小流域位于西安市周至县西南塬区，流域面积6.68km2，水土流失面积为5.24km2，涉及广济镇时家山、西寨2个行政村，总人口1486人，农业劳动力958个，属秦岭北麓浅山区及山前台塬。流域内地势大致呈南—北走向。南部沟壑密布，地形破碎；北部地形相对平缓，冲沟较为发育，沟壑密度1.04km/km2。气候属大陆季风气候区，四季分明，冬春干旱，夏秋多雨。多年平均降水量820.52mm，最大年降水量1083.3mm（1958年），最小年降水量377.1mm（1977年）。降水年内分布不均，冬春多干旱，夏秋7月份～9月份受季风影响，降水量大且多暴雨。土壤以黄土、淋溶褐土、山地石渣土为主，土质疏松。流域内光照充足，气候温和，适合各类植物生长，农作物以小麦、玉米为主，水保林树种有侧柏、油松、杨树、漆树、刺槐、皂角等；经果林树种有柿子、杏、核桃、枣等；草以苜蓿、艾蒿、巴茅、狗尾草、刺蓟、旱芦苇为主。由于自然和人为因素，流域内植被稀疏，有大面积的荒山荒坡，水土流失严重，社会经济落后。

2 流域内水土流失存在问题及危害

2.1 水保土地利用结构不合理

该流域内土地资源丰富，但农、林、牧业生产的条件较差。农业用地179hm2，林地175.2hm2，未利用地169.8hm2。由于土地条件较差，种植结构单一，土地利用结构不合理。荒地面积大，可为林草植被建设提供充足的土地资源。

2.2 田地质量较低，加重水土流失

由于区内坡耕地面积大，使得耕地质量较差，土地利用率及产出率较低，粮食单产低而不稳，经济作物较少，人口增长与基本农田发展缓慢之间的矛盾较为突出。

2.3 水土流失严重

项目区内水土流失面积5.24km2，属秦岭北麓浅山区及台塬区，多年平均侵蚀模数为3511t/km2·a(数据来源于陕西省水土保持区划)，年侵蚀量1.84万t，水土流失形式以水力侵蚀为主，重力侵蚀次之。水力侵蚀形式有面蚀和沟蚀。在平缓的梁峁顶及缓坡耕地，汇流差、流速小，以面蚀为主；重力侵蚀主要表现为崩塌、滑坡等多种侵蚀方式相互重叠。一年中春、夏、秋、冬四季都有较强的侵蚀存在：春季和冬季由于气候的冷热变化和土壤水份的变化对陡坡地面物质结构造成了很大破坏，致使以泻溜为主要方式的重力侵蚀相当严重；夏、秋季节，尤其在七月至九月间，水力、重力复合侵蚀比较严重。

2.4 水土流失的危害

首先，水土流失破坏了当地的生态环境质量，环境恶化，植被覆盖率下降，涵养水源及调节气候能力降低，土地利用程度和土地生产力下降，被输移的泥沙淤积水库，堵塞河道，危及群众生命财产安全。其次，水土流失使土壤耕作层连年冲刷，肥力下降，生产能力降低，粮食产量低而不稳。再者，土壤侵蚀不断发展，支毛沟逐年延伸扩展，形成切沟，破坏土壤结构，沟头延伸，沟岸扩张，沟床下切，把原来的宽广坡面进一步切割得支离破碎，严重地吞食农田。

3 建设规模及目标

项目区水土流失以水力侵蚀为主，属沿山中度流失区，水土保持工作开展较早，近年来水土保持项目安排较少。从改变生存和生产、生活条件的观点出发，迫切要求开展水土保持综合治理工程。

3.1 建设目标

通过小流域综合治理，达到有效遏制水土流失，改善渭河流域的生态环境，促进经济可持续发展的目的。

3.2 总体布局

本次治理在项目的配置上体现了实用性，结合当地的地域特点，因地制宜地进行措施配置。总体布局为坡耕地实施坡改梯工程，支、毛沟修建谷坊，抬高侵蚀基点，配合坡改梯工程新修一些生产道路，荒坡地造林或封禁，在一些退耕坡地上适当地布设经果林。

在工程措施的布设上，通过坡改梯和小型水土保持工程，拦蓄地表径流，减少水土流失，保护耕地；在林草措施的布设上，体现全方位、立体化的布设模式。在沟坡以固坡的水土保持林为主，有背风向阳的退耕地块布设经济林，既考虑水保生态效益，同时也要增加群众经济收入，提高群众的生活水平。

3.3 建设规模

本次规划新增治理水土流失面积1.5km2，其中：坡改梯 20hm2，营造水保林 20hm2，栽植经果林10hm2，封禁治理100hm2，谷坊1座，新修生产道路2km。

4 工程设计

4.1 坡改梯工程设计

选择土质较好、土层较厚、坡度相对较缓、近村、近水源、交通方便且便于施工的坡耕地实施坡改梯，修筑土坎水平梯田。时家山小流域规划坡改梯任务为20hm2，建设地点确定为广济镇时家山村、西寨村。

4.1.1 技术要求

水平梯田田块沿等高线布设，大弯就势，小弯取直，并做到田、林、路、渠相结合，统筹规划。施工按照定线、清基、筑埂、保留表土、修平田面等五道工序进行，田面外高内低，沉陷高度为填土高度的10%。田面纵坡比不大于1/100，田面宽度根据地面坡度、土层厚度等因素确定；田块长度随地形而定；地埂采用梯形断面，用人工修筑，埂高以安全拦蓄集水区设计暴雨径流为标准，外坡比与地坎坡比相同。

表1 坡改梯断面尺寸及图斑表

表2 梯田地埂规格

表3 造林土地条件划分

4.1.2 设计标准

坡改梯的设计防洪标准为10年一遇的6h最大暴雨。

4.1.3 工程设计

选取地形稳定、坡度在15°以下、集中连片且便于机械施工和经营管理的区域，沿等高线布设，采取“集中连片，规模治理”；有灌溉条件的梯田，按行水方向保持一定的比降，利于灌溉，并做到田、林、路、渠相结合，统筹规划。

当梯田面积按公顷计算时：

当梯田面积按亩计算时：

其中，H为田坎高，B为田面净宽。

坡改梯布设在5°～15°的缓坡耕地。规划坡改梯面积为20hm2。要求梯田田面水平，内倾坡度3°以内，地边有埂。具体断面尺寸设计见表1。

地埂为梯形断面，顶宽0.3m，高0.3m，内坡比1∶1，外坡比与田坎坡比相同。田坎高1.54m，坡度75°。田坎和地埂施工时要人工分层夯时修筑，地埂土壤干容重在1.4t/m3以上。梯田地埂规格见表2。

4.1.4 施工要求

坡改梯工程施工包括定线、田坎清基、修筑田坎、保留表土、修平田面等五道工序。坡改梯修筑采用机械与人工结合的办法修筑，施工时要注意保留表土，用生土填筑，最后用表土覆盖田面。

4.2 造林设计

小流域内坡耕地和荒山荒坡面积大，为林草措施的实施提供了良好的条件。现有农林牧用地比例失调，林地面积偏小，导致土地利用率不高，生态失衡，必须大力营造水保生态林和实施生态修复；同时，调整种植结构，大力发展经果林，倡导农林牧多种经营是项目区经济发展的一个重要方向，为坡耕地退耕创造了条件。

4.2.1 布设原则

①按照适地适树的原则；②根据当地的立地条件,选用小鱼鳞坑整地、穴状（圆形）整地和大果树坑整地方式；③经果林主要布设在近村退耕缓坡背风向阳地段；④水土保持林布设在荒山荒坡。

4.2.2 立地条件划分

立地条件划分见表3。

4.2.3 水保林、经果林造林设计

（1）水保林品种选择油松2年生容器苗，植苗密度为2m×1.6m。配置方式为品字形。

（2）经果林选择核桃嫁接苗，植苗密度栽植密度为3.3m×3.3m，配置方式为品字形。

栽植统一安排在春季进行，造林前先整地，再栽植，计划栽植水土保持林20hm2，经济林10 hm2。

水保林树种主要为侧柏、油松，经果林种主要有核桃。

4.3 封禁治理设计

对流域内现有的疏林地、未成林造林地进行封禁管护，使其免受人畜的干扰，以利植被逐渐恢复，从而达到保土保水，防治水土流失的目的。封禁措施包括成立护林组织，固定专人管护，制定乡规民约，实行规范管理；在人、畜经常出入地段设置封禁围栏、设立封禁牌，印制宣传单，宣传封禁治理制度；禁止一切不利于植被恢复的人为活动。封禁期1年，植被覆盖率达到70%以上时解除封禁。计划实施封禁治理面积100hm2。加强抚育管理，加快植被恢复；搞好病虫害防治；及时检查，观察林木生长，建立技术档案；加强宣传，提高群众对封禁管护的认识，自觉维护生态环境，珍爱树木，保护绿色，积极防治水土流失；建立乡规民约，配备管护人员，建立科学的管护机制；政府出台相应的政策，有利于封禁治理的成功实施。

4.4 谷坊设计

在时家山支沟布设谷坊1座，要求谷坊的底部与下游形成的回淤面齐平，谷坊高取4m。谷坊的设计标准为10年一遇24h最大暴雨。根据工程位置地形条件和当地建材情况，谷坊采用均质土坝，参照规范，确定坝高4m，顶宽2m，底宽14.0m,迎水坡坡比1∶1.5，背水坡1∶1.5。

4.5 生产道路设计

为方便项目区群众的生产、生活，在建设基本农田的同时配套新修田间生产道路2.0km。要求路面宽为4.0m，纵向比降不超过5%，路面呈鱼脊状，中间高，两边低，比降为3%。路边修筑排水沟，水引入田地，排水沟断面为梯形，上口宽0.75 m,底宽0.3 m,内坡比1∶0.75，道路两旁栽植侧柏作为绿化树，株距4m。