渭源县大沟小流域治理中存在问题及措施

2013-02-19李弘毅

甘肃农业科技 2013年10期

李弘毅

（甘肃省定西市水土保持科学研究所，甘肃定西 743000）

渭源县地处秦岭末端向黄土高原过渡地带［1～2］，大沟小流域区位于渭源县中部偏西北地区，属黄土丘陵沟壑区第Ⅳ副区，土壤为黄土母质发育成的黑垆土、黄绵土及红粘土。地势南部高、北部低，海拔2 142～2 596 m。年均气温5.0℃，无霜期142 d，年均降水量520 mm，属陇中南部温带半湿润区。该区降水较多，汛期（7～9月）降水量占全年60%～70%，且多以暴雨形式出现，年际变化大，年内分配不均，易造成山洪泥石流的发生和农作物严重缺水干旱，水土流失严重，土壤侵蚀模数达5 200 t/（km2·a）。严重的水土流失导致土地生产力急剧下降，区域生态环境恶化，洪涝灾害频繁发生，土地不断荒化、退化，风、冰雹等自然灾害增多，脆弱的生态环境与区域经济发展形成恶性循环，严重影响了人民群众生活。近20 a来，渭源县流域内山洪灾害威胁土地面积16 km2，耕地面积0.15万hm2，总人口0.755万人，大牲畜1 227头，小牲畜4 608只，县乡公路13 km，小型桥梁1座，10 KV输电线路20 km，通讯线路20 km，水利设施19座36 km，给当地经济发展、交通运输、人民生命财产安全带来了巨大隐患，成为制约当地可持续发展的重要因素。因此，加强易灾地区生态环境综合治理，对于防治山洪泥石流灾害，建立完善的水土保持综合防治体系，构筑生态安全屏障、保障人民群众生命财产安全、促进当地经济社会又好又快地发展具有非常重要的意义。

1 现状

大沟小流域区土地总面积148.17 km2，其中耕地面积8 944.96 hm2（含水平梯田4 154.35 hm2、沟川坝地490.58 hm2、坡耕地4 300.03 hm2），占总面积的60.37%；林业用地面积1466.95 hm2，占总面积的9.90%；草地557.38 hm2，占总面积的3.76%；荒山荒沟3 222.08 hm2，占总面积的21.75%；其它用地625.82 hm2，占总面积的4.22%。区域内植被多为乔灌混交，乔灌木主要有白桦、云杉、油松、沙棘、柠条等，草本植物主要有宽叶苔、细叶苔、锦鸡儿、蒿类等。人工草地主要为紫花苜蓿、红豆草，林草覆盖率12.89%。目前该区农村经济以种植业为主，农业生产科技含量低，集约化程度差，受地形地貌及植被条件影响水土流失严重，自我发展能力和抵御自然灾害能力较低。适宜种植的粮食作物有小麦、玉米、马铃薯等，经济作物以胡麻、黄芪、红芪、党参、当归、百合等为主。人均占有基本农田0.17 hm2，农业生产水平低下，经营方式粗放，作物产量低而不稳，经济比较落后，居民生活水平偏低，据统计，2011年该区农业总收入为5 561.54万元，人均纯收入仅2 251元。

2 存在的问题

2.1 土地利用结构不合理，生产力水平低下

目前该区农地占土地总面积的60.37%，荒山荒沟占21.75%，而农地中坡耕地占近一半。坡耕地、荒山荒沟约占项目区总面积的50.77%。首先，从水土流失形成过程来看，沟坡是重力侵蚀活跃区，沟道是下切侵蚀活跃区，坡耕地、荒山荒沟等坡面部位是径流的主要来源区，是水土流失的动力形成区，是造成沟坡滑塌、沟头前进和沟底下切的主要因素。其次，项目区农地、荒地比例偏大，林、牧业用地偏小，且农地中以坡耕地面积偏大，土地贫瘠，经营方式粗放，农业生产水平低下，加之垦荒、过度放牧等人为因素的影响，以及对水土资源的不合理利用，造成新增水土流失严重，使项目区生态环境治理难度加大。

2.2 水土流失严重，生态环境恶化

大沟小流域区侵蚀类型主要为水力侵蚀，并伴随因水蚀而诱发的重力侵蚀。由于山高坡陡，母质出露，降水集中，水力侵蚀非常严重。梁峁、坡面与沟道部位以面蚀、沟蚀为主，重力侵蚀则主要发生在沟道、陡坡处，以滑坡、泻溜等形式出现，部分沟道有泥石流发生。目前，全区均为水土流失区，其中轻度侵蚀面积为4 601.78 hm2，占水土流失面积的31.06%；中度侵蚀面积为3 506.24 hm2，占水土流失面积的23.66%；强度侵蚀面积为4 687.06 hm2，占水土流失面积的31.63%；极强度侵蚀面积为1 289.43 hm2，占水土流失面积的8.70%；剧烈侵蚀面积为732.69 hm2，占水土流失面积的4.94%。年均侵蚀模数为5 200 t/km2·a，年土壤流失量为77.05万t。严重的水土流失破坏土地生产力、蚕食土地资源，降低植被的水源涵养功能，恶化水环境、减少生物资源，最终导致该区生态环境不断恶化，自然灾害频发。

2.3 治理水平低，未形成完整的防护体系

近年来虽然开展了植树造林、退耕还林、兴修梯田等治理措施，但因缺少有规模、有针对性的统一规划，使得流域内尚未能形成完整的水土保持措施防治体系。据调查，截止2010年底，大沟小流域区共建成水平梯田4 154.35 hm2、水保林1 352.54 hm2、人工种草557.38 hm2，淤地坝4座，治理水土流失面积6 064.27 hm2，治理程度40.93%。这些措施对防止水土流失、保护水土资源、减轻灾害，促进农业生产起到了一定的积极作用，但没有形成全方位、多层次的防护和利用体系，影响了治理的整体功能。

3 治理措施

3.1 设计合理的整体方案

在治理方案整体设计上，一是遵循全面控制坡面径流，就地拦蓄、分散、消化径流的原则。土层较厚的坡耕地可建水平梯田，不宜耕种的区域可植草固坡，荒坡、沟坡可做水保林。二是重点治理沟头。选择不同措施控制沟头前进，村庄、道路集流点修建蓄水设施，工程、植物措施结合，使流域形成较为完整的防护体系。同时根据易灾地区的特点，以防灾减灾为目的，根据水系形成、汇集与发展的规律性，由上到下层层设防，建成生态、经济一体化的有机整体，达到水沙的全面调控、利用、协调。在整体设计上要根据充分拦蓄、利用径流，对超频率暴雨洪水安全滞蓄排泄的思路，进行全流域水土流失单元划分，根据划分单元的现状径流分布状况，逐单元进行措施配置，并对配置结果进行径流调控验算，以达到预期目标，最后对确定的总措施进行配置。综合考虑项目区的自然条件、土地利用结构、建设方向和预期目标，在全流域水土流失单元划分及径流调控验算的基础上，确定项目区生态环境综合治理方案总体建设规模为：新增综合治理面积4 845.12 hm2，其中新修梯田202.16 hm2、营造水土保持林 2 214.30 hm2（乔木林905.59 hm2、灌木林1 308.71 hm2）、种植经济林140.01 hm2、人工种草1 166.46 hm2、封育治理1 122.19 hm2（封育1 007.78 hm2，补植114.41 hm2）、谷坊170座、涝池104座、沟头防护1 920 m。治理方案总投资约2 966.30万元。

3.2 兴修梯田、陡坡还草，减少坡耕地

大沟小流域区现有坡耕地4 300.03 hm2，其中坡度为5～15°的面积2 554.28 hm2，占坡地面积的28.56%；大于15°的面积2911.27 hm2，占坡地面积的32.55%。当地坡耕地小麦单产1650 kg/hm2，水平梯田小麦单产2 850 kg/hm2。可对坡度小于15°的坡耕地兴修水平梯田，提高防治标准，增加蓄水保土能力，以同时提高土地生产能力、增加粮食产量；对坡度15°以上的坡耕地逐步退耕，还林还草，增加植被覆盖。

3.3 调整土地利用结构，发展特色产业

目前，该区流域内林业生产主要目标是田间、道路防护，涵养水源、绿化环境、保持水土及零星的林木产品和果品生产等，由于受到科技及社会经济等因素的限制，发展较为缓慢。畜牧业主要是为农业生产提供肉畜、役畜和有机肥，大牲畜以户外放牧为主，小牲畜多为圈内养殖，均有一定的基础和规模。应合理调整土地利用结构，以水土保持综合治理为依托，确立以马铃薯、中药材等为主导的特色农业产业，逐步培育并基本形成具有地方优势、各具特色的农业产业化体系。加强植树种草、封山育林育草等生物措施，促进生态保护与修复；加强基本农田建设、发展特色农业及特色林果业、设施农业。改变传统牲畜饲养方式，由传统放牧方式向舍饲养殖转变，由粗放型饲养向科学型饲养转变；推广青饲发酵技术和大棚养殖技术，发展草食畜牧业，促进农业生产方式的转变和农业产业结构调整。

3.4 合理配置，形成完善的防治体系

对远离村镇、分布于粱峁顶、坡面和沟道，侵蚀大部为轻度、中度及现状衰败的荒坡草和疏林地，在水平布置上可形成镶嵌式封育区，采取封禁封育+围栏+补植补造+轮牧为主的直接措施，和以能源建设（沼气池、太阳灶）+宣传碑+舍饲养殖+管理管护+政策建设+病虫害防治为主的辅助的措施配置，特别要加强村庄、道路沿线的封禁和管护措施，建立完善的生态修复技术体系，具备高效、快速恢复本生态系统的结构和功能，加快水土流失的治理步伐。

除封育区外的其它区域，水土流失较为严重的区域可以居民点为中心，以道路为骨架，全面依靠人工措施综合治理，水平布置上形成近、中、远综合治理区，措施配置可从梁峁顶、坡面到沟道，从上游到下游，从沟头到沟口，从支毛沟到干沟，从沟岸到沟底，全面布设，层层设置防治体系。即在梁峁顶营造以沙棘为首选树种的梁峁顶防护林体系，形成第1道径流泥沙的控制的生态防线。在荒坡营造水土保持林，25°以上的陡坡耕地人工种植优质牧草，15～25°的陡坡耕地种植牧草或造林，5～15°耕地可选择距村庄较近、水分条件较好、土层深厚的坡耕地修建水平梯田，并结合地方特色产业开发，种植优质、高效农作物。在道路、田间等相应区域配套涝池、蓄水池等小型拦蓄工程，以拦蓄径流、补灌农作物，使水保林、退耕种草、梯田和拦蓄工程等一系列坡面措施有机组合，构成综合治理区坡面防治体系，层层实现径流泥沙的就地拦蓄和利用，形成第2道防线，有效控制坡面水土流失。沟坡鱼鳞坑整地栽植沙棘以固坡，侵蚀严重的支毛沟沟头修建大量沟头防护、谷坊，以控制沟头前进及沟岸扩张，抬高沟道侵蚀基点，制止沟底下切，发挥谷坊强大的拦沙、排水功效，并减小径流含沙量。沟底布设沟底乔木防冲林，拦淤泥沙，形成第3道防线。总的目标是实现径流泥沙的就地入渗与利用，满足生物生长需水要求及补济地下水源。