水土保持措施及其减水减沙效益分析

2014-11-14杨发勇

黑龙江水利科技 2014年1期

杨发勇

(贵州省黔南州水土保持站，贵州黔南558000)

水是人类赖以生存的无可替代的宝贵资源，是社会经济发展的物质基础。只有确保水资源和水利工程的可持续利用，才能保障国民经济的可持续发展。但是，目前我国在水资源的利用方面存在诸多问题，主要体现在人均水资源占有量低、时空分布不均匀、利用粗放、管理粗放、水的利用率较低、污染严重等方面。

1 工程概况

实例工程是1座小型硼铁矿山。根据2000年遥感调查资料，某市现有水土流失面积2 248.77 km2，占总面积的39.83%。其中轻度侵蚀1 403.79 km2，占水土流失面积的62.28%，中度侵蚀701.05 km2，占水土流失面积的31.63%，强度侵蚀75.11 km2，占水土流失面积的2.96%，极强度侵蚀49.77 km2，占水土流失面积的2.27%，剧烈侵蚀19.05 km2，占水土流失面积的0.87%。该市郊区的小型硼铁矿山现有水土流失面积87.31 km2，占全市水土流失总面积的32.12%。土壤侵蚀以轻度侵蚀为主，侵蚀模数为2 500 t/km2·a。其中轻度侵蚀81.47 km2，占水土流失面积的93.32%;中度侵蚀1.81 km2，占水土流失面积的2.08%;强度侵蚀0.09 km2，占水土流失面积的 0.66%;剧烈侵蚀0.19 km2，占水土流失面积的2.2%，某市及某铁矿山水土流失情况见表1。

表1 某市及某镇水土流失现状表 km2

2 水土流失对矿山资源的危害

2.1 水土流失对水资源的危害

流域上游山丘区蓄水保水能力降低，地表植被遭到严重破坏，同时由于缺乏径流的蓄水保水和拦蓄降雨措施，降雨时，地表流速加快，径流增大，大部分降雨成为山洪流入江河湖海，同时以地表径流方式流入河道，渗入土壤的水含量减少，不能及时补给地下水，从而造成地水位下降，暴雨时容易导致山洪暴发，暴雨过后又很快土壤干旱、河流干枯［1］。

2.2 水土流失对土地资源的危害

由于雨水冲刷土壤、雨滴击溅，把坡面切割得沟壑纵横、支离破碎。在水力侵蚀严重地区，沟壑面积占土地面积的5% ～15%，沟壑密度2～3 km/km2，支毛沟数量多达30～50条/km2。上游砂砾颗粒残积在地表，土壤经分散、剥离，细、小颗粒不断被水冲走，沿途沉积，下游遭受水冲砂压。如此反复，土壤沙化，砂砾变多，细土变少，最终导致弃耕，成为肥力降低的“荒山荒坡”。

2.3 水土流失对生态资源的危害

水土流失流下的是贫瘠，流走的是沃土。水土流失使生物生存的环境恶化，物种减少，对生态资源造成破坏。水土流失破坏交通，危及工矿设施，威胁矿山生产，同时因为水土流失导致山体滑坡、泥石流灾害等，造成下游地区人民生命财产的安全隐患。在水土流失严重地区，形成“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环，地力衰退，产量下降［2］。

3 水土保持措施

3.1 农耕措施

在综合平衡基础上，因地制宜搞好本地区的水土保持治理工作;加强小河道的治理工作;以工程措施为主，做到生物措施、工程措施和农业耕作措施有机结合，扭转过去的把水土保持简单地等同于植树种草，突出工程措施，体现了水土保持工作与林业、农业部门的区别及自身特点［3］。

3.2 工程措施

侵蚀沟道采取闸沟修谷坊、骨干坝措施，根据中、低山丘陵山地沟道的发展情况，以释放和造地相结合，进行层层拦蓄，经过多年淤积，可形成山间台地，抑制沟道的发展和水土流失。为增加入渗，减少泥沙流失，坡耕地治理主要采取修复梯田，改垄耕作，地埂植物带等措施;其它坡面主要采取修建水平槽、果树台田、鱼鳞坑、穴状整地、截水沟等治理措施。

3.3 生态修复

因地制宜营造水保林和经济林，对疏林地要补植改造或生态修复措施，沙化的蚕场要采取停蚕育柞措施，对柞树进行更新、补植、改良，待郁闭度达到70%以上再适当复蚕。大面积栽植速生林、薪炭林，土质较好的地带发展经济林。

3.4 植物措施

适宜本地气候和土壤条件的主要植物品种有:紫段、胡桃楸、桦、辽东栎、刺槐、柳树、板栗、枫杨、荆条、刺槐、红松、落叶松等。经济林代表树种以板栗为主，其次有山楂、梨、桃、李、杏、葡萄等。草种主要有跑高草、抓根草、三角菜、黄背草等。

3.5 树立水土保护意识，改进利用方式

充分挖掘治理区的资源潜力，合理开发荒山、荒坡、荒沟、荒沙等劣质土地外，还有效利用梯田地埂，窖、塘、库、坝周边以及渠道两旁土壤，积极培育资源。将地埂作为农业生产资源，积极培育地埂作物。通过综合治理，增加了基本农田，配套了小型水利水保工程和生产道路，调整了土地利用结构和农村产业结构，改善了农业生产基本条件。农业综合生产能力的提高和农民温饱问题的解决，能从根本上转变传统粗放式、广种薄收农业生产方式，扭转“越穷越垦、越垦越穷”的局面，实现高效集约化经营［4］。

长期实践证明，通过水土保持综合防治，既保持了水土，又增加了资源;既改善了生态环境，又创造了经济效益，可以真正实现将生态改善与经济社会发展结合起来。

4 减水减沙效益分析

多年来，在当地当地政府的领导下，开展了治山、治水、植树种草等水土流失治理工作。项目区所在的某矿山治理面积41 km2，治理面积占总面积的17.26%，占水土流失总面积的55.45%，其中水平梯田0.5 km2，地埂植物带0.2 km2，改垄3 km2，水保林17 km2，经果林6.6 km2，生态修复工程12 km2，种草0.9 km2，蚕场改造1.8 km2，沟头防护0.7 km，小河道整治11 km，谷坊35座，作业路5.8 km。项目所在区域水土保持现状见下表2。

表2 项目所在区域水土保持措施“十一五”规划现状表 km2、km、座

表3 不同时段各项水土保持措施减沙效益

从表3可以看出，随着不同时段水土保持措施措施配置的变化，各时段水土保持措施措施减沙效益也随之发生改变，其中2008—2009年水土保持措施减沙效益最大，达到49.68%;植物措施是水土保持减沙的关键措施，各项水土保持措施减沙效益中，以植物造林减沙效益为最大，各时段均在10%以上，但2009年后明显下降。

同时，从表3中也可以看出，在同一自然环境条件下，针对同一水土流程类型区域，单个水土保持措施在不同的时间段里减沙效益也不尽相同，以植物措施为例，如植物措施不根据其立地条件进行布设，宜草的地方种树，宜林的地方种草，其措施的减水减沙效益就不能得到体现，这说明，即使2006—2010年期间，植物造林减沙效益为最大，但是实际水土流失治理中，要想获得最佳的水土保持减沙效益，还必须多种措施综合利用。