小流域综合治理中水土保持措施设计探讨

小流域综合治理中水土保持措施设计探讨

徐辉

淄博市水利事业服务中心，山东 淄博 255000

摘要：小流域综合治理作为我国水土流失治理的基本形式，经过近几十年来的推行，已取得丰硕成果。本文以淄博市淄川区2019年国家水土保持重点建设工程项目鲁子峪项目区为研究对象，介绍总结其治理措施，对北方土石山区水土流失防治提供一定指导经验。

关键词：小流域综合治理；工程措施；植物措施；水土保持

小流域是土壤侵蚀、产沙和输沙的基本单元，也是进行水土流失综合治理的基本单元[1]。近年来，我国以小流域为对象，开展了大量的水土流失治理和研究工作。目前，我国水土流失的研究重点正在由单纯保土蓄水研究向全面考虑水保效益、生态效益以及社会效益的综合治理阶段转变。本文介绍总结鲁子峪项目区综合治理措施，对北方土石山区水土流失防治提供一定指导经验。

1.项目概况

鲁子峪项目区土地总面积22.11km2 ，现状水土流失面积20.16km2，属于沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区，以水力侵蚀为主，平均侵蚀模数为914.95t/km2•a，本次治理面积18km2，主要涉及太河镇10个村。鲁子峪项目区位于淄川区太河镇南部属淄河水系峨庄支流中上游。项目区属鲁中南低山丘陵区，最高点在项目区南部高程800m。整个区域呈不规则型，东西宽7.23km，南北长5.17km。高程在250～800m之间，相对高差550m。项目区地理位置在东经118°13'21.94"～118°09.066'，北纬36°30'49.84"～36°27'18.67"之间。由于山高坡陡、地形复杂，项目区易发生水土流失，造成土层变薄、水资源减少、农作物产量低而不稳定，农民耕种的积极性逐年降低，使现有土地变成荒地，因此生产、生活环境遭到一定程度的破坏，制约和影响当地经济的可持续发展。加快该项目区水土流失综合治理力度，改善当地土地生产力[2]、生活环境是非常必要的。

本次项目区治理面积18km2。具体建设规模为：营造水保林230.88hm2；发展经果林20.77hm2；梯田整修112.22hm2；新建水池12座；新建生产道路2.11km；谷坊21座；沟道治理850m；封育治理1436.13hm2，封禁标志碑20座；项目区标志碑3座。

2.工程设计

2.1梯田整修设计

项目区现有的部分梯田建设标准偏低，不能有效的控制水土流失，造成梯田水土流失，迫切需要对这部分梯田整修，整修面积为112.22hm²。

根据《水土保持工程设计规范》（GB51018-2014）[3]，项目区属于Ⅱ区中的北方土石山区，梯田工程级别为1级。确定田坎平均高度1.5m，田坎采用干砌石结构，田坎外坡垂直，内坡坡比为1:0.15，田坎上顶宽0.40m，下底宽0.60m，田坎顶部高出梯田面0.2m，墙脚嵌入地面以下0.5m。

2.2水土保持林设计

项目区荒山、荒坡等坡度大约在10°~33°，坡度较陡，地表存在零星树木，如不及时治理易造成水土流失，根据现状调查和与当地村民的沟通交流，因地制宜，选择合适的乡土树种，充分发挥各种立地条件的土地生产力[4]，以获得水土保持三大效益。考虑本项目区的立地条件及农民接受能力，综合分析确定水保林栽植类型是乔灌结合。灌木树种为连翘，乔木为黄栌。

本次设计的主要适生适林树种初植密度的标准确定按《水土保持综合治理技术规范 荒地治理技术》（GB/T16453·2-2008）[5]要求进行。根据多年的治理经验及水保林栽植实际情况，当年造林存活率≥80%，三年后造林存活率≥70%。苗木规格确定按GB6000-1999进行。各树种栽植规格见表1

表1 水保林规格和平均栽植密度

水保林在荒山、荒坡上栽植时，植穴规格为0.3m×0.3m，穴深0.3m。栽植面积230.88hm2，共需苗木58万株，栽植黄栌、连翘各29万株。

2.3经果林设计

根据现场查看山坡中、下部及部分水平梯田，荒山坡度较缓植被覆盖稀疏，部分水平梯田已荒芜无人耕种，易造成水土流失，实行大果树坑整地方式，适应当地自然条件，群众容易接受，满足项目区社会经济发展需要

经济林栽植整地方式为水平阶+穴状整地，植入苗木，经济林定植穴规格为0.8m×0.8m，穴深0.8m。本项目在水土条件较好的山坡中下部及荒芜的水平梯田上栽植经济林面积为20.77hm2，根据多年的治理经验及栽植实际情况，杏树株行距为2.5m×3m，每公顷栽植1333株；花椒株行距为3m×3m，每公顷栽植1111株，山楂株行距为3m×3m，每公顷栽植1111株；猕猴桃株行距为3m×3m，每公顷栽植1111株，桃树株行距为3m×3m，每公顷栽植1111株，桑葚株行距为3m×3m，每公顷栽植1111株。共需苗木24291株，其中种杏树7305株，花椒5788株，山楂5088株，猕猴桃4244株，桃树933株，桑葚933株。经果林典型设计见图1。

图1   经果林典型断面图

2.4封育治理

通过现场踏勘项目区林地内存在乱砍乱伐、采薪柴和过度放牧，致使项目区的林地很难得到恢复，如果不及时治理会加大水土流失，生态遭到破坏，也会给当地农民带来损失。在治理区的四周，就地取材，因地制宜地采用各种形式明确封育范围，确定封育治理1436.13hm2。鲁子峪项目区部分地区原有树木破坏较轻，植被恢复较快，实行季节封禁，春、夏、秋生长季节封禁，晚秋和冬季开放，允许项目区村民到林间割草、修枝；将封禁范围划分几个区，实行轮封轮放，每个区封禁3-5年后，可开放一年，合理安排封禁与开放的面积，做到既能有利林木生长，又能满足当地村民需要。

2.5蓄水池设计

为就近浇灌经济林梯田，本工程中新建蓄水池共12座。新建蓄水池为集水型，配套沉砂池12座，用于集蓄雨水。根据集雨条件，结合当地工程经验，蓄水池容积确定为200m³蓄水池10座、300m³蓄水池1座和500m³蓄水池1座。

以新建200m3水池作为典型设计进行说明，蓄水池采用开敞式矩形蓄水池[6]，容积200m3蓄水池规格尺寸设计：蓄水池长8m，宽8m，深3.4m。池壁采用M10浆砌石，用M10水泥砂浆抹面3cm。顶部设0.1m厚C20混凝土压顶，最大水深3m，墙顶宽度为0.50m，池壁背水侧坡度为1：0.45，墙底宽1.925m，池底采用C25钢筋混凝土底板，厚度0.20m，配φ8@200钢筋网，C15砼垫层厚0.10m。为便于水池清淤及维修，设M10浆砌石台阶，根据现状地形特点，蓄水池可增设出水管。蓄水池四周设不锈钢栏杆，栏杆高不低于1.2m。

集水型水池需设置沉砂池，通过进水渠与蓄水池连接，进水口处设拦污栅，防止杂草、漂木进入。

2.6谷坊设计

谷坊在山区沟道内[7]，为防止沟床冲刷、防治泥沙危害、拦蓄地表径流而修建的，与沟道水流方向垂直的拦挡建筑物，其作用是固定沟底、抬高侵蚀基准点，防止沟床下切、沟岸扩张、拦蓄地表径流，减小山洪流速以及危害。本工程共需新建谷坊21座。其中修建1.0m高谷坊9座，修建0.8m高谷坊12座。其中鲁子峪村9座高1m，柏树村6座高0.8m，上岛坪村3座高0.8m，十亩地村3座高0.8m。

坝体采用M10浆砌石结构，迎水面为直墙，背水面为斜坡。谷坊压顶采用0.2m厚C25混凝土结构。谷坊基础采用M10浆砌石结构，基础顺水流方向长2m。谷坊两侧伸入岸坡各1.0m。

2.7沟道治理

设计对沟道进行清淤，岸坡两侧采用M10浆砌石直墙护砌，高1.5m，顶宽0.5m，每隔20m做分缝处理，内填聚乙烯闭孔泡沫塑料板。浆砌石挡墙断面图见图2。

图2    浆砌石挡墙断面图

2.8生产道路设计

经现场查看，项目区内生产道路布设在梯田、经济林附近与蓄水池、沟渠工程相结合形成一个完整的系统。以满足生产需要。根据实用方便、经久耐用的原则，生产道路形成相互连通的网络。生产道路以通行农业机械和中小型运输车辆为主，主要用于运输农用物资及农产品。结合当地实际，新建生产道路2.11km，路面为C25混凝土路面，路面厚150mm，路面纵向每隔5m设一道伸缩缝，缝宽20mm，缝内填塞沥青砂浆。

结语

鲁子峪项目区工程坚持生物措施与工程措施治理相结合，水保措施与农业耕作措施相结合，生态保护与资源开发利用相结合的原则，按照从上游、中游到下游、从支沟到主沟，从坡面到沟道的治理次序，沟坡兼治、乔灌结合等方式进行综合治理。总体上按照“山顶防护林戴帽，山腰经济林缠绕，山下生态促高效，坡面蓄水相配套”的模式，对治理措施进行优化配置和布局，逐步建立起水土保持综合防护体系，促进项目区可持续发展，实现人与自然和谐相处。

本项目区立足当地实际情况，各项水土保持措施配置全面，形成的水土保持体系较为完善，为北方山地丘陵地形下的水土流失防治提供一个很好的措施配置参考体系。在设计工程中，对当地政府、居民的意愿进行了充分调查，经果林、新建蓄水池、梯田整修等措施符合当地居民的生产生活需求，解决了居民亟待解决的问题，受到了人民群众的欢迎，这也是本项目值得借鉴的经验。

参考文献

[1]李杰，周全，徐昕．小流域综合治理实施方案编制探讨［J］．人民长江，2017，48(12):15－17，54．

[2]周辉 浅谈水土保持植物措施设计［J］.河北水利，2018.(08):38.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局．GB 51018－2014 水土保持工程设计规范［S］．北京:中国水利水电出版社，2014.12

[4]朱翔华.水土保持植物与工程措施设计分析［J］.黑龙江水利科技，2021.10(49).

[5]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会. GB/T16453·2-2008 水土保持综合治理技术规范 荒地治理技术［S］.2008.11

[6]王辉，郑彩霞，黄静．小流域蓄水池设计方案探讨［J］．山东水利，2011(3):23-25．

[7]伍谋殊 探析水利工程项目水土保持植物措施的配置［J］.决策探索(中)，2018(09):41 －42.

作者简介：徐辉（1974—），男，大学本科，副高级工程师，从事水利工程管理工作。