小流域水土保持工程的设计,利用水利工程抑制水土流失,保护土地资源。本文参照的案例是:富川小流域水土保持工程,基本规划是修整田面,抑制水土流失,并依照当地环境的基本情况,在整个区域内进行了简单的布局,由此,笔者对其进行了详细的分析。
林富川小流域所在的位置是枣庄市山亭区冯卯镇,境内的水系为淮河水系,区域内水土流失严重,是水土流失重点治理区域。对于这一工程的项目设计,是优化对土壤、河流的治理,把治理程度提升到70%,林草的覆盖面积可达到80%以上,并让工程带来良好的经济效益。
一、富川小流域的基本情况
1.自然环境。地形:项目进行的地形是丘陵地区,地形区内形成了东西向的断裂,断裂面向南倾斜。同时,该地区的岩石是花岗岩和石灰岩,整体坡度大约为15°,因为流域闭合,降水沉积后,会自然形成多条沟渠,方向是东北-西南,为主沟,支沟共有5条,另坡面的基本情况是,中部区域坡度平缓,重视作物,两侧较陡,以种植树木为主。土壤:该区域土壤为棕壤,其在山坡的分布是,中下部多为粉粒和粘粒,并掺有部分砂粒,上部土层浇薄,有大量的砂粒与石砾,有好的通透性,但保肥能力不足。
2.社会经济。人口、劳动力:山亭区经济发展较慢,比如冯卯镇的的总人数是5.6万人,城镇人口与农村人口差距较大。工程涉及的几个区域——岩马、万庄等,劳动力的人数不足0.5万人,且大部分时间都从事农业生产。农业生产:当地发展了农业、畜牧业和林业,这些行业的发展为其带来发展的机会,各业在整体经济中各占一定的比例。
3.水土流失目前,该区域的基本情况是水土流失严重。调查人员根据对腐蚀面与沟蚀的等位置的分析,总结了水流失的各项数据(如表1所示),从这些数据中,可发现当地水土流失的严重性。从表中,可分析出不同类型土地水土流失的情况,发现坡式梯田在所有土地类型中,水土流失的情况最为严重。所以,本工程的治理方向是,对低标准田、果经林等进行处理,且低标准梯田原有的地堰已经被严重破坏,田地的外侧有大量砂砾,这些都加快了土地的水分流失。由此提出的设计要求是改变天地的排水情况,改善农业条件,挖掘土地的生产力,提高土地的产出。
二、工程设计与施工
基于上述情况决定工程设计的方案,是以坡式梯田和疏林地为主,阐述了设计方案与施工方法。而其工程布局是,对于山顶的水保幼林,用补植补充树苗,并封育,以提高树苗的成活率,对于荒草地,是种植侧柏等,对于经济林与坡式梯田,是进行全面的修整,增加田地的排水设施,在流域下游,整理低标准田,用排水、蓄水提高其肥力的积累。其施工条件是,工程所在的区域有公路,紧邻公路两侧的村庄,工程要求的时限是9个月,由个人承包,依照项目的进行情况,合理进行施工安排[1]。
1.坡式梯田的设计。梯田主要集中在区域的中部位置,是调节山区生态平衡的重要力量,通过对它保水工程的设计,可抑制坡地的水土流失,控制河流径流对地表水的冲刷,让水流渗入土壤,为作物生长提供水分。其设计包括以下几方面:原则:选择高质量、坡度缓的区域作为试验田,对其进行修整;尽可能让田地按照山坡地形的走向,就势、取直,使所有梯田连成一片,长度控制在100~200m之间,为人们实际耕作提供便利;如果梯田靠近暴雨径流处,应在周围设置排水、蓄水的工程,避免梯田被雨水冲刷;选择行走的小路,宽度最小为2m,最宽为3m,比降最大不超过15%。
2.水土保持林的设计。根据林地水土流失情况的分析,以及坡地岩石的种类与比例,提出水土包林的设计是选择合适的树种,调整栽植密度,用恰当的方式耕地。原则:在适合的时间种树,得到好的林分环境;同时注重生态与经济,选择符合生态建设又可带来经济利益的树种;充分发掘土地生产力,得到效益;根据市场需求的变化,改变树种结构,同时突出效益。设计方案:选择品种,根据当地土壤的类型与特点,选择有良好生长的树种。根据基本情况的介绍,得出可选择的树种为核桃与桃树,桃树的种植效果最佳。
3.施工方案。上述两种设计方案都是基于坡式梯田提出,且工程设计以梯田的修整为主,所以对于施工方案的选择,是用水平梯田的处理方法施工。具体方式如下:定线与清基:依照梯田现有的位置,确定它的坡面,在中间的位置找到中轴线,确定基点,用线向两侧延伸,确定等高点。因为定线操作较为复杂,需根据就势、取直的原则,确定埂线的最佳位置,对清基的处理,是按照已经确定的施工线,向外划出范围,清除杂物,把基础夯实。修筑田坎,保留田坎并把田面修平,是田坎的修筑必须使用生土,土中不可有任何杂物,逐层夯实,保证接茬处的质量,保留表土是用自下而上的方式修整梯田,把每个位置的表土逐步下移,这主要用于坡度较陡的田地,如果坡度较缓,可使用逐层置换法与中间堆置法,随后把田地修平,依照田坎线,运用不同的填充方法,用自上而下的方式取土,直到高度到达中心线,进行修平[2]。
三、工程设计的效益
该工程的设计的投资是1,293.35万元,用于工程进行的数个部分,而用其完成治理后,得到的效益是,增加了粮食与林木、果实的产量,粮食每亩在以往收成的基础上,增加了20kg,资金收益增加40元,果林每年的收益增加17.98万元,总治理程度为95%,林草覆盖率上升到43.36%。即修整梯田,用科学的方式种植林木后,以及田地排水渠、蓄水期的建设,增加了渗入土壤的水量,为作物、林木提供充足的水分,同时也让土壤更加夯实,控制了雨水对土壤表面的冲刷,待土壤熟化后,为种植物提供充足的养分[3]。
四、结语
对富川小流域水土保持工程设计的有关分析,是根据区域的基本情况,以及工程设计的原则与要求,给出设计方案,并决定施工方案,展开水土治理工作,其治理的效益是,提高了土壤的生产率,增加农民收益,涵养水源,抑制水土流失,调节当地的生态平衡,构架农业生态经济单元与系统,并进一步发展与优化。
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