高塬溝壑區(qū)中尺度流域水土保持示范基地建設(shè)

1、第33卷第6期2011年6月人民黃河YELLOWRIVERVo133NO6Jun，201I【專題研究】編者按：黃委會西峰水保站承擔(dān)“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目期間，提出“調(diào)蓄汛期徑流，減少入黃泥沙”是構(gòu)建黃土高塬溝壑區(qū)水沙調(diào)控體系的技術(shù)關(guān)鍵，首次提出了基于徑流調(diào)控利用的多元綜合治理模式，開展了高塬溝壑區(qū)陰坡林分配置集水造林試驗(yàn)、陽坡林分配置集水造林試驗(yàn)、多年生禾本科牧草集水種草試驗(yàn)、“水畜沼果”生態(tài)經(jīng)濟(jì)技術(shù)試驗(yàn)示范、徑流高效利用試驗(yàn)、

2、集雨草畜轉(zhuǎn)化試驗(yàn)等，取得的多項(xiàng)成果已經(jīng)在黃河水土保持生態(tài)工程硯瓦川項(xiàng)目區(qū)得到推廣應(yīng)用，成效顯著。在此刊出部分成果論文，以饗讀者。高塬溝壑區(qū)中尺度流域水土保持示范基地建設(shè)常文哲，趙安成，高健翎。(1黃河水利委員會西峰水土保持科學(xué)試驗(yàn)站，甘肅西峰745000；2黃河水利委員會黃河上中游管理局，陜西西安710021)摘要：硯瓦川流域水土流失面積為2087kin，占流域總面積的6352％，水土流失較為嚴(yán)重，主要采用工程措施、植物措施、小型攔蓄工

3、程措施、節(jié)水灌溉措施對該流域進(jìn)行了綜合治理，共完成水土保持綜合治理面積13881km，建成谷坊928道、溝頭防護(hù)62處、水窖1496眼、澇池90座、骨干壩6座、小型淤地壩2座、徑流高效利用示范點(diǎn)5個，使該流域土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和保水保土效益。關(guān)鍵詞：水土保持；綜合治理；中尺度流域；硯瓦川流域中圖分類號：S1572文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：103969／jissn1000—13792011060541示

4、范基地概況20世紀(jì)50年代，黃土高塬溝壑區(qū)綜合治理以10～50km的小流域治理試驗(yàn)示范為切人點(diǎn)，獲得了可觀的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益，但是，進(jìn)入新世紀(jì)以來，小流域治理模式已不能適應(yīng)國家生態(tài)環(huán)境建設(shè)對黃土高塬綜合治理提出的新要求。為此，以黃河生態(tài)工程齊家川和硯瓦川示范區(qū)為依托，在硯瓦川流域建立了黃土高塬水土保持與生態(tài)建設(shè)中尺度流域示范基地，該基地集科學(xué)研究、技術(shù)集成、試驗(yàn)示范為一體，在進(jìn)行工程建設(shè)的同時，研究和推廣高塬溝壑區(qū)水土流失綜合防治措

5、施配套模式和生態(tài)環(huán)境建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)。硯瓦川流域?qū)贈芎拥亩壷Я?，總面積3290km，由齊家川、清水溝、老莊溝、硯瓦川、崆峒溝、慶豐溝6條小流域組成。該流域主要地貌類型有塬、坡、溝，具有典型的黃土高塬溝壑區(qū)地貌特征。塬面面積14048km，占流域總面積的427％，塬面地勢平坦開闊，土層深厚、土壤肥沃，是主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，村民居住點(diǎn)多集中于此；塬坡是塬面和溝谷之間的緩坡地帶，占流域總面積的223％，坡度多為7。～25。，梁、峁等微地貌交錯分

6、布，多作為農(nóng)業(yè)和林牧業(yè)用地；溝谷面積占流域總面積的35％，由溝坡、溝床和溝灘組成，坡度一般大于25。，主要為荒草地和難利用地。平均溝壑密度為217km／km。該流域氣候?qū)俦睖貛Т箨懶詺夂?，具有光照充足、降水不均、冬長夏短、霜期較長等特點(diǎn)。年平均日照時數(shù)為2423h，年蒸發(fā)能力為1400～2000lqgm；多年平均降水量為579mm，降水132量年際變率大，且季節(jié)分布不均，全年降水量的60％集中在7_9月，且多以暴雨形式出現(xiàn)。流域內(nèi)徑流主

7、要由降水形成，受地形、地貌、土壤、植被等因素影響，具有年際和季節(jié)變化大的特點(diǎn)。汛期暴雨產(chǎn)生的洪水占徑流總量80％以上，洪水呈現(xiàn)峰高、量大、歷時短、含沙量高的特點(diǎn)。7月產(chǎn)沙量占流域年產(chǎn)沙量的80％以上，溝谷產(chǎn)沙量占流域產(chǎn)沙量的65％以上j。在項(xiàng)目實(shí)施基期，硯瓦川流域水土流失面積為2087km，占流域總面積的6352％，水土流失較為嚴(yán)重。土壤侵蝕類型主要為水蝕和重力侵蝕。塬面以降水濺蝕、面蝕、細(xì)溝侵蝕、局部沖溝侵蝕為主，通過農(nóng)田低凹的集流槽

8、匯集農(nóng)田徑流，進(jìn)入道路和胡同，再流人溝頭，塬面徑流下溝后造成溝頭前進(jìn)、溝岸擴(kuò)張、溝床下切，蠶食塬面，危害極大；梁峁坡面以面蝕和溝蝕為主，徑流一般集聚為小股流分散下溝，造成的水土流失較輕；溝谷是侵蝕最劇烈的部位，重力侵蝕嚴(yán)重，侵蝕形式自上而下主要有立崖坍塌、滑塌、陷穴、陡坡的紅土瀉溜等。2示范基地治理措施配置與實(shí)施21綜合治理措施配置硯瓦川流域示范基地治理主要有工程措施、植物措施、小型攔蓄工程措施、節(jié)水灌溉措施。工程措施主要有治溝骨干工收

9、稿日期：2010—0926基金項(xiàng)目：“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAD09B09)。作者簡介：常文哲(1966一)，女，陜西西安人，高級工程師，主要從事水土保持規(guī)劃、科研與工程建設(shè)工作。E—mail：ehwzh222@163com人民黃河2011年第6期培育。根據(jù)水土保持綜合治理效益計(jì)算方法(GB／T15774—2008)，項(xiàng)目實(shí)施期間，新增水保林累計(jì)增加經(jīng)濟(jì)效益3111萬元，新增經(jīng)濟(jì)林累計(jì)增加經(jīng)濟(jì)效益2901萬元，新增果園

10、累計(jì)增加經(jīng)濟(jì)效益3967萬元。(3)養(yǎng)殖業(yè)變化情況及經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算。經(jīng)調(diào)查，硯瓦川流域養(yǎng)殖業(yè)在項(xiàng)目實(shí)施期間發(fā)生了顯著變化。引進(jìn)美國香豌豆、牧場草等優(yōu)良牧草品種示范種植，大力扶持當(dāng)?shù)刈匣ㄜ俎４竺娣e種植，建立多個大面積飼草基地；通過養(yǎng)殖技術(shù)的傳授，以及推廣使用“全價”配方飼料，縮短出欄周期，提高經(jīng)濟(jì)效益；結(jié)合扶貧開發(fā)項(xiàng)目，發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)棚圈，實(shí)行舍飼養(yǎng)殖，解決了林牧矛盾，實(shí)現(xiàn)了“少養(yǎng)精養(yǎng)”的目標(biāo)，取得了較大成效；建設(shè)期累計(jì)增加大牲畜2806頭，凈收

11、入按03萬元／頭計(jì)，可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益842萬元，豬累計(jì)增加3144頭，凈收入按005萬頭計(jì)，可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益157萬元，項(xiàng)目實(shí)施期累計(jì)增加收入999萬元。(4)治理程度變化情況。經(jīng)治理，硯瓦川流域新增水土流失治理面積13598km，綜合治理程度由3648％提高到7782％，改善了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。32生態(tài)效益分析經(jīng)監(jiān)測，塬面村組耕種的土地，除有機(jī)質(zhì)未提高外，其余肥力指標(biāo)略有提高；種草面積大、養(yǎng)畜量增加的溝壑村組土壤肥力(中上戶)指標(biāo)達(dá)到有機(jī)質(zhì)

12、106％、全氮0096％、全磷0095％；坡地修建梯田后土壤肥力指標(biāo)提高幅度較大，根據(jù)清水溝流域的馬泉梯田點(diǎn)監(jiān)測，坡地修成梯田兩年后有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷指標(biāo)分別由083％、0085％、0083％提高到091％、0089％、0088％。經(jīng)監(jiān)測，項(xiàng)目實(shí)施后林草覆蓋度達(dá)到4572％，新增水土保持生態(tài)林的郁閉度：側(cè)柏沙棘天然雜草3a生可達(dá)056，油松沙棘天然雜草3a生可達(dá)063。項(xiàng)目區(qū)成林地與非林地的空氣溫度、濕度監(jiān)測結(jié)果表明：全年平均氣溫林地為

13、86oC，非林地為95℃，差異為09℃；平均濕度林地為662％，非林地為658％，差異為004％。33保水保土效益分析331新增綜合治理措施保水保土效益根據(jù)硯瓦川流域多年觀測結(jié)果3，該流域梯田的平均減洪指標(biāo)為244萬m／km，平均減沙指標(biāo)為1296萬m／km2；水保林的平均減洪指標(biāo)為136萬m／km，平均減沙指標(biāo)為0203萬m／km。；人工草地的平均減洪指標(biāo)為111萬m／km，平均減沙指標(biāo)為0176萬m／km。經(jīng)計(jì)算，該流域新增綜合治理

14、措施年保水量為9659萬m，其中梯田年保水量為2420萬m、水保林年保水量為6107萬m、人工草地年保水量為1132萬m；年保土量為2376萬m，其中梯田年保土量為1285萬m、水保林年保土量為912萬m、人工草地年保土量為179萬m。332小型水保工程保水保土效益根據(jù)監(jiān)測，1000m容積澇池，年保土量平均為75m；水134窖攔蓄庭院徑流，保土量甚微，忽略不計(jì)；蓄水圍埂式溝頭防護(hù)每處年保土量平均為136m；谷坊每道年保土量平均為048m

15、。經(jīng)計(jì)算，該流域新增小型水保工程的保水量為2097萬m，其中澇池保水量為90萬m，水窖保水量為1197萬m；年保土量為0121萬m，其中澇池保土量為0068萬m，谷坊保土量為0045萬m，溝頭防護(hù)保土量為0008萬m。333淤地壩保水保土效益按照徑流模數(shù)為8994m／(kma)、輸沙模數(shù)為5500m／(kma)計(jì)算，硯瓦川流域8座淤地壩年均蓄水量為224萬m、攔泥量為74萬m。各類措施共計(jì)增加保水量為13996萬m、保土量為3128萬m

16、。，其中梯田、林草增加年保水量9659萬m。、年保土量2376萬m，小型水保工程增加年保水量2097萬m、年保土量012萬m，8座淤地壩年均蓄水量為224萬m、攔泥量為74萬m。小型水保工程和淤地壩攔蓄地表徑流43，32萬m，地表徑流利用率達(dá)146％。4結(jié)語硯瓦川流域綜合治理措施的全面實(shí)施以及農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使該流域土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，建設(shè)期末與基期的平均值相比，農(nóng)業(yè)用地減少，林地增加，牧業(yè)用地中人工草地大幅度增加，荒坡減少

17、，土地利用結(jié)構(gòu)趨于合埋。通過項(xiàng)目實(shí)施，流域攔蓄工程迅速增加，小型攔蓄工程、溝道工程與水利設(shè)施迅速發(fā)展，不僅有利于水土流失的防治，也為流域徑流高效利用提供了保障。通過梯田建設(shè)，改善了生產(chǎn)條件，農(nóng)作物增產(chǎn)效果明顯，年平均凈收入增加。項(xiàng)目實(shí)施后，流域喬木林、灌木林、經(jīng)濟(jì)林、果園均有所增加，養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展加快，經(jīng)濟(jì)效益顯著。經(jīng)過綜合治理，水土流失綜合治理程度達(dá)到7782％，改善了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境；土壤肥力明顯提高，小氣候得到改善；保水保土效益顯著，各

18、類措施增加保水量13996萬m、保土量3128萬m。隨著崔溝、南廟、寥坳、樊浩、吳家川5個徑流高效利用示范村建設(shè)，為不同類型區(qū)域徑流利用建立了樣板。參考文獻(xiàn)：[1]趙城信，常茂德，李建牢黃土高原不同類型區(qū)水土保持綜合治理模式研究與評價[c]／／黃河流域水土保持研究鄭州：黃河水利出版社，1997：1—43[2]黃河水利委員會西峰水土保持科學(xué)試驗(yàn)站黃土高原溝壑區(qū)水土流失及其綜合治理研究[M]鄭州：黃河水利出版社，2005[3]田杏芳，賈澤祥