武乡岩庄小流域水土流失综合治理与效益探析.pdf
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1、以武乡县岩庄小流域为例,基于该小流域水土流失的现状、危害、防治措施的分析,对综合治理后的生态、社会、经济效益进行探析,以验证综合治理的合理性、有效性。结果表明,通过对岩庄小流域组织、工程、监测、生态措施四方面的综合治理,流域内水土流失问题得到有效改善,年增加蓄水量 16.06 万 m3,保土量 5 194.8 t,当地生态、社会、经济效益明显增加。关键词:岩庄小流域;水土流失;综合治理;效益评价中图分类号:S157.1文献标识码:A0引言我国是世界上水土流失最为严重的国家之一1,大量的水土流失会造成水利工程损坏、土地资源浪费,并引发山体崩塌滑坡等自然灾害2-5。当前流域水土流失的治理理念、模式
2、不断创新发展,长江6、珠江7、黄河8等大江大河的治理获得巨大成效,然而大多小流域未经综合治理,仍存在严重水土流失的问题。小流域既是地理结构单元、生态经济单元,同时也是当地开发利用资源管理的重要组成单元9。小流域的多方面综合治理对生态环境具有极大的改善作用,并且是区域生态、经济、农业等可持续发展的有效手段,因此探索小流域的综合治理具有重要意义。武乡县岩庄小流域因频繁的自然灾害以及人为活动影响,水土流失面积日益扩大,经济发展面临严重制约。本文以岩庄小流域水土流失综合治理为例,以期为小流域生态环境改善,促进地区经济、社会、生态可持续发展提供技术参考。1岩庄小流域概况1.1 自然概况岩庄小流域位于山西
3、省东南部,上党盆地西北部边缘,属于汾河支流昌源河流域,介于东经 112毅20忆26义112毅30忆22义,北纬 37毅01忆09义37毅03忆26义之间,南北长3.373 km,东西宽 3.827 km,总面积为 661 hm2。流域内收稿日期:2023-01-07修回日期:圆园圆3原02原14作者简介:梁耀琴(1972-),女,1996 年毕业于山西省水利职工大学,工程师。652023 年 5 月山西水利科技梁耀琴:武乡岩庄小流域水土流失综合治理与效益探析水土流失面积占比较大,轻度、中度、重度的水土流失面积总和达到 529 hm2,年平均侵蚀土壤量、土壤侵蚀模数分别达到 2.69 万 t 和
4、 4 098 t/(km2 a)。项目区属暖温带大陆性季风气候,年降水量分布不均衡,6-9 月降水占全年降水的 58%,植被覆盖率为 17.0%,主要由人工用材林、经济林、灌木林和天然草地组成。项目区内土壤类型较为丰富,包括灌淤土、草甸土、褐土、棕壤等,因土层浅薄,植被覆盖度差,土壤侵蚀严重。1.2 项目区水土流失特征分析项目区水土流失调查过程中依据 1:20 000 地形图,结合野外实地探查,明确了当地土壤侵蚀类型是以水力侵蚀为主产生的面蚀、潜蚀,同时伴有一定的重力侵蚀。小流域上游水土流失问题相对较轻,而水土流失灾害严重状况主要集中在下游地区,这是因为下游地区雨水汇集量大、水流冲刷作用持续时
5、间长以及强度较高导致的。下游的冲刷情况具体表现出大量的侵蚀沟,这些沟道分界明显并呈现出深“V”字型。干沟总长度5.336 km,沟壑密度 3.19 km/km2,沟壑面积占总面积的比例 10.77%,干沟平均比降 6.27%。坡陡沟深,由于降水集中,强度大,且土质疏松,土壤失去保护而大量流失。1.3 水土流失面积、类型、程度水蚀为主的冲刷侵蚀是岩庄小流域水土流失的主要形式,其中面蚀、沟蚀是水蚀的两种主要表现形式。面蚀也称片蚀,是一种主要发生于无植被或植被稀少裸露松散土质处的侵蚀10。以侵蚀方式和表现形式不同为分类依据,可以将面蚀方式详细划分为雨滴溅蚀、细沟侵蚀、层状面蚀、沙砾鳞片面蚀。沟蚀是指
6、下垫面将来水汇集后会形成地表径流,对土壤表层和母质造成强烈冲刷和破坏作用,并不断切入地表以下形成冲刷沟壑,进而造成土壤侵蚀的一种形式11。沟蚀主要发生于多暴雨、地面倾斜、植被稀少、覆盖层松散的区域,包括细沟、浅沟、切沟、冲沟四类侵蚀形式。调查项目区水土流失总面积达到 529 hm2,占项目区总面积的 80%。现将土壤流失程度划分为三个等级,包括轻度侵蚀253.44 hm2,占水土流失面积的 47.91%,中度侵蚀231.74 hm2,占水土流失面积 43.81%,重度 43.82 hm2,占水土流失面积的 8.28%。2项目区水土流失成因及危害分析2.1 水土流失成因不同流域的水土流失程度和特
7、点等具有一定独特性和差异性。开展水土流失防护修复工作首要任务在于对水土流失成因进行深入客观的研究分析。本项目区水土流失原因不仅与复杂的自然因素有关,还与人为因素影响密不可分12。2.1.1 自然因素1)气候因素:气候因素是对各类气象要素的累积观测记录并通过不同方式进行统计所得的结果,表现形式较为多样,主要包括气温、降水等形式。项目区在春季时降雨较少,气候比较干燥,并且风沙天气较多;而进入夏季以后,天气高温炎热,降水比较丰富且集中;秋季温和凉爽;冬季寒冷多雪。降水是水土流失的主要原因,尤其发生集中性强降水时会引发严重的水土流失。年降雨量 561.7 mm,分布不均衡,少而集中,其中 6-9 月降
8、雨占全年降雨的 58%。2)地貌因素:项目区内土石山丘陵区出露的主要地层为二迭系的泥岩、页岩、砂页岩及砂页。砂岩构造节理、裂隙较为发育,相对含水,而砂页岩、泥岩为相对隔水层。地势整体呈北高南低之势,中部平缓,境内地势起伏,山沟相间,山大沟深,最高海拔 1 665.0 m,最低为 1 330.2 m,相对高差 334.8 m。项目区小流域整体呈树叶型,坡度 5毅15毅的流域面积为 349.5 hm2,占总面积的 52.87%。坡度小于 5毅的流域面积为 87 hm2,占总面积的 13.2%。坡度大于 15毅的面积为 224.5 hm2,占比为 33.93%。强降雨期间容易形成坡面径流,从而造成水
9、土流失。3)土壤因素:土壤母质为红砂岩、黄砂岩和红黄土母质,由砂质岩的沉积物、堆积物以及冲积物形成表层土壤。项目区内褐土、草甸土的分布面积十分广泛,随处可见。这就造成了表层土质疏松,团粒结构差,进而土壤透水、透气性好,遇水易分解,故项目区内土壤抗冲刷能力低,容易大量流失。4)植被因素:植被的覆盖率对于水土流失十分重要,植被可以阻挡、减缓降水冲刷的泥沙、土粒,进而降低水土流失的危害。经过野外实地调查。项目区内植被覆盖率低,山坡斜面上植被稀少,土壤松散严重,抗蚀能力差,水土易流失。2.1.2 人为因素人为活动也是水土流失的重要因素,包括植被破坏、防护设施不完善、交通建设不规范三方面因素。1)植被破
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