桐柏淮河源科技示范园水土保持项目改造措施

□仵　蕾（河南省南阳市桐柏县水利局）

桐柏淮河源科技示范园水土保持项目改造措施

□仵蕾（河南省南阳市桐柏县水利局）

水土流失造成生态环境恶化，水旱灾害频繁，人类赖以生存的土地日渐贫瘠，土地沙化，肥力减退，严重制约着区域经济发展。据调查，该区域内水土流失造成失去耕作价值的耕地有20 hm2，并且，水土流失严重危及流域内群众的生命财产安全和交通安全。据不完全统计，项目区内因水土流失毁坏民房22间，死亡6人，造成312国道堵塞12处。因此，该区域迫切需要搞好水土保持，根治水土流失，改善生态环境。

科技示范区；水土保持；项目改造

1　项目区基本概况

桐柏县位于豫鄂边区，处于南北气候过渡地带，也是江淮分水线，全县总面积1 941 km2，属低山丘陵区，地形地貌复杂，山地面积较大，多年平均降水量为1 158mm，降雨时空分布不均。淮源镇西距桐柏县城10km，系千里淮河发源地。镇区面积771km2，属“七山二水一分田”的山区重镇，辖14个行政村192个村民小组，总人口2.30万人。淮河源水土保持科技示范园区位于淮源镇，国道312线以南的淮河两岸，园区面积129.50 hm2。淮河流域水土保持建设项目区主要位于淮河东岸的示范园区内，占地面积77.59 hm2，包括固庙的1个自然村，人口48人，其中农业人口39人，农业劳动力28人，人口密度0.62人/hm2，人口自然增长率为8‰。

2　水土流失的成因及危害

2.1水土流失的成因

2.1.1自然因素

首先，降雨量大而集中是形成水土流失的首要因素，区域内多年平均降雨量1 158mm。降雨量＞1 000mm的年份占78%，降雨日数平均114 d，降雨在年内分布不均，6-9月份降雨量占总降雨量的70%，常发生季节性旱涝灾害。其次，项目区地形、地貌复杂，山高坡陡是造成水土流失的重要因素。再次，地表岩性和土壤极易形成水土流失。区域内地表岩性主要为花岗岩、片麻岩、沙页岩等，风化层较厚，形成土壤的矿物组成复杂，晶粒粗，胶结力差，抗冲抗蚀力不强。最后，林草植被覆盖率低也是形成水土流失的重要原因。

2.1.2人为因素

该区属浅山丘陵区，人口密度大，人类活动频繁，对地形和植被的干扰程度较高。主要包括乱砍滥伐、陡坡开荒和无秩序的矿产资源开发，造成了严重的土壤加速侵蚀。

2.2水土流失的危害

水土流失造成生态环境恶化，水旱灾害频繁，人类赖以生存的土地日渐贫瘠，土地沙化，肥力减退，严重制约着区域经济发展。据调查，水土流失造成失去耕作价值的耕地有16hm2，并且，水土流失严重危及流域内群众的生命财产安全和交通安全。据不完全统计，项目区内因水土流失毁坏民房22间，死亡6人，造成312国道堵塞12处（次）。因此，必须搞好水土保持，根治水土流失，改善生态环境。

3　项目区内建设目标与工程总体布局的施工工程措施

3.1项目区内建设目标工程措施

示范园区采用科技新成果，推广水土保持先进技术、施工方法和优良植物品种，成为技术示范的基地。实现水土流失综合治理程度达到80%以上，植被覆盖度达到80%以上，土壤侵蚀量减少80%以上，坡耕地全部得到整治，25°以上陡坡耕地全部退耕还林还草。

围绕改善生态环境，因地制宜，达到宜林则林，宜草则草，使林木覆盖率提高到80%以上，林草措施保存率达到95%以上。

通过调整农村产业结构，发展循环经济，全面贯彻政府关于退耕还林还草政策，确定合理的土地利用结构，实现立体种植和发展经济林果，提高土地经济产出，农民人均纯收入在现有基础上翻一番。

3.2工程总体布局施工措施

针对项目区地形地貌、土地利用现状、水土流失成因、资源利用及经济发展方向等自然与社会经济特征。在小流域治理布局设计上，本着“因地制宜，因害设防，全面规划，综合治理，注重实效”的方针，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配套，生态保护与资源开发利用相兼顾的原则，沟坡兼治，乔灌草结合，山、水、田、林、路综合治理，形成措施配套功能完善的小流域水土保持综合防护体系。

3.2.1坡面综合防护体系布局措施

3.2.1.1林草防护措施

为充分利用和开发项目区内“四荒”资源，绿化荒山荒坡，控制水土流失，发展山区经济，按照“因地制宜，适地适树”的原则，采取“造、封、退、改、补”等生物措施治理手段，调整林种结构，合理安排林草配置模式。

结合退耕还林工程和生态公益林保护工程建设，在坡度较大的坡地上营造以松、杉、栎类混交林为主水土保持林，恢复山体植被；在土层相对较厚的宜林荒地上，营造以木瓜为主的水保经济林。

在缓坡和群众家前屋后，发展木瓜、茶、竹等经济林。对现有的水土流失较严重的疏林、幼林等未成林地进行抚育补植和改造，实行生态修复，进行封禁治理。经过林草措施的治理，在项目区内，形成乔、灌、草结合的生物屏障，构筑成控制坡面水土流失的头道防线，并为林业和农村产业结构调整打下坚实基础。

3.2.2.2坡面工程防护措施

结合退耕还林项目建设，采取行政性措施，全面实行停垦禁伐，按照统一规划，以“改”为主，根据不同的坡度和土层，采取不同的治理措施。①对25°以上的坡耕地，一律退耕还林。②对山坡中下部水土条件较好的25°以下坡耕地，建设水平梯田。③重点对水土流失严重的坡式经济林地进行整改，兴建“三保”工程。④配套开挖水平截（排）水、沉沙池，建设交通耕作路。

通过坡面工程防护措施治理，做到“水平梯绕山转，外有埂，内有沟，小雨不下坡，大雨顺沟流”，坡面径流被层层拦蓄在梯面和排（截）水沟内，逐渐下渗，有序排泄，削弱产生坡面水土流失的外营力，增加土壤含水量，增强保土、保肥和抗旱能力，成为控制坡面水土流失的第二道防线。

4　集水蓄水工程措施

水土流失综合治理，关键问题就是水资源问题。示范园区在预防监督的基础上，以“拦、截、排、涵、蓄”径流调控为核心，合理布设，分层拦蓄，开展集水蓄水工程，构成完整的防御体系。并进行节水技术应用，实现集水蓄水和水资源的节约利用。集水蓄水工程主要由截水沟、排水沟、塘堰、蓄水池等组成。截排水沟长3120m，新修和改造塘堰13座，蓄水池6个。

4.1雨洪资源综合利用工程及截水沟措施

该地区降雨量较大，水资源丰富，园区内堰塘遍布，绕山渠蜿蜒曲折，颇有特色。为实现水资源的多级开发和充分利用，对园区内现有堰塘进行扩大加固，增加其集水蓄水功能；为充分发挥绕山渠输水、集水、调水的功能，对现有绕山渠提高建设标准进行改造，同时进一步完善绕山渠水系网络，实现淮河与堰塘、堰塘与堰塘、堰塘与淮河之间的水系循环，构建一个完善的保水、集水、蓄水、用水的水循环网络。

根据当地情况，截水沟主要布设在水土保持林的下半部，拦截滚坡水（植被或工程措施未拦蓄部分），沉沙后，进入塘堰。截水沟不但拦截泥沙，而且起到增大塘堰集水面积和塘堰、蓄水池等蓄水能力，截水沟基本上沿等高线布设，与等高线取1%的比降，截水沟与坡面排水沟相连接或与塘堰、蓄水池相连接。

5　典型工程设计施工措施

5.1径流观测园施工

在科技园区内建立径流观测园。分别设置旱地、草地、灌木、乔木、乔灌草和对照6个径流小区，进行天然降雨情况下的水土流失研究，揭示地表覆盖对土壤侵蚀的影响，指导科技园区和其他类似地区的水土流失治理。

根据《水土保持监测规程》（SL277-2002）修建标准小区。径流小区土壤剖面相同、土层厚度较均匀。坡度为15°，径流小区宽5m，长20m（垂直投影），面积100m2，共计600m2。小区边界由混凝土边墙围成矩形，边墙高出地面20 cm，埋入地下30 cm。上缘向小区外呈60°倾斜，小区底端为水泥等材料做成的集流槽。集流槽表面光滑，上缘与地面同高，槽底向下及向中间倾斜，斜度达到土壤不发生沉积。紧接集流槽，由镀锌铁皮、金属管等做成导流管或导流槽。引水槽末端设置泥沙径流收集装置，并采用径流泥沙自动监测系统测定。

5.2岩石成孔荒山绿化技术的施工

岩石成孔荒山绿化技术是将钻孔客土绿化技术和种基盘绿化技术相结合的一项石质坡面绿化技术手段。主要用于岩面光滑且地形陡峭的石质坡面。岩石成孔荒山绿化技术采取生物措施与工程措施相结合，针对坡面上的裸岩，首先采用钻孔技术，在裸岩上钻80 cm深、直径150mm的孔，孔间距一般为40 cm。然后利用种基盘绿化技术，进行回填土，将灌木、乔木等的种基盘苗植入，周围地表进行秸秆（草）覆盖。

5.3植生袋绿化技术的施工

植生袋绿化技术是将植物的种子、泥土、生长料和添加剂经过加工制袋，通过垒砌的方式实现绿化。植生袋绿化技术主要用于反坡、地形不规则的裸露岩石边坡的绿化。

植生袋绿化技术利用边坡岩面本身的凹陷处，在凹陷处下部采用植生袋围堰，围堰内填土，种植灌木为主，植生袋内装入按一定比例配制的耕植土、有机基质、保水剂、肥料。或在坡面外侧直接用植生袋梯形叠砌，形成一层植生袋面层，通过该植生袋内种子的生长来绿化边坡。首先是将选好的草、花、灌木种子（主要是当地适生的苜蓿、杜鹃、胡枝子、龙须草、弯叶画眉草、葛藤、坚尼草、知风草、菅草、芭茅、毛花雀稗等）、保水剂、微生物肥料等材料，通过机器设备均匀的复合在两层可降解的无纺布中间，并覆上一层抗老化绿网，然后将复合好的材料按一定的规格缝制成的袋状，然后将其平整的铺在作业面上，并采用长铁钉或钢锚钉作为紧固件加固，标准为5只/m2。由于植物根系十分发达，纵横交错有“软钢筋”之力，整个坡面基本上可以形成1～2m的灌木为主的草灌植物群落，植物基本上能自然生长。并且周围山林的乡土草木本也逐渐侵入到边坡上来，达到了人工快速过渡的效果，恢复的植被基本上与周围的环境融为一体，趋于自然。

5.4植被混凝土护坡绿化技术的施工

植被混凝土护坡绿化技术是植被混凝土是采用特定的混凝土配方和种子配方，对岩石边坡进行防护和绿化的新技术。植被混凝土护坡绿化技术主要用于陡峭的裸露岩石坡面的绿化，与岩石成孔荒山绿化技术效果基本相同。

首先是根据边坡地理位置、边坡角度、岩石性质、绿化要求等来确定水泥、土、腐殖质、保水剂、混凝土绿化添加剂及混合植绿种子的组成比例。具体施工首先是在冬季，先清理坡面，去除杂物，在岩体上铺上铁丝或塑料网，并用锚钉和锚杆固定。将425#水泥、生植土、腐殖质、长效肥保水剂、混凝土绿化添加剂按重量比12%：74%：12%：1%：1%充分拌和，形成植被混凝土干料。种子选用乡土草灌木种子。先在岩体上铺上铁丝或塑料网，并用锚钉和锚杆固定。用混凝土喷射设备喷射植被混凝土，分两层喷射，基层厚度为0.90m，面层厚度为0.10m。面层喷射时加入草种，喷射完毕后，用地膜覆盖。洒水养护1个月，待草覆盖坡面揭开地膜即可。植被混凝土护坡绿化技术可以一劳永逸地解决岩坡防护与绿化问题。

6　结论

项目区以水土保持技术为载体，可为新时期水土保持的发展提供新的方法，开创新思路，成为水田保持新技术的示范窗口。同时，也是向广大群众宣传普及水土保持科技知识的基地。此外，通过一系列科学化布局和园林化设计，具有很强的旅游观光价值，同时，为水土保持科技示范园区的可持续发展和后期管护提供保障，通过“以园养园”，实现园区良性循环。

项目实施后，水土流失得到全面综合防治，生态环境得到明显的改善，不但可以改善淮河源头的生态环境，而且能够吸引广大群众前来观光旅游，成为广大科技人员、中小学生的户外教室，具有较高的生态效益、经济效益和社会效益。

（责任编辑：韦诗佳）

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1673-8853（2016）08-0022-03

2016-05-13