水源区水土工程建设论文

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一、南部山区泉水补给区概况

南部山区泉水补给区属玉符河流域，是玉符河上游三川汇集地。该区山峰连绵起伏，属山地丘陵地形，山顶岩石裸露地表有石灰岩及砂石岩丘陵地带，遍布石渣、砂岭土、山麓坡地分布黄土及红土，植被稀少，荒坡凸现，沟川地旁经济林遍布，树种老化，果质较差。该区地处北半球中纬度地带，属暖温带大陆性半湿润季风气候，多年平均降水量698mm，年最大降水量1273mm(1964年)，最小降水量396mm(1989年)，年际降水变化极不均匀，年内降雨分布也很不均匀，每年在6～9月份的汛期年均降水为527mm。区内多年平均径流深120mm，6～9月份汛期的径流量占年径流量的80%。

南部山区补给区人口密度408人/km2，人均土地0.245hm2。基本农田占60%，人均耕地只有0.04hm2。果园约有50%的品种老化，大多数园地蓄水保土功能低，主要果品有苹果、梨、杏。林地多为疏残林或幼林，水土保持功能较低；牧业用地主要为田间隙地或林下草地，生长以禾本科为主的草类，优势草种有黄草、白草、狗尾巴草等。经过对泉水补给区的实地查勘、调研、统计分析、发现区内土地利用率较低，土地利用结构比例不合理，林木品种老化，生态功能较低，经济水保林少，造成农业生产值较低，水土流失严重。

泉水补给区域的水土流失以水力侵蚀为主，现有水土流失面积占总面积的69.4%。其中轻度侵蚀占34.08%，中度侵蚀占35.32%，重度侵蚀占19.28%、极重度侵蚀占11.32%。水土流失造成地表土大量流失，土层的土逐渐被水带走。土壤母质裸露、肥力低下，土壤团粒结构破坏，保土、保水、保肥能力差，土地生产力低。水土的流失还使沟系不断扩张，沟道下切，沟头不断前进，从而蚕食耕地，破坏宝贵的土地资源，造成生态环境的恶化，与济南近郊区的发展极不协调，通过对水土保持生态工程建设可以改善生态环境，创造一个山青水秀、林茂粮丰、的济南后花园。优化投资环境，以实现由传统的农业向现代都市农业、观光旅游农业的转变，为济南城区的南部山区的开发提供良好的生态环境，

泉水补给区示范区原有的治理措施缺少系统的综合规划，多是单项、分散措施，形不成综合的防护体系，水土保持工程也不系统，不完善，有些工程年久失修，水土保持功能降低，原有的林地中疏残林面积仍较多。另外，由于农业不合理的种植模式，使现有的梯田可耕地、水土保持功能下降、保土不保水，对以上问题我们有针对性的进行了研究。

二、治理措施的研究

2.1措施布局

南部山区多属石灰岩地区，水力侵蚀较严重。坡面水土流失主要发生在坡耕地，其次是荒坡，治理的基本要求是沟坡兼治，形成坡面、沟道多层防护体系，在坡上部修建窄条梯田，并栽植经济林，坡中部修建水平梯田，坡下部营造乔、灌林或混交林。沟坡防治体系：缓坡修梯田，陡坡造水平阶、鱼鳞穴，造林种草，兴建果园，形成以林草为主，工程措施和生物措施相结合的坡面防治体系。沟道防治体系：从上游到下游，从毛沟到支沟，支沟到干沟，兴建谷坊、塘坝、拦河坝等蓄水工程，以抬高侵蚀基点，防治沟道下切，形成以拦蓄工程与林草措施相结合的沟道防治体系。

2.2治理措施确定的原则及方法

(1)首先，确定生产发展的方向。南部山区的农业生产要大力发展林业、果业，发展有利于水土保持和生态保护的高效农业，坚持用材林与经济林、片林与林网、速生林与乡土树并举的原则，合理配置树种结构，将科技兴农充分利用到农业生产当中。

(2)根据地形、地貌、自然条件等因素，进行土地资源等级评价，土地资源适宜性评价，科学分配宜农、宜林地，将水土保持与生态环境的保护的思想渗入其中。土地资源适宜性评价的标准见表一《土地资源适宜性评价标准》。

项目区土地资源适宜性评价标准

表一

评价指标

评价等级

一

二

三

四

五

土地利用现状

耕地

耕地

耕地、林地

林地、荒地

荒地

地面坡度

＜5°

5°～10°

15°～25°

25°～35°

＞35°

土壤侵蚀程度

微度

轻度

中度

强度

极强度

土壤质地

轻壤

中壤

重壤

粗沙粘土

重粘土

有机质含量(%)

＞1

0.5～0.8

0.3～0.5

0.1～0.3

＜0.1

水资源条件

好

较好

一般

较差

差

土地适宜性

宜农

宜农果

宜农林

宜林

难利用

(3)措施与对策研究

水土保持生态环境建设通过工程措施、生物措施、农业耕作措施来实现。

①生物措施：

生物措施可以改善山区生态环境、优化产业结构，促进区域经济发展的最终决定因素，而水土保持工程措施是各产业经济发展、生态环境功能保护的关键条件，二者必相辅相成。生物措施主要有以下几种适宜泉水补给区的生态保护。

水土保持林：建设本着“因地制宜，因害设防，适地适树”的原则,在山区立乔、灌、草相结合完整系统的水土保持植被复层结构。在分水岭地带，由于土层浅薄，水土流失严重，多砂砾化，裸岩化，立地条件较差，应以耐干旱而瘠薄的树种全面造林；坡面中上部全面造林，减缓地表径流对下部果园田地的冲刷。水保林要求树木根系发达，固土作用强,枝叶茂盛，易繁殖，萌孽能力强，生长快，抗逆行强。土层瘠薄土地以侧柏、刺槐、黄栌、火炬树为主，立地条件较好的以杨树、泡桐、香椿为主，造林以营造混交林为主，树种用针阔、乔灌混交，布局按带状方式，以形成复层结构。

造林整地时，株行间距按1.5×2.0m，呈“品”字型布设，整成标准的鱼鳞坑，该坑按等高线定位。

果园：果园经济林的建设应成为山区经济发展的支柱，改变传统的玉米、小麦的种植结构，既利于水土保持生态功能保护，更利于当地经济的发展。果园建设应以市场为导向，选择受市场欢迎，经济价值高的树种。果园地点应设在山地中下部较缓避风、向阳的缓坡地，多在山腰区域，土层较厚，整地的方式以水平梯田、水平阶、大穴为主。

果园在树种上应选择高档次、品质优良的梨、栗子、桃、杏、李子、冬枣、薄壳早产高产核桃等。

②工程措施有以下几种适宜泉水补给区：

梯田改造与重建：现有的梯田质量标准低，地堰年久失修，倒塌严重。将其按高标准进行改造。在区域内5～15°裸岩化荒坡上，通过砌垒石堰、搬运客土建水平梯田。通过研究发现，在梯田上游设置截洪沟，可有效避免冲刷，还可以削高填低使田面外高里低，并修筑内、外拦水埂，发挥拦蓄雨水的功能，另外还可以将地堰边种植金银花、花椒等护堰植物。以上系统科学治理，使原有和新建梯田标准高、水土保持功能强，并且还要注意田间设施如田间道路和灌溉排水的系统科学规划与设计。

梯田一般布设在15°以下的坡地上，主要种植果林与水保经济林不同的坡度，梯田的各个特性指标也不同一般可按表二确定的规格建设较为理想。

石坎梯田规格表

表二

地面坡度

(°)

斜坡长度

(m)

田面宽度

(m)

田坎高度

(m)

清基深度

(m)

清基宽度

(m)

5

5.7

5.7

1.0

0.5

0.7

10

4.6

4.5

1.3

0.6

0.8

15

4.6

4.5

1.7

0.8

0.9

梯田在施工时应首先确定堰坝线。先在坡度适中地方划出一条与等高线正交的基线，然后根据地面坡度按表二确定梯田的规格。石堰在砌筑时汪基应当特别注意，一般尽可能清理至岩基，以保证地堰的稳定性，清基宽度为0.7～0.9m，由下向上按1:0.2的边坡系数收缩。

③坡面拦蓄工程：

该项工程的实施可有效的拦蓄地表水,减少地表径流对土层的冲刷，也是山区生态功能保护用水的一项重要手段。比较有效常用的形式有蓄水池、水窖、旱井等。

④沟道工程措施：

在沟道内层层布设谷坊、塘坝等蓄工程，可以做到“高水高用，低水低用，梯度开发”。

谷坊可有效地防止沟床下切冲刷，谷坊可分浆砌石谷坊和干砌石谷坊二种。在沟道上游建干砌石谷坊，减少洪水一，拦蓄泥沙在沟道中下游建浆砌石谷坊还可兼顾蓄水，谷坊在位置的选择上应当注意以下几条：

a.谷口狭窄；

b.沟床基岩外露；

c.上游有宽阔平坦的储沙(水)池；

d.在有支流汇合的情形下，应在汇合点下游兴建；

e.在天然跌水附近不兴建谷坊。

在有长流水的河道内，坡降较缓的天然河道内兴建塘坝工程，也可效地在汛期拦蓄地表径流水。塘坝工程的建设应当兼顾蓄水面积、蓄水量和汛期的有效行洪。在规划设计时应当请专业部门具体设计。

三、结论

生物措施与工程措施相结合。科学规划，合理布局，使汛期的地表径流水尽量水可能地保留下来，减少地表水的侵蚀，无疑提高补给区生态功能，将对“保泉”起到非常关键的作用。