水利工程論文-保泉需加大泉水補源區(qū)水土保持工程建設摘要：濟南市南部山區(qū)位于玉符河上游“三川”(錦繡川、錦陽川、錦云川)匯集處，總面積1500km2，是濟南市泉水水源的重要補給區(qū)。筆者與同仁認為，加強南部山區(qū)的水土保持工程建設，提高環(huán)境的生態(tài)功能，不但可以保水、保土，更有利于保泉。因此將水土保持工程建設作為研究對象，經(jīng)過實地的查勘、調(diào)研，探討水土保持生態(tài)工程建設的對策，以其保水、保土、保泉。關(guān)鍵詞：保泉泉水補源區(qū)水土保持一、南部山區(qū)泉水補給區(qū)概況南部山區(qū)泉水補給區(qū)屬玉符河流域，是玉符河上游三川匯集地。該區(qū)山峰連綿起伏，屬山地丘陵地形，山頂巖石裸露地表有石灰?guī)r及砂石巖丘陵地帶，遍布石渣、砂嶺土、山麓坡地分布黃土及紅土，植被稀少，荒坡凸現(xiàn)，溝川地旁經(jīng)濟林遍布，樹種老化，果質(zhì)較差。該區(qū)地處北半球中緯度地帶，屬暖溫帶大陸性半濕潤季風氣候，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)，年際降水變化極不均勻，年內(nèi)降雨分布也很不均勻，每年在69月份的汛期年均降水為527mm。區(qū)內(nèi)多年平均徑流深120mm，69月份汛期的徑流量占年徑流量的80%。南部山區(qū)補給區(qū)人口密度408人/km2，人均土地0.245hm2?；巨r(nóng)田占60%，人均耕地只有0.04hm2。果園約有50%的品種老化，大多數(shù)園地蓄水保土功能低，主要果品有蘋果、梨、杏。林地多為疏殘林或幼林，水土保持功能較低；牧業(yè)用地主要為田間隙地或林下草地，生長以禾本科為主的草類，優(yōu)勢草種有黃草、白草、狗尾巴草等。經(jīng)過對泉水補給區(qū)的實地查勘、調(diào)研、統(tǒng)計分析、發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)土地利用率較低，土地利用結(jié)構(gòu)比例不合理，林木品種老化，生態(tài)功能較低，經(jīng)濟水保林少，造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)值較低，水土流失嚴重。泉水補給區(qū)域的水土流失以水力侵蝕為主，現(xiàn)有水土流失面積占總面積的69.4%。其中輕度侵蝕占34.08%，中度侵蝕占35.32%，重度侵蝕占19.28%、極重度侵蝕占11.32%。水土流失造成地表土大量流失，土層的土逐漸被水帶走。土壤母質(zhì)裸露、肥力低下，土壤團粒結(jié)構(gòu)破壞，保土、保水、保肥能力差，土地生產(chǎn)力低。水土的流失還使溝系不斷擴張，溝道下切，溝頭不斷前進，從而蠶食耕地，破壞寶貴的土地資源，造成生態(tài)環(huán)境的惡化，與濟南近郊區(qū)的發(fā)展極不協(xié)調(diào)，通過對水土保持生態(tài)工程建設可以改善生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造一個山青水秀、林茂糧豐、的濟南后花園。優(yōu)化投資環(huán)境，以實現(xiàn)由傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)、觀光旅游農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變，為濟南城區(qū)的南部山區(qū)的開發(fā)提供良好的生態(tài)環(huán)境，泉水補給區(qū)示范區(qū)原有的治理措施缺少系統(tǒng)的綜合規(guī)劃，多是單項、分散措施，形不成綜合的防護體系，水土保持工程也不系統(tǒng)，不完善，有些工程年久失修，水土保持功能降低，原有的林地中疏殘林面積仍較多。另外，由于農(nóng)業(yè)不合理的種植模式，使現(xiàn)有的梯田可耕地、水土保持功能下降、保土不保水，對以上問題我們有針對性的進行了研究。二、治理措施的研究2.1措施布局南部山區(qū)多屬石灰?guī)r地區(qū)，水力侵蝕較嚴重。坡面水土流失主要發(fā)生在坡耕地，其次是荒坡，治理的基本要求是溝坡兼治，形成坡面、溝道多層防護體系，在坡上部修建窄條梯田，并栽植經(jīng)濟林，坡中部修建水平梯田，坡下部營造喬、灌林或混交林。溝坡防治體系：緩坡修梯田，陡坡造水平階、魚鱗穴，造林種草，興建果園，形成以林草為主，工程措施和生物措施相結(jié)合的坡面防治體系。溝道防治體系：從上游到下游，從毛溝到支溝，支溝到干溝，興建谷坊、塘壩、攔河壩等蓄水工程，以抬高侵蝕基點，防治溝道下切，形成以攔蓄工程與林草措施相結(jié)合的溝道防治體系。2.2治理措施確定的原則及方法(1)首先，確定生產(chǎn)發(fā)展的方向。南部山區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要大力發(fā)展林業(yè)、果業(yè)，發(fā)展有利于水土保持和生態(tài)保護的高效農(nóng)業(yè)，堅持用材林與經(jīng)濟林、片林與林網(wǎng)、速生林與鄉(xiāng)土樹并舉的原則，合理配置樹種結(jié)構(gòu)，將科技興農(nóng)充分利用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中。(2)根據(jù)地形、地貌、自然條件等因素，進行土地資源等級評價，土地資源適宜性評價，科學分配宜農(nóng)、宜林地，將水土保持與生態(tài)環(huán)境的保護的思想滲入其中。土地資源適宜性評價的標準見表一土地資源適宜性評價標準。項目區(qū)土地資源適宜性評價標準表一評價指標評價等級一二三四五土地利用現(xiàn)狀耕地耕地耕地、林地林地、荒地荒地地面坡度55101525253535土壤侵蝕程度微度輕度中度強度極強度土壤質(zhì)地輕壤中壤重壤粗沙粘土重粘土有機質(zhì)含量(%)10.50.80.30.50.10.30.1水資源條件好較好一般較差差土地適宜性宜農(nóng)宜農(nóng)果宜農(nóng)林宜林難利用(3)措施與對策研究水土保持生態(tài)環(huán)境建設通過工程措施、生物措施、農(nóng)業(yè)耕作措施來實現(xiàn)。生物措施：生物措施可以改善山區(qū)生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的最終決定因素，而水土保持工程措施是各產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境功能保護的關(guān)鍵條件，二者必相輔相成。生物措施主要有以下幾種適宜泉水補給區(qū)的生態(tài)保護。水土保持林：建設本著“因地制宜，因害設防，適地適樹”的原則,在山區(qū)立喬、灌、草相結(jié)合完整系統(tǒng)的水土保持植被復層結(jié)構(gòu)。在分水嶺地帶，由于土層淺薄，水土流失嚴重，多砂礫化，裸巖化，立地條件較差，應以耐干旱而瘠薄的樹種全面造林；坡面中上部全面造林，減緩地表徑流對下部果園田地的沖刷。水保林要求樹木根系發(fā)達，固土作用強,枝葉茂盛，易繁殖，萌孽能力強，生長快，抗逆行強。土層瘠薄土地以側(cè)柏、刺槐、黃櫨、火炬樹為主，立地條件較好的以楊樹、泡桐、香椿為主，造林以營造混交林為主，樹種用針闊、喬灌混交，布局按帶狀方式，以形成復層結(jié)構(gòu)。造林整地時，株行間距按1.52.0m，呈“品”字型布設，整成標準的魚鱗坑，該坑按等高線定位。果園：果園經(jīng)濟林的建設應成為山區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱，改變傳統(tǒng)的玉米、小麥的種植結(jié)構(gòu)，既利于水土保持生態(tài)功能保護，更利于當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。果園建設應以市場為導向，選擇受市場歡迎，經(jīng)濟價值高的樹種。果園地點應設在山地中下部較緩避風、向陽的緩坡地，多在山腰區(qū)域，土層較厚，整地的方式以水平梯田、水平階、大穴為主。果園在樹種上應選擇高檔次、品質(zhì)優(yōu)良的梨、栗子、桃、杏、李子、冬棗、薄殼早產(chǎn)高產(chǎn)核桃等。工程措施有以下幾種適宜泉水補給區(qū)：梯田改造與重建：現(xiàn)有的梯田質(zhì)量標準低，地堰年久失修，倒塌嚴重。將其按高標準進行改造。在區(qū)域內(nèi)515裸巖化荒坡上，通過砌壘石堰、搬運客土建水平梯田。通過研究發(fā)現(xiàn)，在梯田上游設置截洪溝，可有效避免沖刷，還可以削高填低使田面外高里低，并修筑內(nèi)、外攔水埂，發(fā)揮攔蓄雨水的功能，另外還可以將地堰邊種植金銀花、花椒等護堰植物。以上系統(tǒng)科學治理，使原有和新建梯田標準高、水土保持功能強，并且還要注意田間設施如田間道路和灌溉排水的系統(tǒng)科學規(guī)劃與設計。梯田一般布設在15以下的坡地上，主要種植果林與水保經(jīng)濟林不同的坡度，梯田的各個特性指標也不同一般可按表二確定的規(guī)格建設較為理想。石坎梯田規(guī)格表表二地面坡度()斜坡長度(m)田面寬度(m)田坎高度(m)清基深度(m)清基寬度(m)55.75.71.00.50.7104.64.51.30.60.8154.64.51.70.80.9梯田在施工時應首先確定堰壩線。先在坡度適中地方劃出一條與等高線正交的基線，然后根據(jù)地面坡度按表二確定梯田的規(guī)格。石堰在砌筑時汪基應當特別注意，一般盡可能清理至巖基，以保證地堰的穩(wěn)定性，清基寬度為0.70.9m，由下向上按1:0.2的邊坡系數(shù)收縮。坡面攔蓄工程：該項工程的實施可有效的攔蓄地表水,減少地表徑流對土層的沖刷，也是山區(qū)生態(tài)功能保護用水的一項重要手段。比較有效常用的形式有蓄水池、水窖、旱井等。溝道工程措施：在溝道內(nèi)層層布設谷坊、塘壩等蓄工程，可以做到“高水高用，低水低用，梯度開發(fā)”。谷坊可有效地防止溝床下切沖刷，谷坊可分漿砌石谷坊和干砌石谷坊二種。在溝道上游建干砌石谷坊，減少洪水一，攔蓄泥沙在溝道中下游建漿砌石谷坊還可兼顧蓄水，谷坊在位置的選擇上應