水土保持技术在五华县岐岭河生态清洁小流域中的应用

李 洋

(五华县水旱灾害防御中心，广东 五华 514400)

五华县岐岭河生态清洁小流域中水土保持技术的应用，要求能结合当地实际情况，做好技术应用中各项细节的控制，提升应用效果，满足小流域水土治理需求。文章的水土保持技术应用，能为我国其他小流域合理水土流失的治理提供参考。

1 工程概述

岐岭河小流域属城郊生态清洁小流域，在五华县境内流域范围均属于岐岭镇，岐岭河为五华河的一级支流，韩江的二级支流。本次治理小流域集雨面积127.15km2。工程建设规模为综合治理水土流失面积 99.83km2。具体包括：河道整治：整治河道4.48km，其中清淤 1.90km，生态护岸6.20km。水土流失治理：设置谷坊 8 座，截排水沟共4775m，其中崩岗治理区布设 截水沟1390m，经果林种植区布设截水沟2500m、排水沟885m；营造水土保持林 4.01hm2，植草 4.01hm2，植经果林13.25hm2(板栗11925 株)；封禁管护99.66km2，设封禁碑牌14座，疏林地补植乔木73650株。该项目位于广东省水土流失重点防治分区(见图1)。

图1 广东省水土流失重点防治分区分布图

2 水土流失现状

五华县是广东省水土流失最严重的县，主要是是因山高坡陡，花岗岩土质面积大，土质疏松，遇台风暴雨冲刷后极易流失，其特点是分布范围广，流失类型多、强度大、危害大。除自然水土流失外，还有采矿、取土取石、道路等基础设施建设镇村建设、农业及茶园果园开垦等开发建设项目水土流失以及火烧迹地、坡耕地等人为水土流失[1]。由于水土流失冲刷掉大量的表土，造成土地肥力下降，危害农作物的生长，同时山上的泥沙被冲下山，淤积了圳道、塘库、抬高了河床影响水利工程的正常发挥，在水土流失严重的地方，造成生态环境的恶化，特别是公路、矿场、石场等人类活动未全面落实水土保障制度，导致人为水土流失的现象时有发生，影响当地生态环境甚至经济发展。水土流失表现形式有面蚀、沟蚀和崩岗，全县存在大小崩岗22117处(大型18810处，中型3127处，小型180处)，占梅州市崩岗数量的40.9%，崩岗面积190.02km2，其中活动状态较多，共1849处，面积188.99km2，治理难度大，是五华县最主要的水土流失隐患。

3 水土保持技术在五华县岐岭河生态清洁小流域中的应用

3.1 工程措施

1)谷坊工程：

谷坊工程主要作用是拦截径流泥沙、减缓沟床比降、稳定沟床、节制山洪，从而改善沟床中的植物生长条件，促进崩岗(口)稳定，保护下游农田、道路等，是治理崩岗(口)的重要工程措施之一[2]。谷坊设计按集雨面积为1.50hm2的小型边坡位置作为控制设计，地形为瓢形，口小肚大。拦沙容量采用下式计算：

V=FMsY

(1)

式中：V为拦沙容量，m3；F为谷坊集雨面积，按0.02km2计；Ms为土壤侵蚀模数，参照《2011年广东省土壤侵蚀遥感调查》等相关资料，并结合现场侵蚀实际情况确定；Y为设计淤满年限，设计按淤满年限为5年考虑[3]。

断面设计：断面尺寸参照《水土保持综合治理技术规范—沟壑治理技术》中的定型设计，对库容>500t的谷坊坝高采用5.0m，顶宽1.5m。对库容<500t的谷坊坝高采用3.0m，顶宽1.5m。谷坊两侧坡比1:2，谷坊两侧设置溢洪口，下游侧采用台阶式跌水并连接5.6m混凝土护坦效能防冲[4]。

溢流口：溢流采用全断面溢流方式进行，设计洪水流量采用以下公式进行计算：

QP=CP×H24×F0.84

(2)

式中：Qp为某频率的洪峰流量，m3/s；Cp为随频率改变的系数，P=10%时的Cp=0.044；H24为24h设计暴雨，mm；F为山沟集水面积，取值0.05km2[5]。通过查《广东暴雨洪水差算手册》本项目所在地年最大24h暴雨均值、最大24h暴雨变差系数Cv，皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数KP，得出对应10a一遇24h设计暴雨H24，因此流量计算值为0.52m3/s。谷坊溢流口尺寸采用宽顶堰公式计算确定：

Qm=εmB(2g)1/2H3/2

(3)

式中：Qm为设计洪水流量，m3/s；B为溢洪口宽度，m；H为溢洪口堰上水深，m；ε为收缩系数，取0.9；m为流量系数，取0.32；g为重力加速度，取9.81m/s2。经试算，谷坊设计考虑全断面溢流方式泄洪，泄洪宽度为生态挡墙布置宽度，计算得其泄流满足泄流要求。

2)截排水沟：

崩岗(口)顶部和岸坡防护中截、排水沟是重要工程，可对坡面径流进行拦截，避免崩岗的稳定性受到影响。所以崩岗具有一定集水面积，都要做好修建工作。依据《水土保持综合治理技术规范小型蓄排水工程》(GB/T16453.4-2008)，采用10a一遇24h最大降雨标准进行设计[6]。设计洪峰流量采用下式计算：

Qp=C2·H24p·F0.84

(4)

式中：Qp为设计洪水，m3/s；C2为随频率而异的系数，10a一遇系数为0.044；H24P为24h设计暴雨，10a一遇H24P为148.54mm；F为集雨面积，km2。

断面过洪流量采用明渠均匀流公式计算：

Q=AR2/3I1/2/N

(5)

式中：N为沟渠糙率，取 0.025；A为沟渠断面面积；R为水力半径；I为沟渠比降，取3%。

断面设计：根据计算出的流量，代入公式 Q=AR2/3I1/2/N 进行试算，确定断面尺寸为底宽 0.6m，高 0.6m，内坡比1∶1的梯形断面，C25混凝土厚度 0.15m。再用断面尺寸验证过洪 流量，经计算，Q 过=0.91m3/s>Q 设，则断面设计尺寸完全满足行洪要求，说明确 定的断面尺寸合适。截排水沟设计断面处的最大过洪流量计算结果见1。

表1 设计断面最大过洪流量计算

3.2 植物措施

1)水保林：

布设原则：在树种选择过程中需坚持“因地制宜”原则，选择合适的树种，确保良好的林分环境，对立地质量予以改善。乡土树种是最佳选择，具有较高的成活率，也可以选择引进树种。营建复层林相，需对营养钵的作用进行有效发挥，确保生态系统的稳定性。同时也呀保证各种立地条件的土地生产力，确保水土保持效益最大化。布设必须符合当地实际情况，且能提升水土保持效果，确保当地的绿色发展。

确定造林树种的基本原则是“适地适树”，以适生的乡土树种为主，并引进和推 广外地的优良树种。针对不同的立地类型条件，选择生物生态特性与其地形、土壤、水分相适应的乔、灌木树种。根据五华县治理崩岗的经验，主要可选择耐干旱、耐 贫瘠、生长快、根系发达、覆盖面积大、易繁殖、萌芽更新能力强的湿地松、大叶相思、木荷、杉木、胡枝子、勒仔树、青皮竹等。

工程整地：整地时间需合理确定，前一年秋、冬为宜，通过科学整体，提升林木成活率。

整地方式：工程整地是水土保持造林的重要手段，这样可以让苗木正常生长，做好水土保持工作。当地形、土质立地条件一般时，可选择块状整地，规格为40cm×40cm×40cm。

设计标准：植苗造林：根据多年的试验、示范技术造林，植苗造林是宜选的造林方法。最好的是袋装苗移栽，苗木可用一、二级实生苗。在春季或雨季进行，要确保苗木随起随运，及时栽植。为了保护苗根湿润，最好采用就地苗木，随起随栽。

2)种草：

据调查，大多数经过初步治理的崩岗(口)由于缺少草被，虽然有一定数量的 桉树、马尾松等乔木覆盖，但水土流失仍然比较严重，崩岗(口)也很难得到控制，可以说植草覆盖式治理崩岗(口)的必要手段。

草种选择：根据项目区的气候、土壤条件，草本植物选择耐旱、耐贫瘠、速生、生长量大的品种，可选用糖蜜草、山毛豆(小灌木)、百喜草、马塘、雀稗、狗芽根等。

种植。首先做好选种和种植处理，对恶劣立地条件的崩岗进行直播，覆盖地表，同时为灌木和乔木的生长创造生长条件。在3月下旬-4月采用混合草籽直播，播种量为40kg/hm2。

3.3 技术措施

轮封：放牧区需结合当地实际情况进行合理划分，确保能满足当地的生产与生活需求，其他地方需严格执行封禁制度，封禁期为3-5a，确保植被恢复到一定程度后，才能继续轮换封禁区。半封：则是针对林木实际情况，做好季节性封育工作，开山需在林木休眠期进行，幼林、中龄林需开展合理的抚育管理。全封：就是将区域全部封闭，不允许在封禁区内放牧，也要在封禁区内避免各类破坏植被恢复的人为活动。

为让封禁治理能快速见到效果，需最做好抚育管理工作。在本项目中，规划封育管护面积为99.66km2，小流域封育管护区内，在管护人员的科学抚育管理下，不仅能避免人类活动对植被的破坏与影响，还能在封禁管护牌的帮助下，实现对封禁区的有效管理。封禁管护牌高、宽、厚、基础埋深分别为2.15m、0.8m、15cm、0.65m。正面刻字“封山育林区”，背面写上封禁范围、时间、负责人、以及管护制度等相关内容。经现场调查及卫片查看，需要补种的疏林地约4.91km2，因此需要进行补植的面积为 491.00hm2。封禁治理能让植被快速恢复，也能让当地的生态环境得以改善。

4 结 语

水土保持技术在五华县岐岭河生态清洁小流域中的应用，水土治理是关键所在，要想保证良好的治理效果，就要坚持科学的治理方法，以此来改善当地环境，确保当地能健康发展，绿色发展。未来在水土流失治理期间，要不断优化水土保持技术，提升治理效果，实现绿色发展。