新兴南沟东山水土保持规划说明书.docx

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新兴南沟东山水土保持规划说明书

1.基本情况

1.1自然概况

新兴东山位于穆棱市中部，涉及河西镇新兴村，属雷锋河一级支流，为低山丘陵区。

区域总土地面积68.0hm2，其中耕地面积29.0hm2，荒山面积18.8hm2，沟壑面积1.5hm2，其它面积18.7hm2。

现有水土流失面积49.3hm2，占总面积的73%，土壤侵蚀类型为水蚀。

在穆棱市水土保持工作区划中属于中部低山丘陵强度水蚀治理区，土壤侵蚀强度较大。

1.2社会经济情况

区域内共有人口450户，农业劳动力1720人。

区域内人均年纯收入11230元。

区域内共有耕地面积29.0hm2。

详见附表2：

土地、人口、劳力情况表。

1.3土地利用现状

新兴东山土地利用现状情况：

耕地面积29.0hm2，有林地及次生林面积18.8hm2，沟壑面积1.5hm2，其它用地面积18.7hm2。

详见附表3：

土地利用现状表。

区域耕地面积为29.0hm2。

其中耕地坡度为<3°的9.0hm2，占耕地总面积的31%；3°～5°的5.5hm2，占耕地总面积的19%；5°～8°的8.5hm2,占耕地总面积的29.3%；8°～15°的6.0hm2，占耕地总面积的20.7%。

见附表5;耕地坡度组成。

1.4水土流失及防治情况

1.4.1水土流失现状

根据《穆棱市水土保持生态建设规划》，新兴东山属于穆棱市中部低山丘陵强度水蚀治理区，水土流失严重。

现有水土流失面积49.3hm2，占区域总土地面积的73%。

其中轻度侵蚀面积9.0hm2，中度侵蚀24.3hm2，强度侵蚀16.0hm2，分别占侵蚀面积的18.3%、49.3%、32.5%。

水土流失类型为水蚀，其形态表现为坡耕地的面蚀和侵蚀沟的沟蚀。

详见附表6水土流失现状表。

区域内侵蚀沟发育迅速，坡耕地水土流失严重。

现有大小侵蚀沟3条，均为发展沟，总长度2.95km，沟壑密度2.18km/km2。

区域土壤侵蚀模数3650t/km2·a，年土壤侵蚀量0.25万t。

1.4.2水土流失危害

（1）沟壑发育，切割蚕食耕地。

严重的水土流失破坏了区域的自然生态景观，严重影响了机耕作业，降低了土地利用率，制约了集约化生产的发展。

（2）黑土层变薄，地力锐减。

在坡地上，大量的径流顺坡而下，造成超渗产流，形成“三跑田”，即使在雨季也受干旱威胁。

土壤长期被冲刷，土壤肥力大大下降，土壤有机质逐渐减少。

据调查和实验资料表明，初垦期该区域暗棕壤土层厚度在30-60cm之间,现在仅剩下不足10cm，土壤有机质含量由初垦期的6%以上下降到现在的2～3%。

（3）坡水流失，上冲下淤。

该区域上游坡面降水径流不能有效蓄滞入渗。

一遇大、暴雨，坡水下泻，泥沙俱下，严重破坏下游村屯、道路、桥涵等交通设施，致使下游农户受灾严重。

（4）生态环境恶化，自然灾害频繁。

由于水土流失加剧，使生态系统自我平衡机制受损，生态功能失调，春旱、夏涝、早霜、冻害时有发生，多年来，旱涝灾害交替发生，严重威胁着当地农业生产发展。

1.4.3水土流失防治现状

该区域水土流失严重，坡面无水土保持措施，亟需水土流失治理。

2建设目标、规模、总体布局

2.1建设目标

到各项治理措施全部生效年，区域内水土流失得到基本控制，生态环境明显改善，农、林、牧、副、渔协调发展，农业生态系统转向良性循环，抗御自然灾害的能力明显增强，粮食产量和人民生活水平有大幅度提高。

建立起完善的水土保持预防监督体系，治理区蓄水效益75%，保土效益80%，工程措施完好率95%以上，林草措施成活率90%以上。

2.2建设规模

该区域以坡耕地治理为重点，山水田林路综合治理。

治理水土流失面积49.3hm2，占流失面积的97%。

主要是坡耕地修复合式植物带20.0hm2；改垄9.0hm2；挖截流沟1.8km；治沟3条，修沟头埂0.2km，土柳谷坊30座，修浆砌石谷坊30座。

2.3总体布局

根据区域的地貌特点、资源分布和生产力水平，以治理水土流失为中心，以有效保护和合理开发利用水土资源为目标。

在保护好现有的林木植被（尤其是天然次生林）的基础上，本着工程、林草、耕作措施并举，经济、生态、社会效益兼顾的治理原则，因地制宜、因害设防地安排工程总体布局。

（1）坡耕地治理工程。

坡面治理是区域治理的治本之策，包括田间工程措施和坡面拦蓄措施。

田间工程是在坡度较大，流失较重的坡耕地上控制水土流失的必要手段，亦是建设基本农田的重要途径之一。

措施配置原则为:

<3°顺坡垄全部改为横坡垄作；3°～15°的坡耕地修筑复合式植物带，减缓坡度，拦截径流，并做到植物固埂。

（2）沟道工程防护体系。

对区域内侵蚀沟道进行全面治理，重点治理沟头前进、沟岸扩张、沟底下切的骨干沟道。

采取林草措施、工程措施相结合，先支毛沟后主干沟，先上游后下游，先坡后沟，沟头、沟底、沟坡兼治，镶嵌配套，层层设防，连锁控制。

具体措施是：

沟头修沟头埂，侵蚀严重的可加修跌水，沟底修建谷坊，沟岸削坡造林，使之形成防护群体。

沟头埂、跌水可有效防止沟头前进，谷坊可抬高侵蚀基准，防止沟底下切。

同时配合上游集水坡面挖设截流沟，栽植植物防冲带，缓解坡面径流下泄对沟体的冲刷。

3.水土保持措施设计

3.1规划的原则

根据区域地貌特点、土地利用状况和生产力发展水平，全面贯彻“预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益”的水土保持方针，以保护和合理开发利用水土资源促进产业经济发展为目标，以治理坡耕地水土流失为重点，兼顾沟道治理，因地制宜，山、水、林、田、路统一规划，以保护村屯、基本农田、基础设施、防山洪和治理穆棱河污染为目的，工程措施、植物措施、保土耕作措施相结合，因地制宜、因害设防地构建水土流失综合防治体系。

3.2治理措施设计

3.2.1复合式植物带

复合式植物带是穆棱市在多年的水土流失综合治理实践中总结出来的符合当地水土流失特点且行之有效的水土保持新措施。

它是大竹节壕与地埂植物带、坡式梯田、截流沟的结合体，它具有蓄排结合，抗蚀能力强，防御标准高，增加林草覆盖率等多重功效，是集工程措施、植物措施和农业耕作措施于一身的水土保持工程。

设计标准为十年一遇6h暴雨强度。

由于复合式植物带是以蓄为主，蓄排结合的水土保持工程，在设计时，主要考虑其拦蓄能力和造林密度，因而采用经验断面尺寸，通过拦洪量计算，确定带间距。

1.示范地块：

2

2.立地条件：

坡耕地，平均坡度10°，面积20.0hm2，坡长300m，北坡向，坡形平整。

3.典型设计：

地埂断面尺寸与埂间距采用定型设计，上、下埂采用相同断面，埂顶宽0.5m，底宽1.7m，高0.6m，双埂间距1m；

①按十年一遇6小时暴雨强度设计，最大6小时设计暴雨量

＝35×1.77＝62.0mm

②每公顷径流量的确定，利用下式：

＝0.062×10000×0.35＝217m3

式中：

H6—为十年一遇6小时最大暴雨量62.0mm

S—公顷面积10000平方米

Cr—径流系数，取0.35

③每延长米拦洪量的计算

采用公式：

（0.6+1.0）0.6=1.64m3

式中：

Q—每延长米土坎拦洪量，m3

h—地埂高度

S—原地面坡度，tgα=tg10o=0.178

A—地埂断面面积，所修地埂的规格为：

下宽a=1.7m，上宽b=0.5m，埂高h=0.6m。

④每公顷修筑复合式植物带长度计算，采用公式：

L=W/Q

式中：

L—为每公顷修复合式植物带的长度，m

Q—为每延长米复合式植物带拦洪量，Q=1.64m3

W—为每公顷径流量，W=217m3

经计算L=132.3m

⑤地埂间距H的计算

按公式计算：

H=S/L

式中：

H为埂间距，m

S为每公顷面积10000m2

L为每公顷修地埂长度132.3米）。

经计算H=75.6m

⑥每公顷土方量计算

W土=AL=（1.7+0.5）×0.6×256.1=174.6m3

4.施工方法

复合式植物带一般是在每年的秋季采用人机结合的方法进行施工，第二年春季栽植固埂林带。

①按1/200～1/300的比降定线，大弯就势，小弯取直；

②用筑埂犁修筑两条间距为B（一般取B为1m）的平行地埂；

③用人工或机械剥离1/3的田面及埂间表土，用埂下方和埂间生土筑埂并拍实，使地埂断面尺寸达到设计标准，然后将表土复原；

④在两埂间修筑间距为5～10m，垂直于地埂的土挡，土挡高为埂高的一半；

⑤耙地改垄，使田面垄向与地埂平行；

⑥在复合式植物带与侵蚀沟交叉处修筑高标准的治沟谷坊（谷坊另行设计）；

⑦第二年春季在地埂上和埂间空地栽植紫穗槐。

5.施工注意事项：

①在大弯就势、小弯取直的地埂段，要特别注意比降变化，在小的集水线或低洼处要人工或机械填筑土方修成水簸萁，凸起部分要增加挖方，以保证排水畅通。

②在复合式植物带与作业路、侵蚀沟交叉处，应适当加大比降，并使线路顺直，以保证排水顺畅，减少路面或谷坊的冲刷压力。

复合式植物带断面示意图见图3—1。

图3—1复合式植物带断面示意图

3.2.2保土耕作措施

在坡耕地上，结合每年农事耕作，采取各类改变微地形，或增加地面植物覆盖，或增加土壤入渗，提高土壤抗蚀性能，以保土保水，减轻土壤侵蚀，提高作物产量的耕作方法。

水土保持耕作措施是坡耕地治理的必要技术手段，结合该区域的气候、地形、土壤等具体情况，因地制宜地采取各种耕作措施，有利于改良土壤结构，增强土壤抗蚀、蓄渗性能，培肥地力，提高作物产量，推动农业不断达到高产稳产。

可分为4类方法：

第一类，改变微地形的保水保土耕作，主要有等高耕作、沟垄种植、休闲地水平犁沟等。

第二类，增加地面植物被覆的保水保土耕作，主要有轮作、间作等。

第三类，增加土壤入渗、提高土壤抗蚀性能的保水保土耕作，主要有深耕、深松、增加有机肥、留茬播种等。

第四类，减少土壤蒸发的保水保土耕作，主要有地膜覆盖、秸秆覆盖等。

本区域设计横坡垄作：

即调整顺坡垄向为沿等高线或垂直坡向进行横坡耕种，耕作时应根据不同地形、土质坡度等条件，遵循宜横则横、宜斜则斜、大弯就势、小弯取直、保水保肥保土，便于机耕作业的原则，一面坡地改为横坡垄、馒头地改为转山垄。

3.2.3截流沟设计

区域内截流沟采用蓄水式截水沟+灌木防冲带形式设计，其目的在于截断径流，分割流线，减缓坡面冲刷，改善坡面土壤、水分环境。

1设计原则

两条截流沟间的距离应以保证最大暴雨径流不致引起土壤流失为原则，即不致产生使土壤发生流失的临界流速。

2设计标准

10年一遇最大24小时暴雨标准。

3截流沟间距确定

截水沟间距应保证最大暴雨径流不致引起土壤流失，计算方法参见地埂间距计算。

经计算,截水沟间距设计为30m。

4截流沟单宽来水来沙量

W1＝VW+VS

式中：

W1——截流沟单宽来水来沙量（m3/m）

VW——截流沟控制坡面单宽径流量（m3/m）

VS——截流沟控制坡面单宽侵蚀量-容积转换值年[按3年计]（m3/m；）

VW和VS按下式计算

VW＝MW×F

VS＝3MS×F

式中：

F——截流沟控制坡面单宽集水面积（F=1m×30m[沟间距]）

MW——10年一遇最大24小时降雨径流模数（MS=104m2/hm2×0.119m[降雨量]×0.19[径流系数]=225.18m3/hm2）

MS——年均土壤侵蚀模数-容积转换值（MW=2809t/km2·a[侵蚀模数]÷1.25g/cm3[容重]=2247.2m3/km2·a）

VW＝225.18×10－4×30＝0.676m3

VS＝3×2247.2×10﹣6×30＝0.202m3

则：

W1＝0.676+0.202=0.878m3

5截流沟断面设计

截流沟断面设计采取梯形断面，图示如下：

图3－2截流沟示意图

采用竹节壕式，沟长4.0m，间隔0.5m，设计截水沟底宽b＝0.5m，边坡比m＝1，则单位长度截水沟蓄水量：

W2＝（b＋m·h0）h0

式中:

h0——截流沟有效蓄水深（m）

令:

W2＝W1则:

h0＝0.6m

截流沟蓄水超高0.2m，

则:

截流沟深H＝h0＋0.2＝0.8m

截流沟断面尺寸见（表3-1）

表3-1截流沟断面尺寸表

过水断面积（m2）

断面尺寸

截流沟深H（m）

超高（m）

沟段长度（m）

间距（m）

上口宽a（m）

下口宽b（m）

有效水深

h0（m）

1.05

2.1

0.50

0.6

0.8

0.20

4.0

0.5

6截流沟工程量及种苗计算

截流沟工程量按下式计算

式中：

l——每公顷坡面开沟长度（350）

经计算A=369.22m3/hm2

表3-2截水沟埂种苗量计算表

树种

类别

树种

名称

株行距

混交

方式

苗木

用量

苗木

规格

备注

灌木

紫穗槐

0.25×0.25

纯林

20株/m

优良苗木

单位长度截水沟

7截流沟施工

采用人工施工。

根据截流沟的布置路线进行施工放线，定好施工线，用水准仪进行放线。

根据设计的断面尺寸，沿施工线进行挖沟和筑埂。

筑埂填方部分应将地面清理后均匀铺土，每层厚约20cm，夯实后再铺下一层土，反复操作，直到埂高达到设计标准，沟底或沟埂薄弱环节处应加固处理。

竣工后，及时用水准仪检查断面尺寸与沟底比降，是否符合设计要求。

3.2.4沟道治理工程设计

侵蚀沟治理是区域治理的重中之重，也是区域生态环境整治的难点。

本设计采用典型沟单项设计方法，选取区域内具有代表性的沟道进行治沟综合措施的具体配置，以此为同类沟道治理提供技术参考。

[1]典型沟概况

选取典型侵蚀沟位于区域西坡，沟道总长350m，平均宽4m，平均比降11%，枝状分布，沟壑面积0.14hm2，属狭长型发展沟道。

[2]措施配置

治沟综合措施采取工程、植物措施相结合，以植物措施蓄水固土，以工程措施拦截径流，蓄滞泥沙，群体防护、分断拦蓄。

措施组合如下：

工程措施：

浆砌石谷坊：

沟底沿纵坡布设谷坊群，合理配置浆砌石谷谷坊数量。

坊巩固并抬高沟床，制止沟底下切，根据沟底比降，并考虑单座谷坊坡面水沙分配，谷坊群布设原则是：

沟道上游谷坊间距按设计要求适当加密，下游谷坊间距适当加疏。

植物措施：

沟头防护林：

布设于沟头进水凹地部位造林。

树种选用萌蘖性强，枝条密集的灌木紫穗槐。

走向与流线垂直，缓流挂淤。

水路两侧营造乔灌木混交林。

沟坡防蚀林：

沟坡削坡整地成台阶后造林，以稳定沟岸，防止沟壑横向发展。

以灌木为主，乔灌混交，树种选用杨树、柳树。

一、浆砌石谷坊设计

〇设计标准：

十年一遇最大6h降雨标准。

〇使用范围：

侵蚀沟或排水沟坡度较陡、易受冲刷侵蚀的部位。

〇断面设计：

（见图3-3、3-4、3-5）

图3-3谷坊纵断面图图3-141---1剖面

图3-52---2剖面

〇施工和管护：

修筑时需清至较坚硬的土层或岩石层。

然后用粗石料砌筑，如为土或沙砾质沟床，坝后需作护底，长度一般为坝高的2—3倍，厚50—70cm,溢洪道设在坝身中部，沟岸如为石质，溢洪道应尽量设在岸坡上。

〇工程量计算：

见下表3-3

表3-3工程量

土方开挖（m3）

土方回填（m3）

浆砌石谷坊（m3）

浆砌石护坡（m3）

36

14

12.2

5.2

4.投资概算

新兴东山概算编制的价水平年为2014年。

计划投入资金140.52万元。

其中工程措施投资129.4万元，林草措施投资11.12万元。

5.施工组织保障

5.1施工条件

5.1.1水文及气候条件

施工区水文条件良好，丰富的地表水、地下水资源可完全满足施工用水要求。

气候条件对工程施工的影响不大，但需要注意按照季节安排好各项措施的施工计划。

沟道治理工程在夏、秋季节实施；坡面治理工程应于作物成熟后、土地封冻前进行施工；造林工程在工程结束后第二年春季进行；作业路在施工期间可结合相应水保工程同时进行修整；生态修复工程应于当年春、夏季进行拦护设施及标志牌的布设，并确定专人看护，严禁人畜进入破坏。

5.1.2交通条件

区域内有通乡公路通过，各乡村之间都有村路连接，各地块间有农田路网状分布，交通较为便利，可满足工程建设需要。

5.1.3材料供应

造林苗木由当地苗圃供应，不足部分由邻近市县调运。

苗木起运应严格按设计规格（参见造林标准设计）选用良种壮苗，防止弱苗、劣苗、病苗。

苗木起苗后分级包装，运送过程中应注意根部保湿，防止抽干脱水，到达后应及时假植。

栽植前将根系短期浸水复壮，进行苗木预选，使同一地块的苗龄和生长状况基本一致。

建筑材料就地就近购买。

上述材料责成项目监理单位协同施工单位进行质量检查、验收，确保其技术指标符合标准。

水、电可就近解决，在施工区内220V、380V民用、工业供电线路和丰富的地表水可完全满足施工水电要求。

5.2施工方法

根据区域所处的地理特点，区域内水保工程的施工季节为春、夏和秋季，所有水保工程以户包、集体承包治理为主，专业施工队承建为辅。

工程措施施工采用以机械施工为主，结合人工整形的方法。

水土保持坡面治理工程中的复合式植物带、地埂植物带及截流沟采用机械施工、人工整形；植被恢复工程采用人工施工；沟道治理工程中的谷坊采用专业队伍施工，施工机械以专业施工队为主。

凡参与水土保持工程建设的专业施工队伍必须具备“五有”资格，即有水利工程建设资质，有项目施工管理经验，有技术力量，有资金实力，有工程建设业绩。

专业施工队伍必须严格按照工程量清单及工程建设范围施工，不能擅自改变工程量，形成一把尺子量到底，一个标准硬出头的格局，要确保达到工程建设质量要求。

5.3施工布置和组织形式

根据区域实际情况，结合穆棱市多年来水土流失治理经验，通过调研和调查，确定施工组织形式为群众承包治理，集体承包治理和专业施工队承建三种。

对于使用权属归群众个人的土地（如坡耕地、经济林草），按照“谁治理、谁受益”的原则，以农户为施工主体，集体、国家投资进行工程建设。

对于权属归集体所有的土地治理，属公益性项目（如沟壑治理、水保防护林等）可由集体经济组织作为实施单位，统筹资金、物质、劳力进行工程建设。

属效益型项目（如经济植物、水保用材林等），可由集体统一经营，集体管理，集体受益。

对于专业性较强，技术复杂，施工难度高的重点工程，如复合式地埂植物带、谷坊等可聘请专业施工队伍承建。

6.效益分析

经过对新兴东山的水土流失综合治理，不仅能够给区域内带来直接的生态效益和经济效益，而且也将产生一定的社会效益。

根据试验观测资料结合区域调查，经计算各项水保措施全部生效后平均每年可拦蓄径流总量7.17万m3，拦蓄泥沙总量0.21万t。

林草覆被率由27.6%提高到32.1%。

通过工程的实施，区域内的产业结构得到合理调整，生态环境得到修复，减轻水土流失对下游的破坏，实现土地资源的永续利用；减轻沟道冲刷，河流的淤积，使区域内的土地和居民免受洪涝灾害；增加土壤入渗，减少坡面径流，调节洪峰流量，保护水土资源；通过山、水、田、林、路、堤综合整治，形成乔灌草、网带片相结合的水土保持防护体系，地面小气候将明显改善，水土流失得到有效控制，提高了区域减灾御害的能力，为农业可持续发展奠定了坚实基础。