江丹口库区及上游水土保持工程石泉县中坝河项目立项区中坝河小流域初步设计学位论文.docx
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江丹口库区及上游水土保持工程石泉县中坝河项目立项区中坝河小流域初步设计学位论文
丹江口库区及上游水土保持工程
石泉县中坝河项目区中坝河小流域
初步设计
1.基本情况
1.1自然条件
1.1.1流域概况
中坝河小流域位于石泉县城南部，距县城26公里，在喜河库区左岸，地理坐标为：
东经108°08′～108°14′，北纬32°52′～32°57′。
流域内主要包括汉江右岸的赵家沟、汉阴沟、南沟河、荒山沟、邓才沟和风沟共7条支沟以及汉江干流右岸9km的江岸，除风沟直接汇入汉江外，其它五条支沟均汇入中坝河，中坝河在后柳镇群英村进入汉江喜河库区。
流域总面积49.74km2，水土流失面积29.23km2，占总面积的58.8%。
主要治理区地处南部巴山区，在人口较集中的沟边、公路旁，海拔高程在340m—1381m之间，相对高差1041m。
1.1.2地质、地貌
⑴地质
中坝河小流域在我县水土保持区划中划分在巴山中度流失区。
地质构造为巴山大断层属杨子地台边缘，构造以褶皱为主，裂隙发育。
山顶普遍剥蚀严重但比较平缓。
裸露岩石较多，土薄石厚，岩石破碎。
出露岩性主要有黑云母片麻岩、石英岩、花岗岩和硅质岩。
⑵地貌
中坝河小流域地处汉江下游喜河库区上游，地貌类型为巴山山系,山峦迭嶂,沟坡纵横,沟壑交错,沟谷外窄内宽，流域地势呈东西走向，西北高东南低，山体比较宽厚，山顶较为平缓，山势多呈浑圆形山脊，坡脚多出现局部山间坝子和宽阔河谷。
沟内地形起伏较大，山坡自然坡度在5°—60°之间。
小流域内土地总面积49.74km2，其中坡度小于5°的土地面积397hm2，只占总面积8%；坡度5°～15°的土地面积422hm2，占总面积8.5%；坡度15°～25°的土地面积1212hm2，占总面积24.4%；坡度25°～35°的土地面积1818hm2，占总面积36.6%；坡度大于35°的土地面积1125hm2，占总面积22.5%。
中坝河小流域地面坡度组成见表1－1。
表1－1中坝河小流域地面坡度组成表
土地总面积（km2）
坡度组成
<5°
5°～15°
15°～25°
25°～35°
>35°
面积（hm2）
占比例（%）
面积（hm2）
占比例（%）
面积（hm2）
占比例（%）
面积（hm2）
占比例（%）
面积（hm2）
占比例（%）
4974
397
8.0
422
8.5
1212
24.4
1818
36.6
1125
22.5
1.1.3土壤、植被
⑴土壤
根据石泉县农业局土壤测肥实验报告，中坝河小流域土壤类型主要有水稻土、黄棕壤、棕壤三类。
水稻土主要分布在河、沟两岸的河漫滩阶地上（一级阶地），是本流域的高产农业土壤，PH值为6.5，土层厚度大于70cm，水稻土中有机质如氮、磷、钾含量丰富，土壤养分结构合理，适宜水稻生长；黄棕壤分布在沟、河两岸（二级阶地）的梯坪地及缓坡（10°—15°）耕地上，是主要旱作物和林、草宜生土壤，PH值在7左右，土壤中氮、磷、钾含量仅次于稻田，但高于陡坡耕地，土层厚度20—50cm；棕壤分布在流域的支毛沟内，其氮、磷、钾含量低于水稻土，但也适合水稻生长，产量低于主沟、河道两岸的河滩地稻田，土层厚度15～40cm。
土壤多呈中性至弱酸性，通透性能较好，土壤质地以壤土层居多，保水、供肥能力较差，有机质含量中等，肥力基础较好，土壤保肥性总体属中等水平。
山体裸露岩体较多，地块零散，夹杂分布较多的坡积土，因此，土壤的理化性状较好，适宜各类植物和农作物生长。
详见表1－2。
表1－2中坝河小流域土壤理化性状表
土壤
类型
平均土层厚度（cm）
土壤容重（t/m3）
土壤养分含量
PH值
有机质（%）
全氮（%）
速效氮（ppm）
全钾（%）
速效钾（ppm）
全磷（%）
速效磷（ppm）
黄棕壤
50
1.3
1.55
0.18
85
1.52
50~150
0.11
6.42~8.17
7
水稻土
70
1.28
1.85
0.15
77.5
1.65
85.00
0.12
7.80
6.5
⑵植被
中坝河小流域内没有规模性的连片森林，近年在石泉县县委、县政府坚持“生态立县、蚕桑大县、旅游兴县、城市靓县”的县域经济发展思路指导下，兴桑养蚕、新农村建设示范等项目相继在部分村、组试点实施，村落、民居、沟边营造了一些美化环境、发展庭院经济的四旁林，在公路边划定了一些退耕还林封禁区，流域内现有植被类型多样，山上主要为灌木林和针叶、针阔混交林，主要树种以人工栽植、飞播的松、栎、柏为主，在沟谷及浅山、近村地带的坡地、地埂上，非规模性的分布着桑树、板栗、桃李杏、毛竹等经果林。
流域内现林地面积3398hm2，其中用材林653hm2，占林地面积19%；栎类薪柴林611hm2，占林地面积的18%；疏、幼林地较多2134hm2,其中疏林926hm2，幼林1208hm2，占林地面积的63%。
还有以桑树为主的经果林为242hm2。
全流域森林覆盖率为31%。
就林木结构分析，用材林面积较小，灌木林面积大，疏幼林比重大，经济林面积小。
流域内是“远看绿油油，近看水蚀流”，水土保持植物措施亟待加强提高。
1.1.4气象、水文
⑴气象特征
中坝河小流域紧靠县城，石泉县气象站资料显示流域内气象资料年平均气温14.6℃，最高气温41.4℃，最低气温-10.2℃，四季分明。
多年初霜期始于11月中旬，终霜期止于来年3月中旬，无霜期多年平均242天。
大于10℃积温3507℃，年均日照时数1812h，夏季日照总时数为658.8h，光照充足。
全年多东南风，年均风速1.4m/s，年均大风日数11.8天，属亚热带季风性气候。
自然降水受季风影响，具有强烈的季节性，多年平均春季占21.8％，夏季占43.5％，秋季占32.1％，冬季占2.6％。
历年降水年际变化很大，年最大降雨量1359.5mm（1964年），年最小降雨量仅575.5mm（1966年），月、季、年分配极不均匀。
多年平均降雨量为877.1mm，雨量相对充沛。
充足的光照、丰富的降水和宜人的气温非常适宜作物生长。
（表1－3）。
表1－3中坝河小流域气象特征表
观测站名
气温（0C）
年均降雨量（mm）
7~9月降雨量（mm）
暴雨天数
≥10℃积温（0C）
无霜期（d）
年均日照时数（h）
太阳总辐射量（J/cm2）
年最
高
年最
低
多年
平均
最大
量
年份
最小
量
年份
多年
平均
石泉
41.4
-10.2
14.6
1359.5
1964
575.5
1966
877.1
456
2
4527
242
1812
53.23
⑵水文
中坝河小流域属汉江南岸支流，包括赵家沟、汉阴沟、中坝河、南沟河、荒山沟、邓才沟和风沟共7条支沟，比降在20.0‰—80.0‰之间。
流域地处安康市“第一暴雨区”，按照《安康地区水文手册》和流域洪水调查资料，结合石泉水文站实测年最大24h暴雨资料系列，经计算：
中坝河小流域10年一遇24h最大点雨量值为139.4mm，6h最大点雨量值为95.7mm;20年一遇24h最大点雨量值为165.7mm，6h最大点雨量值为114.3mm，只要合理调节利用，正常降水可以满足区内各项生产、生活用水的需求。
流域内频率P=10%、P=5%的1h、3h、6h、、12h、24h，多年平均最大降雨量结果见表1－4。
表1－4中坝河小流域1h、3h、6h、24h暴雨量计算成果表
历时
频率
1
3
6
12
24
Ht10%
21.11
55.36
95.7
115.5
139.4
Ht5%
23.37
67.84
114.26
137.62
165.75
由于各支沟无实测暴雨、流量资料，由《陕西省水文手册》中汉江干流多年平均径流模数M0=17.2/（F0.015）、汉江南岸支流多年平均径流模数M0=27.3/（F0.1），汉江北岸支流多年平均径流模数M0=62.8/（F0.156）。
按照本地《安康地区水文手册》查得：
中坝河小流域划分在“任洞区”，各项水文参数查表、查图计算结果如下：
中坝河小流域多年平均径流深380mm，地表径流量为0.19亿m3，径流模数17.61t/年.km2。
中坝河小流域近几年通过支农项目扶持资金的倾斜，农田灌溉系统得到基本配套，水源均以沟溪自然引水为主，但标准低、质量差，如土渠渗漏，堰塘严重淤塞，农田防护堤残缺不全的现象比比皆是，流域内现有各类水利设施（塘堰、水井，蓄水池、抽水站）年供水量仅12.04万m3/年，但在旱季，由于降雨少，河沟来水量不足，时常出现沟溪断流无水可引，大部分的农田灌溉难以保障;而在雨季又会出现坝毁渠塌水断的现象。
（水资源利用情况见中坝河小流域水资源利用现状表1－5）
表1－5中坝河小流域水资源利用现状表
水源情况
输水管（渠）
抽水站
需要解决灌溉条件
需解决生活用水
水库
塘堰
水井
蓄水池（窖）
数量（座）
年供
水量
（万m3）
数量（座）
年供
水量
（万m3）
数量（眼）
年供
水量
（万m3）
数量（口）
年供
水量
（万m3）
长度（km）
年供
水量
（万m3）
装机容量（KW）
年供
水量
（万m3）
水田
（hm2）
果园
（hm2）
梯坪
地（hm2）
人口
（人）
牲畜
（头）
0
0
3
2.7
5
3.65
95
0.855
4
1.86
11.0
2.97
73.2
5
75
2142
1147
1.2社会经济状况
1.2.1人口与劳动力
中坝河小流域在石泉县中坝乡、后柳镇辖区内，含柏桥村、长安村、汉阴沟村、中坝村、瓦屋村、牛石川村和群英村共7个行政村，42个村民小组，1529户，5378人，其中农业人口5354人，有农业劳动力2422个，农业人口密度为108人/km2，流域内人口自然增长率为3‰。
据县级社保部门调查统计，流域内有40%的劳动力在农闲进城或外出务工。
1.2.2土地利用现状
中坝河小流域耕地面积898hm2，占流域总面积的18.05%，其中：
水田183hm2，占耕地面积20.4%；梯坪地150hm2，占耕地面积16.7%；坡耕地565hm2，占耕地面积63%，坡耕地中25°以下的坡耕地278hm2，占耕地面积31%，25°以上的坡耕地287hm2，占耕地面积32%。
经果林面积242hm2，占总面积的4.9%。
林地面积3398hm2，占总面积的68.3%。
荒山荒坡224hm2，占总面积的4.5%。
水域27hm2，占总面积的0.5%。
难利用地151hm2，占总面积的3%。
居民工矿及交通用地19hm2，占总面积的0.4%。
流域内人均土地0.92hm2/人，人均耕地0.17hm2，其中基本农田人均0.93亩，低于全县人均1.05亩的平均水平，尤其在公路边、集镇旁的村组人多地少的矛盾更为突出。
流域内耕地中的大部分水田都分布在各支沟的沟旁滩地及支毛沟的汇流处，梯地与坡耕地主要分布在丘陵、低山为主的沟旁阶地上；用材林（有林地）653hm2大部分在海拔500m以上的中山上，村落、沟侧有零星分布，近年栽植的疏幼林2134hm2主要分布在海拔500m以下的山坡地上；
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