摘要:长江横贯三峡中低山区660余km,两岸支流呈“非”字型排列,水流湍急,三峡库区是全国暴雨中心之一,集雨面积5.5万余km2,年土壤侵蚀量1.65亿t,直接入库泥沙0.65亿t,直接影响三峡工程长期、有效、稳定地运营;三峡工程百万移民,其中90%以上就地后靠安置,特别是12座县级以上城市需要迁建,三峡库区人口环境容量原本已达饱和状态,移民安置问题形势严峻;随着国家西部大开发战略的实施,三峡库区开发建设强度日益加大,人为水土流失必须坚决予以遏制。泥沙、移民、环境三大问题使三峡工程建设面临严峻挑战。水土流失是三峡库区头号环境问题,铁炉沟小流域则是其中最为集中、最为典型的代表。
关键词:丰都县 铁炉沟 小流域 综合治理 开发模式
一、铁炉沟小流域基本概况
铁炉沟小流域位于丰都县新县城所在地,地处三峡库区中段腹地。根据该流域治理前的1994年统计数据显示,流域总人口17034人,土地总面积35.5km2,其中水田916.47hm2,坡耕地662hm2,林地775.6 hm2,荒山荒坡347.87 hm2,水域168.6 hm2,其它679.46 hm2,森林覆盖率为21.85%。该流域原有水土流失面积19.94km2,占流域总面积的56.17%,其中轻度流失5.32 km2,中度流失7.94 km2,强度流失5.9 km2,极强度流失0.74 km2,剧烈流失0.04 km2。年土壤侵蚀量8.93万t,侵蚀模数2864t/ km2·a,直接入库泥沙量约3万t。
铁炉沟小流域新县城建设区规划用地9.3km2,建设用地6.56 km2,人口7.9万人。工程开挖土石方总量534.21万m3,工程回填利用土石方量454.17 m3,弃方80.04 m3,工程水土流失总量达163.56万t。该区以主体工程冲沟改造兴建的排洪渠为轴线,以后缘截洪沟构筑“围城”防护屏障,以弃渣挡墙、冲沟治理、道路防护和建筑组团的点、线、面以及拟建的长江防护大堤相结合建成综合防治体系。
以丰都县水土保持生态园区为中心的该流域新县城建设直接影响区,位于建设区后缘至450—520m的高程,主要冲沟上游源头的单面坡集雨区,面积8.46km2,人口4056人。出露地层为砂溪庙组,以紫色土壤为主,风化严重,地表物质松散,地面坡度多为15°—20°间,水土流失强度高,直接威胁新县城的安全。该区以坡改梯、植物措施和坡面截面排水工程为主,实行水土保持综合防护措施,最大限度地减小了后缘坡面水土流失对新县城建设的影响。
铁炉沟小流域农村综合治理区面积17.74km2,人口8512人。地表岩性松散,地形起伏变化大,山高坡陡,坡长1km—3km不等,前缘坡度3°—8°,后缘坡度10°—20°,植被稀少,多年平均降雨量达1207.8mm,降雨集中且强度大,水土流失严重。该区以水系道路、坡改梯工程为主,工程措施、植物措施并重,建立水土流失综合防治体系,改善农业生产基础条件,促进生态环境良性循环。
二、综合治理开发模式的含义
“三位一体”解决“三大问题”,是铁炉沟小流域综合治理开发最显著的特点,即对该流域新县城建设区、直接影响区和农村综合治理区进行分区治理开发,解决泥沙、移民和环境三大问题。新县城建设区以预防为主,依法编报城市建设水保方案,以工程措施、生物措施和施工期临时水土保持措施,结合拟建的长江防护大堤和包括滑坡、崩塌点在内的水土保持监测项目,共同构成水土保持综合体系,并形成以滑坡、危岩体为主的预警监测系统。直接影响区以水保生态区为核心,全面治理该区水土流失,使之成为建设区有效的安全屏障,同时考虑丰都县有着“世界鬼文化中心”地位,以此带动休闲观光为主的第三产业发展,形成丰都新县城的后花园。农村综合治理区以治水为先导,水系、道路、坡改梯并重,推进生态林建设。
三、具体技术措施
(一)组织实施情况
铁炉沟小流域从1994年开始实施以“长治”第三期工程为主的综合治理,1999年实施以“长治”第五期工程为主的精品小流域战略再次配套完善。采取“长治”、“移民”、“国债”、“生态”等项目资金打捆组装,充分发挥各项目资金投入到一条小流域的优势。在具体施工中,实行项目业主负责制、招投标制、工程监理制,按照水土保持基本建设程序管理。以铁炉沟小流域为代表的丰都县“长治”工程深受好评,该县于2001年被长江上游水土保持委员会授予“长治”工程样板县称号。
(二)具体技术措施
1.新县城建设区
按照《水土保持法》第十九条规定“建设项目中的水土保持设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用”的原则,对新县城建设中产生的人为水土流失进行了及时治理。
该区弃方80.04万m3,工程水土流失总量达163.56万t,采取的水土保持措施主要有公路坡面治理工程、弃渣拦挡工程、截洪沟护坡工程、植物工程和建设期临时防护工程,治理程度达100%。公路坡面治理工程共增加重力式挡土墙5131m,工程量为7183.4m3,增加护坡措施的坡面长4507m,面积2.25hm2,其中浆砌石护坡面积0.69 hm2,工程量2070m3,植物护坡面积1.56hm2。弃渣拦挡工程共布置挡渣墙长4500m,工程量18000m3,弃坡面种草面积5.51 hm2,造林3.9 hm2,沿江挡渣带用编织土袋固脚长2200m,工程量660m3,种草面积3.2 hm2,采石场拦渣采用临时拦渣编织袋长1200m,工程量360m3,2m高浆砌石挡渣墙1100m,浆砌石工程量1540m3,植草皮护坡0.41hm2,地表恢复植被造水保林5.75 hm2。截洪沟护坡工程布置浆砌石挡土墙3642m,工程量4480m3,植物护坡长2437m,面积1.24hm2。植物工程草皮覆盖面积73.0hm2,建设绿地119.0hm2。建设期临时性防护工程种草202.3hm2,用于临时挡护开挖土、石渣的编织土袋916m3。
此外,该区地质构造基本稳定,地质条件简单,但崩坡集中,多卸荷松动,共有崩、滑体及变形体等地质灾害点7处。该县实施了包括滑坡、崩塌点在内的水土保持监测项目,建立了一套完整的滑坡、危岩体预警监测系统。
2.直接影响区
直接影响区位于建设区后缘主要冲沟上游源头的单面坡集雨区,秦家湾、三合浩两条冲沟共有三条沟源,集雨面积350.1hm2,坡度陡峭,汛期流量大,行洪断面小,地表物质松散,对城区防洪构成很大威胁。该区以水保生态园区为中心,主要进行坡面水土流失治理,形成城区安全屏障,同时依托该县旅游资源,积极发展休闲观光为主的第三产业。
该区水土保持措施主要有沟道治理工程、坡改梯工程、坡面截排水工程、生态造林工程等,治理程度达100%。沟道治理工程浆砌石排洪渠长1.8km,沉沙凼13个;坡改梯工程面积73.38hm2,工程量3.9万m3;坡面截排水工程布置小型水保工程85座,其中沉沙凼74座,截排洪沟渠7.25km,道路7.35km;生态造林工程营造水土保持林和疏幼林补植面积122.79hm2。同时,为使新县城相互衔接构成整体防治体系,还在其间的沟谷岸坡营造了水土保持林82.7hm2,疏幼林补植81.4hm2,封禁治理169.5hm2。
3.农村综合治理区
该区从防洪抗旱、改善农业生产基础条件、促进生态环境性循环的目的出发,按照“山、水、田、林、路、能”等方面,以治理水土流失动力——水为先导,构筑水土流失综合防治体系,治理程度达85%以上。以该县弹子台水库干渠为中心向分水岭两侧辐射,形成纵横交错的水系道路骨干网络,路渠并列布设,减轻了汛期洪水威胁;在水系道路周围分层、成串布置蓄水池,汛期蓄水、旱季抗旱;根据该区土壤特性,因地制宜实施坡改梯工程,土坎、石坎相结合,降低了治理成本;山丘顶部普遍实施退耕还林以涵养水源,改善微气候,促进生态林建设。
该区截至2001年底,共完成石坎坡改梯102.4hm2,土坎坡改梯117.6hm2,水土保持林162.3hm2,经济果木林137.4hm2,封禁治理360.3hm2,整治山坪塘13座,修建蓄水池32口,沉沙凼509个,灌排水渠16.25km,拦山堰20.5km,田间便道18.06km,累计完成工程量43.67万m3。
四、效益
分析 (一)保土效益
通过综合治理,铁炉沟小流域年均土壤侵蚀量减少47.57万t,其中工程水土流失量减少40.64万t,直接入库泥沙量减少16.56万t,植被覆盖面积增加到1267hm2,森林覆盖率达到35.69%,对改善新县城及三峡库区生态条件具有显著作用,为三峡工程生态环境建设创造了良好的条件。
(二)经济效益
根据抽样调查分析,改流域粮食产量由治理前的3945㎏/hm2上升到治理后的5400㎏/hm2,增长36.88%;粮食总产量由治理前的6227t上升到治理后的6533t,增长4.91%;农业总产值由治理前的675万元上升到治理后的1324万元,增长96.15%;农民人均纯收入由治理前的320元上升到治理后的1750元,增长446.88%。此外,由于生态园区的建设,带动了该流域第三产业的迅猛发展,经济效益显著。
(三)社会效益
由于三峡工程建设移民搬迁,铁炉沟小流域土地承载力由治理前的480人/km2上升到治理后的2580人/ km2,人口环境容量显著提高,同时,工程建设征用该流域土地9.3 km2,其中耕地达279.53hm2。通过对该流域实施三位一体的综合治理开发,有效地提高了土地生产率和允许人口环境容量,促进了该流域农业产业调整步伐,推动了丰都县社会经济的可持续发展。
五、适用推广范围
泥沙、移民、环境三大问题使三峡工程面临严峻挑战,丰都县铁炉沟小流域三位一体的综合治理开发模式,有助于减少直接入库泥沙,促进三峡移民安置,控制开发建设引起的人为水土流失等问题,优化三峡库区生态环境建设,推动社会经济可持续发展。因此,该流域三位一体的综合治理开发模式适用于三峡库区移民安置县,乃至于全国移民迁建城市都可借鉴参考。