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南水北调中线工程是21世纪初动工兴建的一项跨流域调水的特大工程,是解决我国华北地区水资源短缺问题的特大型基础设施项目,对解决北方地区工农业缺水、城镇供水,促进国民经济持续快速增长,将起巨大作用。丹江口库区为南水北调中线工程的水源地,水源地的水土保持措施的布置将直接或间接的影响到南水北调中线工程的预期效果。丹江口库区地处我国南北过渡、东西交替的秦巴山区,土地总面积9.73万km2,涉及陕西、河南、湖北、甘肃、四川、重庆6省,其中陕西、河南、湖北3省占总面积的96.89%,根据遥感调查,水源区水土流失面积达到51653.75km2,占土地总面积的53.11%,强度以上流失面积为1.57万km2,占流失面积30.41%。年均土壤侵蚀量1.82亿t,平均侵蚀模数为3517t/km2·a,水土流失主要分布在库区内的坡耕地、疏幼林地、荒山荒坡以及河床不稳定的沟道内。
丹江口水库水源地库区为山区,水土流失较严重,土壤侵蚀形式以面蚀和沟蚀为主,目前我国对水土流失的治理思路和模式的研究主要集中在北方的土石山区,对库区这样一个相对独立的区域的水土保持治理研究较少,在措施的布局上还是采用传统的方式,尤其是对坡耕地的治理措施具有一定的随意性和不科学性。本论文以库区的一个小流域为例,通过分析小流域内的社会经济情况、土地利用情况以及水土流失情况,对流域内土地利用结构做了调整,并系统的配置了水土保持措施,达到控制水土流失、促进流域经济的发展、改善项目区生态环境的目的。
研究的主要结论如下:
(1)丹江库区水土流失比达到了53.11%,水土流失以水力侵蚀为主,水土流失地类主要为坡耕地和疏幼林地,措施的布设需主要在面上的治理结合小型水利水保工程的建设。
(2)坡耕地的治理措施主要有三种,即坡改梯、坡耕地造经济林和坡耕地造生态林,坡改梯要根据当地人的农作习惯和方式,将坡耕地改造为水平梯田,可以大大的控制水土流失,但是成本随着坡度的增加而增加,通过研究,在丹江口库区,不同的水土保持治理措施在耕地坡度上有其最佳范围:即在小于5°的坡耕地不采取硬措施,只采取等高耕作、轮作、间作、套种等保土耕作措施;在5~15°的坡耕地坡耕地治理宜根据实际情况,在资金投入和劳力有保障的前提下优先建设梯田。对于15~25°的坡耕地,最好采取退耕的措施,建设经济林,并在经济林中配置植物篱,拦截地表泥沙,在提高水土保持经济效益的同时,增加了水土保持综合治理的生态效益。对于25°以上的坡耕地,则需要退耕还生态林,这部分坡耕地水土流失及其严重,达到了强度到剧烈侵蚀,如果修建梯田,则成本很高,由于坡度较陡,往往出现田坎修的很高,田面宽度却很窄的情况,田坎过高则影响其田坎的稳定性。且田内的配套水系和道路等修建也需要投入大量的人力、物力和财力。所以最有效和最经济的方式是营造水土保持生态林,控制水土流失的同时,也可以增加当地群众的收入。
(3)对于疏幼林地,最好的方式是采取封禁治理措施,使其通过大自然的自我修复能力迅速的恢复植被,对郁闭度小于0.6的地块中采取封山育林的方式使尽快达到植物贴地面覆盖的效果,控制水土流失。
(4)水土保持治理是一项综合性的工程,在面上治理的同时要做好局部地段的点式工程,在沟头不稳定,沟底下降的沟道内,修建河堤,不仅可以显著减轻山洪灾害,保护沟边、滩地的良田好地和人民的生命财产安全,而且可以有效促进山上退耕,稳定退耕还林还草的成果,是一项很好的措施。
(5)为了巩固水土保持治理成果,保证库区人民不上山砍柴、牛羊等牲畜不破坏森林,根据库区的实际情况,在库区内示范性的建设部分沼气池、省柴灶和舍饲养畜措施,是很有必要的。
以上的研究成果对指导库区水土保持生态建设,保证水源区水质,同时保证库区经济和社会的发展有较好的指导意义。