摘要：圍場(chǎng)縣現(xiàn)存沙化及潛在沙化面積占縣域國(guó)土面積的很大比例，如何盡快使沙化土地得到有效治理是我縣水土流失治理的重要任務(wù)，鑒于當(dāng)?shù)馗稍�、寒冷、降雨量偏少的氣候特點(diǎn)，營(yíng)造白榆或沙棘攔沙帶、建造谷坊群(石谷坊和生物谷坊)、沙障(沙棘密植)是適合當(dāng)?shù)赝茝V的沙化治理模式。

　　關(guān)鍵詞：地質(zhì)論文發(fā)表,核心期刊論文發(fā)表,圍場(chǎng),沙化治理,模式

　　一、圍場(chǎng)概況

　　圍場(chǎng)縣位于河北省最北部，地處內(nèi)蒙古高原和冀北山地的過(guò)渡地帶，海拔高程在750—2067米之間，是陰山山脈、大興安嶺山脈的尾部向西南延伸和燕山山脈余脈的結(jié)合部，東、西、北分別與內(nèi)蒙古赤峰市、多倫縣、克什克騰旗接壤，西南與南部與省內(nèi)的豐寧、隆化相連。全縣總面積9219.72平方公里(1383萬(wàn)畝)，轄37個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，312個(gè)行政村，總?cè)丝?2.6萬(wàn)人。氣候?qū)僦袦貛�向寒溫帶、半干旱向半濕�?rùn)過(guò)渡的大陸性、季風(fēng)型高原山地氣候，四季分明，雨熱同季，年平均氣溫-1.5℃-4.7℃;無(wú)霜期80—150天，年降水量380—500毫米之間。圍場(chǎng)縣大多數(shù)土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，適于發(fā)展林木業(yè)和種植業(yè)，但土壤結(jié)構(gòu)疏松，抗蝕性差，易于形成水土流失。2000年以來(lái)，我縣主要實(shí)施了京津風(fēng)沙源治理工程、城市水土保持生態(tài)建設(shè)工程以及生態(tài)修復(fù)工程。截止2012年全縣累計(jì)治理水土流失面積437.85萬(wàn)畝(2919平方公里)，

　　我縣侵蝕最嚴(yán)重的區(qū)域主要有兩塊，一是在小灤河、蟻螞吐河、伊遜河、遼河的陰河形成的四條沙帶和陽(yáng)坡侵蝕劣地，其中沙帶純沙化面積達(dá)60萬(wàn)畝，潛在沙化面積80萬(wàn)畝，侵蝕形式以風(fēng)蝕為主，陽(yáng)坡侵蝕劣地80萬(wàn)畝，以水蝕為主，嚴(yán)重的水土流失，抬高河床，淤積水庫(kù)，威脅村莊，毀壞農(nóng)田，僅廟宮水庫(kù)年均淤積泥沙達(dá)357萬(wàn)立方米，累計(jì)淤積量已達(dá)9000多萬(wàn)立方米，占總庫(kù)容的50%。二是我縣的遼河流域，我縣遼河流域是遼河主源頭之一，地處內(nèi)蒙古渾善達(dá)克沙地邊緣和科爾沁沙地邊緣，又處于我國(guó)東北黑土地邊緣，遼河流域圍場(chǎng)境內(nèi)總面積2804.65平方公里，水土流失面積達(dá)2080平方公里，水土流失面積占總面積的74%以上。

　　二、圍場(chǎng)縣半截塔小流域沙化治理工程實(shí)例

　　圍場(chǎng)縣半截塔小流域位于縣城西部，屬灤河流域蟻螞吐河河系，是我縣四條沙帶(小灤河、蟻螞吐河、伊遜河、陰河)中蟻螞吐河沙帶的所在地。圍場(chǎng)縣2012年度京津風(fēng)沙源治理工程水利措施工程區(qū)安排在蟻螞吐河水系的半截塔小流域，界于東經(jīng)117°19′至117°27′，北緯41°56′至42°00′之間。工程區(qū)總面積18.54平方公里，水土流失面積12.61平方公里，涉及3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，3個(gè)行政村。

　　流域內(nèi)有200米以上的較大侵蝕溝20余條，風(fēng)蝕水蝕并存，是生態(tài)治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。近些年該流域內(nèi)實(shí)施了造林、種草、封育等相關(guān)的生態(tài)工程，由于工程不綜合、系統(tǒng)，加之該流域生態(tài)環(huán)境極其脆弱，沙化非常嚴(yán)重，治理效果不明顯，水土流失程度未從根本上得到治理。河床不斷淤抬，各侵蝕溝口形成了大量沖積扇，沙坡不斷向外擴(kuò)展蔓延，沙化面積連年增加。

　　(一)水土流失造成的危害

　　嚴(yán)重的沙化，造成河床淤積，給當(dāng)?shù)丶跋掠螏��?lái)安全隱患，直接影響當(dāng)?shù)厝罕娚�產(chǎn)生活。

　　流域內(nèi)的燕格柏河河床坡降較大，每逢降雨，山洪夾雜大量的泥沙涌入河道，造成河床不斷抬高，部分地段河床高出地面，原有沙質(zhì)防洪堤大部分被沙土掩埋或沖毀，每到春、冬季節(jié)，河道內(nèi)的化冰水直接涌入河岸兩側(cè)地勢(shì)較低的耕地及居民院落內(nèi)，給居民的安全帶來(lái)了嚴(yán)重威脅，直接影響群眾的生產(chǎn)、生活。一旦遇到洪水，泥沙直接涌入河道，燕格柏河含沙量占全縣各河道的前列，甚至高于黃河，淤積使燕格柏鄉(xiāng)原有公路及橋梁遭到嚴(yán)重?fù)p毀，2012年雨季，燕上和天橋村有兩座中橋被沖毀，天橋村三十九號(hào)一處中橋現(xiàn)已被完全掩埋，給河道汛期行洪造成嚴(yán)重影響。燕格柏溝門河口處的一座中橋，1999年修建時(shí)橋洞高4米，河床抬高后現(xiàn)橋面距河床已不足1米，據(jù)推算河床每年抬高20厘米以上，已經(jīng)極大影響了河道正常行洪，危及交通及橋梁安全，如再不治理將成為廢橋。由于道路不斷被沙子掩埋，鄉(xiāng)村每年都要投入很大精力和財(cái)力進(jìn)行道路維護(hù)和搶修，燕中村二28號(hào)溝和燕下村7組現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有了道路，群眾生活和出行非常不便。

　　由于沙化造成的水土流失，使農(nóng)田被水沖沙壓，危及群眾生活，影響當(dāng)?shù)厝嗣袷杖搿?/p>

　　嚴(yán)重的水土流失造成河道不斷變寬，河道兩側(cè)被水沖沙壓耕地不斷增加，沖走良田上百畝，原來(lái)的良田已經(jīng)有300余畝被沙子覆蓋，耕地大幅度減產(chǎn)或無(wú)法耕種，群眾只能靠“望天收”，收入低而不穩(wěn)，生活貧困，多處自然村的房屋被沙堆包圍，面臨被沙子埋沒(méi)的危險(xiǎn)，造成安全隱患。

　　嚴(yán)重的沙化破壞了當(dāng)?shù)卦�有的生態(tài)平衡，生態(tài)環(huán)境日益惡化。

　　燕格柏鄉(xiāng)原來(lái)是山青水綠、生態(tài)優(yōu)美的美麗鄉(xiāng)村，由于開(kāi)圍以來(lái)自然及人為的破壞，特別是過(guò)渡的農(nóng)墾、樵采、放牧，生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞。日益加劇的沙化，使當(dāng)?shù)卦�本脆弱的生態(tài)環(huán)境變得更加惡劣，每逢大風(fēng)季節(jié)，黃沙蔽日，原本美麗的青山變成了現(xiàn)在的漫山黃沙，令人目不忍睹。嚴(yán)重的沙化，致使當(dāng)?shù)貝毫拥纳�存環(huán)境明顯比其他地方更加嚴(yán)重，揚(yáng)沙天氣危害日數(shù)更多，發(fā)生頻率更高，涉及范圍更廣。該鄉(xiāng)原來(lái)的山野資源十分豐富，也是當(dāng)?shù)厝罕姷囊豁?xiàng)主要經(jīng)濟(jì)收入之一，當(dāng)?shù)鼐用癯鲩T便能采到蘑菇、黃花、蕨菜、金蓮花等山野珍品，現(xiàn)如今幾乎絕跡，原來(lái)隨處可見(jiàn)的野兔、山雞等野生動(dòng)物也急劇減少，如今也很難見(jiàn)到。

　　蟻螞吐河流域的沙化現(xiàn)狀是全縣乃至壩上及接壩沙化區(qū)生態(tài)惡化的一個(gè)縮影，當(dāng)?shù)貒?yán)重的沙化，給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳�產(chǎn)生活造成了嚴(yán)重威脅，同時(shí)給下游蟻螞吐河主河道造成淤積，已危及下游的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，給下游人民的生產(chǎn)生活帶來(lái)了安全隱患，因此當(dāng)?shù)攸h委、政府和全鄉(xiāng)人民積極呼吁社會(huì)支持，進(jìn)行綜合治理，早日還給當(dāng)?shù)匾粋�(gè)環(huán)境優(yōu)美，生態(tài)和諧的居住環(huán)境。通過(guò)科學(xué)有效的治理在改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的同時(shí)，可以為同類地區(qū)探索治理思路，成為防沙治沙的示范模式。

　　由于水土流失嚴(yán)重，土壤肥力減退，水分流失，土壤干旱，限制了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，溝壑增多，蠶蝕耕地，降低了土地利用率，破壞生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的惡性循環(huán)。

　　(二)工程建設(shè)指導(dǎo)思想、布局、任務(wù)及規(guī)模

　　按照小流域綜合治理的要求，以改善京津周圍地區(qū)生態(tài)環(huán)境，提高項(xiàng)目區(qū)人民生活水平，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，以對(duì)重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行集中治理為突破口，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，利用好現(xiàn)有資源，充分發(fā)揮防護(hù)作用，保土蓄水、防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源，保護(hù)和改善自然生態(tài)環(huán)境，在林業(yè)部門實(shí)施坡面造林的同時(shí)，重點(diǎn)加大溝道治理力度,建成完善的生態(tài)農(nóng)業(yè)體系和綜合防護(hù)體系。

　　半截塔小流域座落在圍場(chǎng)縣城西部的半截塔鎮(zhèn)、燕格柏鄉(xiāng)及牌樓鄉(xiāng)，流域總面積18.54平方公里，水土流失面積12.61平方公里，規(guī)劃治理水土流失面積11平方公里，設(shè)計(jì)對(duì)流域內(nèi)16條侵蝕嚴(yán)重的溝道進(jìn)行徹底治理，在溝道內(nèi)修建谷坊(鉛絲石籠谷坊及植物谷坊)群的同時(shí)，實(shí)施生物封溝(在沙化嚴(yán)重的溝道兩側(cè)按2米行距栽植沙棘);坡面嚴(yán)重沙化地塊實(shí)施沙障固沙措施;在坡腳營(yíng)造白榆攔沙帶，建造好坡腳攔沙阻沙的生態(tài)屏障。

　　工程設(shè)計(jì)修建鉛絲籠干砌石谷坊壩1043延長(zhǎng)米(包括結(jié)合槽208米);植物枝梢谷坊壩900延長(zhǎng)米;栽植白榆攔沙帶2500米(12500延長(zhǎng)米);實(shí)施生物(沙棘)封溝12000米(48000延長(zhǎng)米);沙障固沙155畝。

　　(三)工程設(shè)計(jì)

　　1、溝道工程措施設(shè)計(jì)

　　溝道內(nèi)修建谷坊群，對(duì)于石料能運(yùn)輸?shù)绞┕��?chǎng)地的溝道采用鉛絲籠干砌石形式，石料很難運(yùn)到施工場(chǎng)地的溝道采用修建植物枝梢谷坊壩形式，按20年一遇6小時(shí)暴雨標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

　　(1)鉛絲石籠谷坊壩設(shè)計(jì)

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　　根據(jù)實(shí)地踏察，結(jié)合《水土保持技術(shù)規(guī)范》和《水土保持工程學(xué)》，并根據(jù)當(dāng)?shù)匾酝�工程�?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，谷坊壩高度不超過(guò)2.0米。谷坊壩斷面采用頂寬1.0米、壩高1.2米(不包括1.0米基礎(chǔ)深度)、迎水坡比1:0.75、背水坡比1:1和頂寬1.2米、壩高1.5米(不包括1.0米基礎(chǔ)深度)、迎水坡比1:0.75、背水坡比1:1兩種型式，根據(jù)溝道深度及上游流域面積情況,采用相應(yīng)的斷面(上游匯水面積小且溝道較淺選前者，反之選后者)。

　　②間距確定

　　布置谷坊按照因地制宜,因害設(shè)防的原則，攔截泥石，防止溝道下切,依據(jù)中國(guó)水利水電出版社《治河防洪工程》規(guī)定，根據(jù)谷坊高度H、溝底天然坡度I以及谷坊壩后淤土表面穩(wěn)定坡度I0，計(jì)算谷坊水平間距L。

　　③ 谷坊施工

　　清基：溝床為土質(zhì)，清基到堅(jiān)實(shí)的母質(zhì)土上，設(shè)計(jì)清基1.0米;溝床為淤積沙礫，清基清到硬底基上，谷坊兩側(cè)各開(kāi)挖結(jié)合槽1米。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行基礎(chǔ)及結(jié)合槽開(kāi)挖，預(yù)留襯砌位置，及時(shí)檢查開(kāi)挖尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求。

　　砌筑：鉛絲籠壩體用塊石砌筑，塊石厚度不小于30cm，接縫寬度不大于2.5cm，每層砌石必須穩(wěn)定，上下層錯(cuò)縫搭接，不準(zhǔn)出現(xiàn)通縫。詳見(jiàn)鉛絲石籠谷坊壩設(shè)計(jì)圖。

　　(2)植物枝梢谷坊壩設(shè)計(jì)

　　對(duì)于流域內(nèi)石料很難運(yùn)輸?shù)焦こ淌┕��?chǎng)地的部分溝道，主要是溝道盡頭部分，設(shè)計(jì)采用8-10厘米直徑、高1.5米的松樹(shù)或楊樹(shù)樁、內(nèi)填植物枝梢形式的谷坊，樹(shù)樁樁距為0.5米，行距(排距)0.5米，各樹(shù)樁間用鉛絲綁系牢固，樹(shù)樁埋入土中0.7米，樁頂分別用3.0米的樹(shù)干和鉛絲綁牢封住，植物枝梢要求分層填土并壓實(shí)。

　　2、生物封溝工程設(shè)計(jì)

　　為達(dá)到溝道工程措施與生物措施相結(jié)合的治理效果，在溝道內(nèi)修建谷坊群的同時(shí)，溝道兩側(cè)各2米內(nèi)栽植沙棘進(jìn)行生物封溝，沙棘栽植密度為：行距2米，株距50厘米，每叢3株。

　　3、坡腳攔沙帶工程設(shè)計(jì)

　　在林業(yè)部門營(yíng)造水土保持林及水務(wù)部門修建谷坊群和生物封溝的同時(shí)，為建好阻沙攔沙的有力屏障，設(shè)計(jì)在流域內(nèi)坡腳部位栽植白榆攔沙帶，帶寬2.0米，栽植白榆5行，行距50厘米，株距50厘米，為避免造成新的水土流失，盡量減少對(duì)原有植被擾動(dòng)，設(shè)計(jì)采用植苗造林栽植白榆，于當(dāng)年春季栽植。

　　4、沙障固沙工程設(shè)計(jì)

　　針對(duì)流域內(nèi)部分地塊(多為溝道兩側(cè))嚴(yán)重沙化，設(shè)計(jì)密植沙棘(沙障)進(jìn)行固沙，沙棘栽植采用行距2.0米，株距3厘米，整地型式采用摟溝栽植。

　　(四)效益分析

　　1、生態(tài)效益。

　　工程完工后,項(xiàng)目區(qū)新增治理面積11平方公里，項(xiàng)目區(qū)可減少土壤侵蝕1.94萬(wàn)噸，起到防風(fēng)固沙，減少水土流失，為當(dāng)?shù)毓�業(yè)園區(qū)的正常建設(shè)及順利運(yùn)營(yíng)提供良好的生態(tài)環(huán)境。

　　2、社會(huì)效益。

　　工程的實(shí)施，可使項(xiàng)目區(qū)內(nèi)蓄水和涵養(yǎng)水源能力得到大幅度提高，從而極大減輕洪災(zāi)給當(dāng)?shù)卦斐傻膿p失。由于坡面徑流得到有效攔蓄，農(nóng)用地土壤水分條件得到改善，可增強(qiáng)作物抵御干旱能力，促進(jìn)林木生長(zhǎng)和大地植被的恢復(fù)，為京津地區(qū)凈化了水源，控制了沙源，同時(shí)為全縣今后沙化治理探索出一條可供推廣的模式，社會(huì)效益顯著。