砂页岩地区侵蚀沟的治理探索与实践况文军 （赫章县水土保持办公室，贵州 赫章 553200）关键词： 砂页岩 侵蚀沟 治理 探索 赫章摘要：砂页岩、玄武岩在赫章分布较为广范，并且砂页岩、玄武岩地区是地质构造最为复杂、地貌较为破碎、山高坡陡、沟壑纵横的地区，也是人类活动最为活跃的地区，因此，溯源浸蚀相当强烈，水土流失最为严重。如何根治砂页岩、玄武岩地区的水土流失，在对坡面治理的同时要加大对侵蚀沟的治理，因为该地区的水土流失尤其以侵蚀沟的流失危害最为严重，它不仅严重切割地表、破坏植被，并且还造成崩塌、滑坡、泥石流等自然灾害时常发生。严重威胁着当地及下游地区人民群众的生存环境和生命财产的安全。所以对砂页岩地区侵蚀沟的治理研究就显得非常重要。1、问题的提出：赫章地处滇东高原向黔西丘陵过渡的斜坡地带，由于受地质构造多次抬升运动的影响，使其岩石出露多样。如石灰岩、白云岩、砂页岩、玄武岩和第四纪堆积物等。全县总土地面积3245.11km2，其中碳酸盐类岩石面积有1808.36km2，占总土地面积的55.72%，砂页岩、玄武岩岩石面积有1396.88 km2，占总土地面积的43.05%，第四纪堆积物有39.87 km2，占总土地面积的1.23%。又由于受地形、地貌的影响，造成境内山高坡陡，沟壑纵横，使其水系分割多，全县均属长江流域，但就小水糸而言又分为横江、六冲河和三岔河三个水糸，并且支沟分布广，全县十公里长以上的主支沟有108条，（其中只有26条是长流水河流，有82条是季节性河流）。十公里以下的有2238条（全是季节性沟），全县沟壑密度达2.71km/km2。而在砂页岩、玄武岩地区十公里长的主支沟就有职有63条，十公里以下的毛支沟就有1579条。在砂页岩地区沟壑密度达3.42km/km2，由于人类活动对自然界的破坏非常严重，造成了严重的水土流失。在赫章的水土流失中分为三大流失危害类型，一是在碳酸盐类岩石地区，由于母岩风化成土及慢，往往是一旦流失就很难恢复。二是砂页岩、玄武岩地区，由于母岩易风化，风化后的土壤含肥量高，使其当地群众广范开荒耕种，不论是20度30度，有的开荒地块超过了45度以上（自然坡度），使其造成了严重的水土流失，上百年风化的土壤一年就全部流失，裸露疏松母岩，造成严重的崩塌、滑坡和大面积的侵蚀沟及严重的泥石流灾害。三是第四纪堆物区，往往是在下游形成坝子，是我县的主要产粮区和经济文化较为发展的地区，但由于上游严重的水土流失，使其洪水、泥沙顺河而来，洪水将沟旁坝地肥泥冲走，泥沙又将坝地淹埋，上游的流失不仅危害当地，更危害下游。以上的三个类型区均已严重危及人类的生活环境和生存基础。因此，对水土流失的治理就是对人类的自我保护，是延续人类生存的必要措施。多少年来，我国已开展了多方面的水土流失治理，就我县而言，二十多年的水土保持工作取得了不小的成绩，尤其是近十六年的长治工程更是取得了相当大的成效。治理区人民群众的生活、生存环境得到了较大的改善。尤其在石灰岩（白云岩）的石漠化治理中探索出了一些好的路子，如在有土的耕地坡面大搞坡改梯，确保土壤不再流失，浸蚀沟道就地取材修建拦沙坝、谷坊拦蓄泥沙，使沟道中的泥沙、土壤不再危害下游。在沟道坝地边修防洪堤，使坝地不再遭受洪水、泥沙的危害。对流失严重的荒山荒坡大搞植树造林，陡险坡地退耕还林，对土层太薄的石漠化地区实行客土移栽或先腾后树等等，总之已经取得了较好的治理模式和治理经验，已得到了人民群众的认可。但是在砂页岩（玄武岩）地区的治理就出现相当大的难题，而对砂页岩和玄武岩地区的侵蚀沟治理难度更大，因为一无石源，修石谷坊、拦沙坝运石太远，投资太大。二是侵蚀沟很难清淤到底，修石谷坊、拦沙坝在洪水期会抬高水头，对坝脚泥沙冲刷严重，对谷坊、拦沙坝的安全有严重影响。三是砂页岩、玄武岩的侵蚀沟往往是谷深、坡陡、地少，修沟沟堤是投资大，保护面积不大，无论是国家还是个人都不能全面进行沟道治理。在九十年代初期，我们对砂页岩、玄武岩侵蚀沟采取相同于石灰岩地区侵蚀沟的治理，从几公里外 运石料来修拦沙坝、谷坊、沟提，但一是造价太高，每砌一方投资要上200元，二是来沙量太大，沟道淤积深，无法清淤到基岩，三是到岸边坡均是松散物，坝肩很难稳定，如九二年我们在河镇修一拦沙坝，砌石方量为286方，投资近6万元，设计拦蓄泥沙五万方，两年后，由于泥沙淤满，水头抬高五m，洪水从坝上溢流冲毁坝脚，造成九四年七月垮坝。因此，对如何治理砂页（玄武岩）地区的侵蚀沟我们作了多年的研究、探索与实践，九八年我们在铁柱沟流域试建植物谷坊，二00二年我们在捞地沟流域再建植物谷坊取得了较好成效。2、砂页（玄武岩）侵蚀沟的形成砂页岩（玄武岩）地区的侵蚀沟是由于受地质构造多次抬升运动的影响，母岩易于风化，加之受水流切割运动的作用，造成了严重的塑源侵蚀而形成，并且又由于主沟侵蚀后，两面陡坡又将形成数条支毛沟，将整个地貌切割得支离破碎，在相同地貌条件下，往往砂页岩（玄武岩）地区的沟壑密度是石灰岩地区的35倍以上，在20042006年我们对以岔沟流域进行治理中，我们对多块小支毛沟进行丈量计算，在多块小支毛沟总面积1.88平方公里的砂页岩地貌中，主支沟长为2.34km，大小支毛沟有13条总长5.31km ,合计支毛沟总长7.65km，沟壑密度为4.05km/km2。3、多块支毛沟的自然概况：在赫章象多块支毛沟的地形、地貌，土地利用现状、水土流失现状等只要是在砂页岩和玄武岩地区均普遍存在。因此，对多块支毛沟治理的成功与否，将直接影响赫章今后对砂页岩、玄武岩地区水土流失治理的思路，所以，我们对多块支毛沟进行认真研究，因害设防，因地制宜，合理布局，科学规划、设计，认真组织实施。3.1：该支毛沟的自然坡度组成：多块支毛沟总土地面积188.47hm2，其中自然坡度大于35度以上的就有134.16hm2,占总土地面积的71.18%。25-35度的陡坡地有26.18hm2,占总土地面积的13.89%。15-25度的缓坡地有28.13hm2,占总土地面积的14.93%。3.2：土地利用现状：在土地利用现状中，多块支毛沟现有耕地面积34.3hm2, 占总土地面积的18.2%。有林地面积2.89hm2, 占总土地面积的1.53%(还是六、七十年代人工造的华山松)。有灌木林地面积6.94hm2, 占总土地面积的3.68%。有荒山荒坡（原是耕地，因严重水土流失造成再也不能耕种的陡险坡地）面积144.34hm2, 占总土地面积的76.59%(含沟道、沙滩等)。3.3：水水土流失情况：该支毛沟总土地面积188.47hm2，而水土流失面积就有185.58hm2, 占总土地面积的98.47%。在流失面积中，有中度流失面积10.42hm2, 有强度流失面积35.66hm2, 有极强度流失面积101.45hm2, 有剧烈流失面积38.05hm2,分别占总土地面积的5.61%、19.22%、54.67%、20.50%。，全是中度以上流失区，流失面积上年流失土壤1.48万方以上（年均流失土壤2.0万吨以上），平均每年流走土层厚度8mm。在多块沟下游有一座水牛坝水库，集雨面积13.5平方公里,总库容56万立方m，1974年冬开始修建，1977年4月完工，到1981年，水库全部被泥沙淤满，7年（19751981）淤沙量达56万方（悬移质被水带走的无法计算在内），在集雨面积上每年流失土壤8万方，相当于每年流走6mm的表土。在流失区，由于山高坡走，海拔高（2100m以上），无植被（地表植被、林木早在五十年代就砍伐贻尽，牧草被群山广牧所破坏），土层瘦薄再以无法耕种，使其该地区是有风风蚀，有雨水蚀，有雪就有冻融锓蚀，一年四季水土流失均在发生，造成沟谷越流失越深，侵蚀沟越流失越长，坡面越流失越陡，土层越流失越薄。生态环境越来越差，生存环境越来越脆弱。因此，用什么措施来代替以上措施，既要投资少，又要安全，还能根治水土流失，确保沟道泥沙不再下泄。这就是我们在多块支毛沟治理的关健所在。4、水土流失治理二00四年，我县第七期“长治”工程开始启动。我们在对以岔沟流域治理的同时加大科技创新，加强对砂页岩地区侵蚀沟的治理研究，因此对多块支沟进行了认真的科学布设，在大小14条支毛沟中布设石谷坊4座，植物谷坊36座，对坡面进行人工造林，设计造林面积112.02hm2（有30hm2是侵蚀沟沟道不能造林，只用植物谷坊来拦沙），植物篱10.58hm2,农业技术保土耕作23.72hm2，封禁治理9.26hm2。植物谷坊是将可以无性繁殖的木桩为骨架，用荒杆、腾条编织为联糸，将沙石填于中部为整体，使之成为可浸水而拦沙的目的。每棵主桩长不少于3m（但也不宜高过4m），粗度直径在0.10.2m之间（太细不能承力起不到骨架作用,太粗一是造价高,二是不宜栽植成活）。大头50cm高用1%的生根水浸泡30分钟。谷坊点的选择同石谷坊一样，选在肚大口小的沟口处，先挖出30cm宽。5070cm深的栽植沟4排，每排间距中对中为60cm，每两排桩用梅花形布设，桩距为60cm，再回填土50cm夯实将主桩栽稳固。每个谷坊安排4排桩，第一排与第三排、第二排与第四排所对应的桩用O型8号铁丝相扣，第一排和第四排用荒杆、腾条编织好后将就地砂石回填在谷坊中部，高度以低于桩顶30cm。所用骨架桩除两头外，所有地方不得损伤，清枝后隐芽必须保全，要确保桩栽好后底部能生根，顶部要全部成活发芽生长。2004年我们在多块支毛沟治理中，在主沟沟口有石料的地方设计修建石谷坊、拦沙坝4座，在上游修植物谷坊6座，经过2005年多次雨水和山洪的检验，拦沙效果显著，单个谷坊拦沙在5000方以上（含前期沟道淤积泥沙在内），并且植物谷坊长势良好，为下年拦沙打下了良好基础。2005年冬到2006年春，我们再次对各支毛沟全部用植物谷坊布设，共布设植物谷坊30座，到目前为止，植物谷坊主干桩全部成活，层层拦沙，效果特好，2004年修建的植物谷坊树根已经生长固土，沟底不再下切，两岸边坡稳定，并且我们在2004年到2005年共造水保林112.02hm2，植物篱10.58hm2,农业技术保土耕作23.72hm2，封禁治理9.26hm2。水土流失得到有效治理，沟道的塑源侵蚀大大减轻，整个治理结构将把坡面、沟道内数十万方泥沙拦住。整个支毛沟的水土流失已有所改善，再过三到五年，整个支毛沟将会变成山青水秀。5：谷坊造价；植物谷坊每每两m长需栽木桩12棵，每棵木桩成本及工程造价为60元。合计每m长投资360元。石谷坊在同等大小、高度的条件下，每m需砌石方1*2*3=6方，挖土方1*1*3=3方，石料买本12元一方，运石60元一方（要在4公里以外用拖拉机运到离工地500多m远再用人工背到工地，最远的点人工要背1公里多），砌石20元一方，每方需水泥0.15吨,需资金75元(含运费)，需沙子0.4方，需资金32元(含运费)，合计砌一方石方需投资199元，每m投资1194元，土方投资3*8=24元，共计每m投资1218元，是植物谷坊的3.38倍.所以用植物谷坊治理砂页岩、玄武岩地区的浸蚀沟是费省效宏的好措施。二00六年七月四日 主要参考文献：1：赫章县土壤志编写组；赫章县农业局、赫章县土壤普查队。1989年12月2：赫章县“长治”七期可研报告编写组；赫章县水保办。2004年8月3：以岔沟小流域规划设计编写组；赫章县水保办。2004年9月作者简介 况文军（1959-）贵州省赫章县人，大学文化，工程师，赫章县水保办副主任，主要从事水土保持技术设计、实施与管理工作。联糸电话：08573226423 （办） 13885702597 （手机）邮箱地址：kwjhzsbbhzsbb7