摘要：圍場縣現存沙化及潛在沙化面積占縣域國土面積的很大比例，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，鑒于當地干燥、寒冷、降雨量偏少的氣候特點，營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)是適合當地推廣的沙化治理模式。

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　　一、圍場概況

　　圍場縣位于河北省最北部，地處內蒙古高原和冀北山地的過渡地帶，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合部，東、西、北分別與內蒙古赤峰市、多倫縣、克什克騰旗接壤，西南與南部與省內的豐寧、隆化相連。全縣總面積9219.72平方公里(1383萬畝)，轄37個鄉鎮，312個行政村，總人口52.6萬人。氣候屬中溫帶向寒溫帶、半干旱向半濕潤過渡的大陸性、季風型高原山地氣候，四季分明，雨熱同季，年平均氣溫-1.5℃-4.7℃;無霜期80—150天，年降水量380—500毫米之間。圍場縣大多數土壤有機質含量較高，適于發展林木業和種植業，但土壤結構疏松，抗蝕性差，易于形成水土流失。2000年以來，我縣主要實施了京津風沙源治理工程、城市水土保持生態建設工程以及生態修復工程。截止2012年全縣累計治理水土流失面積437.85萬畝(2919平方公里)，

　　我縣侵蝕最嚴重的區域主要有兩塊，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坡侵蝕劣地，其中沙帶純沙化面積達60萬畝，潛在沙化面積80萬畝，侵蝕形式以風蝕為主，陽坡侵蝕劣地80萬畝，以水蝕為主，嚴重的水土流失，抬高河床，淤積水庫，威脅村莊，毀壞農田，僅廟宮水庫年均淤積泥沙達357萬立方米，累計淤積量已達9000多萬立方米，占總庫容的50%。二是我縣的遼河流域，我縣遼河流域是遼河主源頭之一，地處內蒙古渾善達克沙地邊緣和科爾沁沙地邊緣，又處于我國東北黑土地邊緣，遼河流域圍場境內總面積2804.65平方公里，水土流失面積達2080平方公里，水土流失面積占總面積的74%以上。

　　二、圍場縣半截塔小流域沙化治理工程實例

　　圍場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。圍場縣2012年度京津風沙源治理工程水利措施工程區安排在蟻螞吐河水系的半截塔小流域，界于東經117°19′至117°27′，北緯41°56′至42°00′之間。工程區總面積18.54平方公里，水土流失面積12.61平方公里，涉及3個鄉鎮，3個行政村。

　　流域內有200米以上的較大侵蝕溝20余條，風蝕水蝕并存，是生態治理的重點和難點。近些年該流域內實施了造林、種草、封育等相關的生態工程，由于工程不綜合、系統，加之該流域生態環境極其脆弱，沙化非常嚴重，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，沙坡不斷向外擴展蔓延，沙化面積連年增加。

　　(一)水土流失造成的危害

　　嚴重的沙化，造成河床淤積，給當地及下游帶來安全隱患，直接影響當地群眾生產生活。

　　流域內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，原有沙質防洪堤大部分被沙土掩埋或沖毀，每到春、冬季節，河道內的化冰水直接涌入河岸兩側地勢較低的耕地及居民院落內，給居民的安全帶來了嚴重威脅，直接影響群眾的生產、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，淤積使燕格柏鄉原有公路及橋梁遭到嚴重損毀，2012年雨季，燕上和天橋村有兩座中橋被沖毀，天橋村三十九號一處中橋現已被完全掩埋，給河道汛期行洪造成嚴重影響。燕格柏溝門河口處的一座中橋，1999年修建時橋洞高4米，河床抬高后現橋面距河床已不足1米，據推算河床每年抬高20厘米以上，已經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，鄉村每年都要投入很大精力和財力進行道路維護和搶修，燕中村二28號溝和燕下村7組現在已經沒有了道路，群眾生活和出行非常不便。

　　由于沙化造成的水土流失，使農田被水沖沙壓，危及群眾生活，影響當地人民收入。

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

　　嚴重的沙化破壞了當地原有的生態平衡，生態環境日益惡化。

　　燕格柏鄉原來是山青水綠、生態優美的美麗鄉村，由于開圍以來自然及人為的破壞，特別是過渡的農墾、樵采、放牧，生態環境遭到了嚴重破壞。日益加劇的沙化，使當地原本脆弱的生態環境變得更加惡劣，每逢大風季節，黃沙蔽日，原本美麗的青山變成了現在的漫山黃沙，令人目不忍睹。嚴重的沙化，致使當地惡劣的生存環境明顯比其他地方更加嚴重，揚沙天氣危害日數更多，發生頻率更高，涉及范圍更廣。該鄉原來的山野資源十分豐富，也是當地群眾的一項主要經濟收入之一，當地居民出門便能采到蘑菇、黃花、蕨菜、金蓮花等山野珍品，現如今幾乎絕跡，原來隨處可見的野兔、山雞等野生動物也急劇減少，如今也很難見到。

　　蟻螞吐河流域的沙化現狀是全縣乃至壩上及接壩沙化區生態惡化的一個縮影，當地嚴重的沙化，給當地人民的生產生活造成了嚴重威脅，同時給下游蟻螞吐河主河道造成淤積，已危及下游的基礎設施建設，給下游人民的生產生活帶來了安全隱患，因此當地黨委、政府和全鄉人民積極呼吁社會支持，進行綜合治理，早日還給當地一個環境優美，生態和諧的居住環境。通過科學有效的治理在改善當地生態環境的同時，可以為同類地區探索治理思路，成為防沙治沙的示范模式。

　　由于水土流失嚴重，土壤肥力減退，水分流失，土壤干旱，限制了農業生產的發展，溝壑增多，蠶蝕耕地，降低了土地利用率，破壞生態環境，導致生態經濟系統的惡性循環。

　　(二)工程建設指導思想、布局、任務及規模

　　按照小流域綜合治理的要求，以改善京津周圍地區生態環境，提高項目區人民生活水平，實現可持續發展為目標，以對重點地區進行集中治理為突破口，結合當地實際，利用好現有資源，充分發揮防護作用，保土蓄水、防風固沙、涵養水源，保護和改善自然生態環境，在林業部門實施坡面造林的同時，重點加大溝道治理力度,建成完善的生態農業體系和綜合防護體系。

　　半截塔小流域座落在圍場縣城西部的半截塔鎮、燕格柏鄉及牌樓鄉，流域總面積18.54平方公里，水土流失面積12.61平方公里，規劃治理水土流失面積11平方公里，設計對流域內16條侵蝕嚴重的溝道進行徹底治理，在溝道內修建谷坊(鉛絲石籠谷坊及植物谷坊)群的同時，實施生物封溝(在沙化嚴重的溝道兩側按2米行距栽植沙棘);坡面嚴重沙化地塊實施沙障固沙措施;在坡腳營造白榆攔沙帶，建造好坡腳攔沙阻沙的生態屏障。

　　工程設計修建鉛絲籠干砌石谷坊壩1043延長米(包括結合槽208米);植物枝梢谷坊壩900延長米;栽植白榆攔沙帶2500米(12500延長米);實施生物(沙棘)封溝12000米(48000延長米);沙障固沙155畝。

　　(三)工程設計

　　1、溝道工程措施設計

　　溝道內修建谷坊群，對于石料能運輸到施工場地的溝道采用鉛絲籠干砌石形式，石料很難運到施工場地的溝道采用修建植物枝梢谷坊壩形式，按20年一遇6小時暴雨標準設計

　　(1)鉛絲石籠谷坊壩設計

　　①斷面確定

　　根據實地踏察，結合《水土保持技術規范》和《水土保持工程學》，并根據當地以往工程實踐經驗，谷坊壩高度不超過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米基礎深度)、迎水坡比1:0.75、背水坡比1:1兩種型式，根據溝道深度及上游流域面積情況,采用相應的斷面(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,因害設防的原則，攔截泥石，防止溝道下切,依據中國水利水電出版社《治河防洪工程》規定，根據谷坊高度H、溝底天然坡度I以及谷坊壩后淤土表面穩定坡度I0，計算谷坊水平間距L。

　　③ 谷坊施工

　　清基：溝床為土質，清基到堅實的母質土上，設計清基1.0米;溝床為淤積沙礫，清基清到硬底基上，谷坊兩側各開挖結合槽1米。嚴格按設計進行基礎及結合槽開挖，預留襯砌位置，及時檢查開挖尺寸是否符合設計要求。

　　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，每層砌石必須穩定，上下層錯縫搭接，不準出現通縫。詳見鉛絲石籠谷坊壩設計圖。

　　(2)植物枝梢谷坊壩設計

　　對于流域內石料很難運輸到工程施工場地的部分溝道，主要是溝道盡頭部分，設計采用8-10厘米直徑、高1.5米的松樹或楊樹樁、內填植物枝梢形式的谷坊，樹樁樁距為0.5米，行距(排距)0.5米，各樹樁間用鉛絲綁系牢固，樹樁埋入土中0.7米，樁頂分別用3.0米的樹干和鉛絲綁牢封住，植物枝梢要求分層填土并壓實。

　　2、生物封溝工程設計

　　為達到溝道工程措施與生物措施相結合的治理效果，在溝道內修建谷坊群的同時，溝道兩側各2米內栽植沙棘進行生物封溝，沙棘栽植密度為：行距2米，株距50厘米，每叢3株。

　　3、坡腳攔沙帶工程設計

　　在林業部門營造水土保持林及水務部門修建谷坊群和生物封溝的同時，為建好阻沙攔沙的有力屏障，設計在流域內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，盡量減少對原有植被擾動，設計采用植苗造林栽植白榆，于當年春季栽植。

　　4、沙障固沙工程設計

　　針對流域內部分地塊(多為溝道兩側)嚴重沙化，設計密植沙棘(沙障)進行固沙，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、生態效益。

　　工程完工后,項目區新增治理面積11平方公里，項目區可減少土壤侵蝕1.94萬噸，起到防風固沙，減少水土流失，為當地工業園區的正常建設及順利運營提供良好的生態環境。

　　2、社會效益。

　　工程的實施，可使項目區內蓄水和涵養水源能力得到大幅度提高，從而極大減輕洪災給當地造成的損失。由于坡面徑流得到有效攔蓄，農用地土壤水分條件得到改善，可增強作物抵御干旱能力，促進林木生長和大地植被的恢復，為京津地區凈化了水源，控制了沙源，同時為全縣今后沙化治理探索出一條可供推廣的模式，社會效益顯著。