流小域治理初步设计方案书报告书大学毕设论文.docx
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流小域治理初步设计方案书报告书大学毕设论文
东北黑土区水土流失综合防治第一期工程
洮儿河流域内蒙古自治区乌兰浩特市义－乌项目区
设计证号：
（蒙）水保资证乙字第2号
乌兰浩特市东包小流域
水土保持工程初步设计
兴安盟水土保持工作站
2006年11月
项目名称：
乌兰浩特市东包小流域水土保持工程初步设计
核定：
谢兆福
审查：
崔延波
校核：
崔延波
项目执行单位：
乌兰浩特市水务局
项目性质：
新建
项目初步设计承担单位：
兴安盟水土保持工作站
项目初步设计负责人：
邱莲 于德信
项目技术负责人：
邱莲 于德信
设计人员：
邱 莲（兴安盟水土保持工作站）
于德信 葛洪鼎谷兴林
王桂英 曹洪植 周卫军
（乌兰浩特市水土保持站）
附件：
1、附表1-12及小斑登记表
2、单项工程设计图1-12
3、工程单价表
4、初步设计附图3张：
乌兰浩特市东包小流域土地利用和水土保持措施现状图
乌兰浩特市东包小流域水土流失程度分布图
乌兰浩特市东包小流域水土保持工程总体布置图
小流域工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
一、建设条件
1、流域面积
km2
17.74
2、流域人口
人
459
3、农业人口
人
459
4、多年平均降水量
mm
438.3
5、实测最大24h降雨量
mm
114
6、多年平均大风日数
d
35.9
7、多年平均气温
℃
4.4
8、林草覆盖率
%
6.8
9、水土流失面积
km2
13
10、土壤侵蚀模数
t/（km2.a）
2466
11、治理面积
km2
13
12、治理度
占总面积
%
73.3
占流失面积
%
98.05
二、设计标准
1、工程防御暴雨标准
P=5%3～6h
mm
76
p=10%24h
mm
109
2、造林保存率
%
85
三、工程规模
km2
13
1基本农田
hm2
246.76
梯田
hm2
61．58
地埂
hm2
185．18
2水土保持林
hm2
955．64
山杏
hm2
355.64
柠条
hm2
600
3生态修复
hm2
97.78
4沟道治理
谷坊
座
91（348m）
沟头防护
处
12（480m）
5井和井房
眼、座
2
6作业路
km
5
7水土保持说明碑
座
1
四、施工
1、主要工程量
万m3
239.70
土方量
万m3
59.5
石方量
万m3
0.2
2、交通道路
km
5.00
小流域工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
3、主要材料
水泥
t
60.00
木材
m3
25.00
树苗
万株
45.38
种籽
t
11.07
4、所需劳力
总用工日
万工日
9.12
年均用工日
万工日
9.12
年劳均出工日
万工日
9.12
机械施工量
台班
0.83
年均机械用量
台班
0.83
5、施工期限
年
1
五、工程效能力
1、年拦泥沙能力
万t
2.3
2、年蓄水能力
万m3
186.66
3、林草覆盖率
%
66.16
4、累计治理（占流失面积）
%
98.05
5、经济效益
万元
612.92
六、经济指标
1、静态总投资
万元
283.02
工程措施
万元
171.77
植物措施
万元
67.39
封禁措施
万元
5.76
独立费用
万元
29.86
预备费
万元
8.24
2、综合经济指标
单位治理面积投资
万元/km2
21.77
单位治理面积总投资效益
万元/km2
47.15
效益费用比
2.16
经济净现值（6%折现率下）
万元
73.82
内部收益率
%
9.09
综合说明
东北黑土区水土流失综合防治第一期工程洮儿河流域内蒙古乌兰浩特市义-乌项目区隶属嫩江水系洮儿河流域，属于东北黑土区重要的商品粮基地。
乌兰浩特市东包小流域位于义-乌项目区内北部，行政区划属兴安盟乌兰浩特市乌兰哈达镇，流域总土地面积17.74km2，其中水土流失面积13.26km2，占总面积74.75％。
流域属低山丘陵地貌类型区，多年平均降雨量为438.3mm，主要集中在七、八、九月，且多以暴雨形式出现。
流域主要以农业为主，坡耕地较多，林地较少，没有可利用的水保工程措施，加之黑土的抗蚀性较弱，长期以来由于人类对土地的过度开发和不合理利用，导致水土流失十分严重。
加快该地区水土流失治理，是保证粮食生产安全、保护珍贵黑土资源的必然选择，也是改善当地生态环境和生产条件的迫切需要。
工程建设对促进民族团结，构筑北疆绿色生态屏障，实现少数民族地区生态与经济的可持续发展具有十分重要的意义。
本次设计是按照松辽委关于东北黑土区水土流失综合防治第一期工程项目有关精神和要求，在可行性研究报告的基础上，依据国家标准《水土保持综合治理·技术规范》（GB/T16453.1-16453.6-1996）、《水土保持综合治理·规划通则》（GB/T15772-1995）、《水土保持综合治理·验收规范》（GB/T15773-1995）、《水土保持综合治理·效益计算方法》（GB/15774-1995）和《水土保持工程初步设计编制暂行规定》（水利部、水保［2000］187号）、《水土保持工程概（估）算编制规定》（水利部、水总［2003］67号）、《水土保持工程概算定额》（水利部、水总［2003］67号）等进行编制。
东包小流域设计新增水土流失治理面积为13km2，治理面积占流域总面积的73.3%，治理程度占水土流失面积98.05%。
各项治理措施建设规模为：
坡耕地治理246.76hm2,其中修筑坡式梯田61.58hm2，修建地埂植物带185.18hm2；水保造林955.64hm2（播种柠条600hm2，种植山杏355.64hm2））,封禁治理97.78hm2，建网围栏4km，说明碑1座；沟道治理工程包括修建谷坊91座（348m），沟头防护12处（480m），其他配套措施包括青贮窖7座，牲畜棚圈7座，饲草料基地30hm2，机电井2眼，建井房两座,修作业路5km。
工程总投资为283.02万元，独立费用29.86万元，预备费8.24万元。
流域总投资283.02万元，其中国家投资198.11万元，地方匹配84.91万元。
国家投资水平为11.17万元/km2。
各项措施实施后，林草覆盖度将由原来的6.8%提高到66.16%，年减少径流量186.66万m3，减土壤侵蚀量2.3万t，将有效控制水土流失，改善当地的生态环境，提高土地生产能力，减少下游洪水及泥沙淤积危害，促进当地经济社会的可持续发展，并对周边地区的水土流失治理起到示范和带动作用。
设计单位由兴安盟水土保持工作站会同乌兰浩特市水务局共同组成项目组，经过外业调查和内业整理后编制完成，主要设计成果有：
东北黑土区水土流失综合防治一期工程洮儿河流域内蒙古自治区乌兰浩特市义-乌项目区乌兰浩特市东包小流域水土保持工程初步设计，包括小流域土壤侵蚀类型和水土流失程度分布图、土地利用和水土保持措施现状图、水土保持工程总体布置图、单项工程设计图以及附表。
1基本情况
1.1自然条件
1.1.1流域概况
乌兰浩特市东包小流域位于东北黑土区水土流失综合防治第一期工程洮儿河流域内蒙古乌兰浩特市义-乌项目区内北部，属嫩江水系洮儿河流域，行政区划属乌兰哈达镇东包嘎查，位于乌兰浩特市的东北部，地理坐标为东经122°0′12″到122°4′15″，北纬46°14′1″到46°17′13″，流域总面积17.74km2，水土流失面积13.26km2，占流域总面积74.75％。
海拔438.6m－310m，相对高差128.6m。
小流域呈杨树叶形，属重点治理区。
具体位置详见地理位置图。
1.1.2地貌及坡度组成
流域地处东北黑土区低山丘陵地貌类型区，沟壑密度为0.412km/km2，沟壑面积为3.29hm2，占总面积的0.19%。
沟道总长7308m，沟底平均宽度4.5m，平均比降为4％，沟长大于1km以上的沟道有3条。
小流域地面坡度较陡，平均坡度大于5°的土地面积占小流域总面积79.68％。
小流域内农业用地主要分布在平均坡度5°以下坡面上，以坡耕地为主,平均坡度5°以上坡面主要分布荒草地。
土地及耕地地面坡度组成情况见表1-1-1。
表1-1-1土地及耕地地面坡度组成表
小流域
土地坡度组成结构
＜3°
3°～5°
5°～8°
8°～15°
15°～25°
小计
面积（hm2）
比例
面积（hm2）
比例
面积（hm2）
比例
面积（hm2）
比例
面积（hm2）
比例
面积（hm2）
比例
（％）
（％）
（％）
（％）
（％）
（％）
东包
土地
360.56
20.32
408.03
22.99
1005.57
56.66
0.56
0.03
100.00
耕地
132.65
32.73
254.4
62.79
17.62
4.35
0.56
0.13
100.00
1.1.3土地、土壤
（1）土壤类型
小流域土壤类型主要为草甸土、黑钙土和栗钙土，土壤类型及土壤厚度分布随地形、地貌的位置不同而变化，大部分土壤呈微酸性，PH值在5.5—6.8之间，土壤容重大约在1.2—1.5之间，孔隙度在20%--30%之间，土壤养分含量丰氮、低磷、低钾。
不同坡度及位置的土壤厚度不同，对农、林、牧业的适应性也不相同，平均坡度小于5°的土地，地形呈平整大块，土层厚度1.5m左右，土壤质地以轻壤土为主，有机质含量0.8%—1.0%，适应发展农业、果业;平均坡度5°以上的坡面，土层厚度一般0.5—1m，个别地块小于0.5m,土壤质地以轻壤土、中壤土为主，有机质含量在0.5%—0.8%，个别地块有机质含量小于0.5,适宜发展农、林和牧业。
（2）土地资源评价
①参评因子
影响土地生产力的因子很多，根据小流域的实际情况，确定选择参评因子的基本原则是：
①对土地生产力有明显的限制性，如果某些因子在本地区无限制作用则不予选取。
②选择稳定易测的因子，对那些稳定性差（如土壤含水量）的因子不予选取。
由此确定土地资源评价的主要因子有：
地貌、地面坡度、土壤侵蚀、土壤质地、有机质含量、土层厚度、砾石含量。
②评价方法及依据
依据中华人民共和国国家标准《水土保持综合治理·规划通则》（GB/T1577.2—1996）关于土地资源评价的规定，采用土地潜力评价方法，即不考虑土地利用现状，只对土地潜在生产力作出评价，并据此提出土地的适宜性。
③评价结果
根据上述评价标准对小流域土地资源进行综合调查，得出评价结果见表1-1-2。
表1-1–2土地资源评价等级及结果表
评价指标
一
二
三
四
地貌
平整大块
缓坡大块
中坡小块
中坡小块
地面坡度
＜3°
3°-5°
5°—8°
>8°
土层厚度
＞150
100--150
50--100
<50
土壌质地
轻壤----中壤
轻壤----中壤
轻壤----中壤
中壤
有机质含量
＞1.0
0.8—1.0
0.5—0.8
<0.5
土地适宜性
宜农
宜农、果
宜农、果、牧
宜农、林、牧
土地面积（hm2）
360.56
408.03
1005.57
0.56
一级土地：
平均坡度小于3°，地面平整，水资源较充沛，土地面积360.56hm2，占总面积的20.32%，为河川地或平地。
耕作土层较厚，是流域最好的土地，适宜发展灌溉农业。
二级土地：
平均坡度3-5°的缓坡，土地面积408.03hm2，占总土地面积的22.99%，该级土地位于坡面下方的缓坡地，地形较平缓，土层较厚，无灌溉条件，可通过保土耕作（如地埂植物带、改垄等）措施发展旱作农田或进行治理。
三级土地：
平均坡度5°--8°，土地面积1005.57hm2，占总土地面积56.66%。
该级土地坡度较陡，可通过修筑梯田发展旱作农田，也可采取封育治理等水土保持措施，增加林草覆盖度。
四级土地:
平均坡度大于8°,土地面积0.56hm2,占总土地面积的0.03%。
该土地面积较陡，原是农田，全部修成坡式梯田。
（3）土地利用现状及评价
①土地利用现状
流域总土地面积17.74km2，其中农地405.23hm2（川地132.65hm2，坡耕地272.58hm2），主要分布在小于5°的坡面上，占总面积的22.83%；林地120.73hm2，分布在不同坡度的坡面上，占总面积的6.80%；荒地1218.42hm2，主要分布在大于5°的坡面上，占总面积的68.66%；其它用地30.34hm2，占总面积的1.71%。
流域人均土地3.87hm2，人均耕地0.88hm2。
小流域土地利用现状详见附表3。
②土地利用结构合理性分析
从流域土地资源评价及土地利用现状分析，土地利用中存在问题：
农林牧生产结构不协调，环境恶化，土壤侵蚀严重，灾害性气候增多，生态失去平衡。
小流域农业用地大部分为坡耕地，耕作技术较落后，没有保土耕作措施，产量低而不稳；林业用地面积过小，且分散，未能起到生态防护效益；由于长期以来不合理的过度放牧，使得天然草地遭受严重破坏，植被覆盖率较低，造成牧业生产水平低。
流域农业、牧业比例过大，林业比例小，土地利用结构不合理，经济结构失调，这些问题严重制约着当地的经济发展，致使农民收入较低，群众生活水平提高缓慢。
根据土地资源评价结果，流域现有土地资源对林业和牧业发展具有一定的生产潜力，所以，今后需要进一步调整土地利用结构，多发展水浇地，对有条件的坡耕地采取修筑梯田、地埂植物带等保土耕作措施，从而提高粮食单产。
在保证粮食基本生产的基础上，通过有效的水土保持工程、封育、封禁等措施，恢复生态系统的自我调节功能，提高抵御自然灾害的能力，有效提高土地利用率和生产力，最终实现农、林、牧各业的可持续发展。
1.1.4植被
流域内林草覆盖率较低，植被类型为科尔沁大草原组成部分之一，流域内无天然林，主要树种有杨树、山杏、柠条等，共分21块，都为退耕还林地，分布于梁坡地，面积120.73hm2；天然草地面积165hm2，草本植物有大针茅、隐子草、碱草和羊草等，由于长期以来挖药材和过度放牧，使得部分天然草地退化十分严重，生物群落逐渐减少，植被盖度逐年下降，涵养水源功能差，水土保持功能低下。
目前林草植被盖度仅为6.8%。
需治理水土流失面积1326hm2。
1.1.5水文、气象
（1）降水
降水是水资源的主要补给来源，是影响流域生态状况的重要参数，该流域年最大降水量823.9mm，年最小降水量239.7mm，多年平均降水量为438.3mm，年降雨量季节分布不均，主要集中在7—9月份，占全年降雨量的72%。
10年一遇24h最大降雨109mm，20年一遇3～6小时降雨量76mm,20年一遇24h最大降雨130.4mm。
（2）温度与光热资源
流域属于中温带大陆性半干旱季风气候区。
冬季寒冷漫长（时间长达6—7个月），春季干旱，多大风天气，夏季凉爽而短促，降水集中，秋季气温骤降，霜冻较早。
多年平均气温4.4℃，极端最高气温39.9℃，极端最低气温－33.9℃。
≥10℃积温为2778.6℃，无霜期为127天，早霜为9月22日，晚霜为5月18日。
多年平均蒸发量1835.5mm，年平均日照时数为2901.1小时左右，太阳辐射总量为130千卡/cm2。
年平均风速3.2m/s，大风日数（≥8级平均风速≥17m/秒）35.9天，最多达55天，多集中在4—5月份。
其它灾害性天气也较多，如干旱、低温、洪涝、冰雹时有发生。
小流域水文气象特征详见附表一、二。
（3）水资源现状
流域地下水为第四系松散岩类孔隙和裂隙水，补给源为大气降水及洮儿河水侧向径流，具有典型的山区渗入径流型水循环特点。
在雨季地下水得到充分的补给，其动态峰值在6—8月出现。
地下水位埋深随地形起伏而差别较大，在沟谷洼地中一般为3—10m，其余地段10－70m不等，单井出水量在20－40t/h。
本地地面切割强裂、沟谷纵横。
岩石孔隙、裂隙发育，透水性良好，利于大气降水入渗。
洮儿河水平均深1米，年均径流量9.1亿m3，其中境外来水量8.6亿m3，境内来水量0.5亿m3。
根据水资源计算，地下水可开采量远大于需水量。
1.2社会经济状况
1.2.1人口与劳动力
东包小流域行政区划属兴安盟乌兰浩特市乌兰哈达镇，东包嘎查一个行政村，总人口459人，户数102户，人口密度26人/km2，人口自然增长率10‰，农业人口459人，劳力212人，详见附表2。
1.2.2农村各业生产
该小流域农村产业结构主要以农牧业为主，根据2005年统计资料，总产值173万元，其中，农业产值80万元，占总产值的46.24%；牧业产值60万元，占总产值的34.68%，林业产值20万元，占总产值的11.56%,副业产值13万元，占总产值的7.52%。
人均年纯收入2630元。
小流域农村经济结构详见附表5。
农业：
主要作物以玉米为主，种植作物面积405.23hm2，其中玉米、谷子等粮食作物面积占85%左右，大豆、小豆、葵花等为主的经济作物种植面积占15%左右。
耕地主要以坡耕地为主，坡耕地面积占农耕地面积67.27％，产量低而不稳，农业生产方式还比较落后，粮食总产量75万kg，人均占有粮食1634kg。
林业：
现有林地面积较小，零星分布，并且抚育管理跟不上而生长状况较差，几乎没有经济效益。
牧业：
当地农村牲畜以羊、猪、鸡为主,现有牲畜羊3751只，牛207头，马9匹,养殖奶牛近年略有发展。
饲料来源主要靠荒坡牧草、桔杆及粮食饲料、合成饲料，牛、马、羊共折4831只羊单位，秸杆大部分用于烧柴，按40%用于饲料，每只羊单位年食量按720kg计算,仍超载1028只羊单位。
今后牧业以舍饲为主，牧业发展尚有很大潜力。
副业：
主要有运输业、养殖业及小型农畜产品加工，流域内基本每户都养殖鸡鸭猪鹅，副业生产较落后，没形成规模化经营，产值较低。
小流域地处乌兰浩特市近郊，紧邻省际通、111国道，交通便捷，经济信息灵通，市场贸易发达，市政府高度重视,当地群众积极性高,农民水土保持意识较强，便于组织发动，通过一事一议能解决投工占地等问题,有能力完成东包小流域的治理工作。
从农村各业产值分析可见，小流域以农业为主，属自给自足的半封闭农牧业经济，生产力水平低，自我发展能力和抵御自然灾害的能力有限。
种植业沿袭传统模式，农耕技术落后，耕地主要以坡耕地为主，没有保土耕作措施，土壤流失严重，地力贫瘠，土地生产力较低。
牧业靠天放牧经营，目前草场退化十分严重，饲草料短缺，草畜矛盾较突出。
因此走生态建设之路，发展农牧业生产是立家之本。
1.3水土流失和治理状况
1.3.1水土流失状况
东包小流域属东北黑土浅山丘陵沟壑地貌，土壤侵蚀类型属水力侵蚀，水土流失总面积13.26km2，占总土地面积74.75％。
水土流失形式为水力侵蚀，主要表现在：
1、雨滴溅蚀：
主要发生在丘梁坡顶；2、细沟侵蚀：
侵蚀部位以坡面为主；3、沟蚀：
沟道和沟头地段，侵蚀作用表现为沟底下切、溯源等形式，侵蚀机理活跃。
流域内坡耕地水土流失较严重。
侵蚀方式随着地貌形态的变化，在水平和垂直方向有着明显的变化，平均坡度在5°以下，侵蚀以面蚀为主；平均坡度在5°以上,以细沟侵蚀为主,随着坡度的增加细沟侵蚀进一步发育，以浅沟侵蚀为主，流域年均侵蚀量3.27万t，年均径流量为311万m3，小流域水土流失现状详见附表6。
1.3.2土壤侵蚀模数
依据《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190-96），通过实地调查、分析，流域土壤侵蚀强度划分为三级：
微度侵蚀面积为448.72hm2，主要分布在平均坡度＜3°坡面和林地上，侵蚀模数为<200t/km2·a；轻度侵蚀面积为352.18hm2，分布在平均坡度3—5°坡面上，侵蚀模数为200—2500t/km2·a；中度侵蚀面积973.26hm2，分布在平均坡度5°—8°的坡面上，侵蚀模数为2500—5000t/km2·a；强度侵蚀面积0.56hm2,分布在大于8°的坡面上，侵蚀模数为5000—8000t/km2·a。
1.3.3水土流失危害
①土地资源遭到破坏
严重的水土流失，对土地资源破坏很大，使土壤肥力及生产能力逐年下降，使农作物的产量低而不稳；同时，土壤侵蚀的结果使沟壑不断拓宽、延伸，土地不断遭受蚕食、剥蚀，土地资源减少，土地生产力逐年减少，给人民生产生活带来了不利影响，直接影响着流域农业、工业、商业、交通、教育各业的可持续发展。
②生态环境失调，自然灾害频繁
水土流失导致天然植被遭受破坏和裸露土地增加，大大降低了原有植被防风固沙、蓄水保土、涵养水源、净化空气、保护生物多样性等生态功能，导致生态环境失调，降水减少，地下水位下降，干旱、黑灾、霜冻、沙尘暴等自然灾害频繁发生，不但周期越来越短，而且受灾面积越来越大，给国民经济和人民生命财产造成较大损失。
③淤积水库、河道
侵蚀泥沙随水流下泄到下游比较平缓的河道淤积下来，致使河道不断淤高，抗御洪水能力降低，加大了流域发生洪水灾害的频率和灾害程度，降低防洪标准，影响下游水利电力事业的可持续发展，严重威胁着当地及下游工农业生产及人民财产的安全。
1.3.4水土保持现状
流域开展水土保持工作较早，九十年代以来就发动群众治山治川，进行小流域治理，进行植树造林，挖水平坑，拦蓄径流。
由于资金不足，技术力量薄弱，缺乏统一规划，规模小、分散，不能成片和配套，质量标准低，近年来，当地政府和群众逐步认识到水土保持生态建设的重要性，自发进行了植树造林、治山治水的公益性工程。
目前流域内有退耕还林杨树、山杏、柠条120.73m2，治理程度为6.8%，虽然在局部提高了植被盖度，减少了水土流失，但防御能力低，达不到水土保持综合防治要求，水土流失尚未得到有效控制，远远满足不了国民经济发展和生态环境的需要。
治理经验：
长期以来，当地群众对水土流失的危害性有了深刻的体验，尤其是近年洪涝灾害的不断发生，使政府和群众都认识到水土保持生态建设的重要性，加大了宣传力度、治理力度和执法力度。
近年来，乌兰浩特市开展了多个小流域的水土流失治理工作，既有成功的经验也有失败的教训。
1999年水土保持国债项目启动，流域所在地乌兰哈达镇分别开展了新艾里小流域和乌兰哈达东山小流域的综合治理工程，这不仅为当地及周边地区开展水土保持树立了样板，也为该流域开展大规模水土流失治理积累了治理和管理方面的一些经验。
1、领
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