水土保持专业综合实习-东川复习过程.doc
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1、水土保持专业综合实习-东川精品资料水土保持专业综合实习报告 班 级:水土保持与荒漠化防治2013级学 号: 20130753066 姓 名: 左 嫚 组 号: 第6组 指导教师: 黎建强 实习时间: 2016.12.312017.1.9 2017年1月9日 目录1.前言42.实习目的与意义43.小流域自然环境基本情况53.1地理位置、地形地貌53.2气候73.3植被及土壤73.4河流及水文83.5水土流失现状93.6水土保持现状93.7实习地概况113.7.1深沟简介113.7.2蒋家沟简介153.7.3石羊沟简介184社会经济情况195.土壤侵蚀特点205.1土壤侵蚀类型及形式205.1.1
2、土壤侵蚀类型205.1.2土壤侵蚀形式205.2土壤侵蚀分布215.3土壤侵蚀强度225.4土壤侵蚀危害及成因225.4.1土壤侵蚀危害225.4.2土壤侵蚀成因246.土壤侵蚀控制措施建议267.泥石流形成原因277.1泥石流形成条件及危害277.1.1泥石流形成条件277.1.2泥石流类的危害277.2蒋家沟泥石流形成原因298蒋家沟侵蚀沟道水流含沙量测定298.1泥沙分类298.2含沙量输沙量298.3运动基本规律308.4测定方法309.小流域水土保持措施布局319.1措施体系的构成及布局特点319.1.1防治原则319.1.2防治措施分类329.1.3布局特点339.2工程治理措施3
3、39.2.1坡面治理措施339.2.2沟道治理措施349.3 生物治理措施349.3.1 植物种类的选择349.3.2 植物种类的要求359.3.3 加速低产低效林地、园地、牧草地和水面的改造359.4自然修复措施359.4.1 封育管护359.4.2 能源替代359.4.3 舍饲养畜3610存在的问题及治理建议3611结语361. 前言我国是世界上水土流失最严重的国家之一,国土面积受到不同程度的侵蚀,北方干旱、半干旱地区主要侵蚀是风力侵蚀为主;南方土石山区主要是石漠化侵蚀为主;高海拔山区及其青藏高原主要是冻融侵蚀为主;根据侵蚀类型的不同采取不同的治理措施,常见的西南石质山地是要是水力侵蚀造成
4、的侵蚀为主。其中水力侵蚀常常伴随着重力侵蚀和风力侵蚀,泥石流、山洪是典型的混合侵蚀,这些灾害危害程度严重,不仅造成土地资源的破坏,导致农业生产环境的恶化,生态平衡失调,影响农林业的生产发展。近几十年来,在全国各地工程措施、植物措施和耕作措施结合,治理水土流失过程中产生明显的效果。其中,工程措施主要是沟头防护,配合水窖、涝池、山塘、截水沟等各类小型蓄水工程,制止了沟壑发展,保护了土地。通过沟中筑坝淤地和沟滩造地,把荒沟变成高产的良田,促进了农业经济发展。山坡耕地小于25的进行坡改梯工程,25以上的退耕还林还草,更陡的山坡结合封禁育林治理,山顶结合沟头截排水沟更好的防止沟头淤积侵蚀,防止沟岸扩展。
5、在沟道设置拦砂坝和谷坊群制止沟床下切、淤坝成地发展各业用地,在沟岸种植水保林,蓄水保土,达到生态、经济、社会兼优的原则。与此同时,各地在防治水土流失方面积累了丰富的经验,特别是80年代,在总结以往经验教训的基础上,进行了许多探索和改革,走出了一条具有中国特色的以小流域综合治理为主的水土流失防治体系,推动了水土保持事业的开展,取得了显著的成效。1994年国家计划委员会根据联合国1992年6月“世界环境与发展会议”的精神,决定编制19962050年全国生态环境建设规划,水土保持被列为该规划的重要组成部分,使我国的水土保持事业更紧密地与全国生态建设及可持续发展战略相结合。2. 实习目的与意义水土保持
6、实习,就是需要我们课本的理论知识结合实际措施,为理论与实际结合夯实基础,投身大自然感受现场小流域的治理,结合书本知识巩固我们的学习实践。通过实地调查小流域尺度土壤侵蚀规律调查与识别、小流域水土流失综合防治措施布局与调查。可对其进行水土流失系统分析结合其相应治理工程措施和植物措施学习相关经验为以后流域治理提供借鉴经验,为小流域治理规划提供科学依据。3.小流域自然环境基本情况3.1地理位置、地形地貌(1)地理位置昆明市东川区位于云南省东北部,10248E10319E, 2547N 2633N。东邻会泽县,西接禄劝县,南与寻甸县接壤,北与四川省会东县隔金沙江相望。是举世闻名的“铜都”。全区土地面积1
7、859 km2,山地面积占97.3%,属深、中切割的高、中山狭谷地貌类型。境内最高海拔4344.1米,最低海拔695米,高差3649.1米。(2)地质与地貌东川地处小江深断裂带,新构造运动强烈,地震频繁,烈度一般在六度以上,个别地方达九度,大的地震平均每百年一次,小震则几乎年年都有,地震直接破坏山体稳定,使岩石破碎,变质加深,节理发育,风化强烈,为本区泥石流的发生、发展提供了储量丰富的松散固体物质。除了区域性的大断裂控制某些泥石流沟谷的分布和发育外,次一级的小断裂对泥石流的发生和发展也有一定影响,某些泥石流沟常常沿着小断裂发育。背斜轴部的及其邻近地段,岩石破碎,也往往是泥石流的发育场所,软硬岩
8、性互层的单斜层构造地段,在山坡再造过程中也容易提供泥石流的固体物质。试验区地处云贵高原东北部,属川滇经向构造带与华夏东北构造带结合过渡部位。东川地处云贵高原北部边缘,属川滇经向构造带与华夏东北构造带结合过度部位。南北最大纵距84.6公里,东西最大横距51.2千米。境内山高谷深,地势陡峻,以小江为界,东侧乌蒙山系,最高峰牯牛寨海拔4017.3米;西部为拱王山系,最高峰雪岭海拔4344.1米,为滇中第一峰。东川境内金沙江与小江的交汇处,海拔仅为695米,是昆明市海拔最低点。由于东川境内为世界深大断裂带,地质侵蚀强烈,形成典型的深切割高山峡谷地貌。土壤由下而上分布着燥红土、红壤、黄红壤、棕壤、亚高山
9、草甸土等5大类型,其中以红壤分布最广。3.2气候温度、风、降雨等气象要素对泥石流的形成有一定的作用,但降水在各要素中与泥石流的关系最为密切。东川所处的小流域,降雨特点:一是降水集中。小流域全年降水量集中在夏秋季节(5-10月),而其中又以6-8月的降水最为集中,占全年降水量的50%以上。二是多雨区与泥石流形成区吻合。海拔1200m以下河谷地带是少雨区,海拔2400m以上山区是多雨区,而最大降雨区出现在海拔2400-3300m之间,这个最大降雨区正好是小江两岸的泥石流沟的形成。三是多局性暴雨。这是在季风气候影响下形成的一种控制面积小、历时短、强度大的局地性暴雨,表现为雷电交加、狂风冰雹和倾盆大雨
10、齐来,这是形成小流域灾害性泥石流的主要激发因素。四是多夜雨、夜雨导致泥石流常于夜间爆发。除暴雨外,连续降水后的大雨,也常能促使泥石流爆发。地处海拔695米2000米以下的低中山峡谷地段, 属于低纬度高原季风气候,高温、干旱、少雨是其主要气候特征,且干湿季明显,光热资源极为丰富,多年平均全年太阳辐射总量达5872.91兆焦耳/平方米,直射强度14.0万千卡/平方米。东川区地处亚热带地区,受太平洋西南气流与印度洋东南气流的控制,气温年差较小,日差较大,年平均气温14.5,年均积温4100度,全年干、湿季分明,88%的降水集中在每年5月下旬至次年1月上旬,其中6到8月降水占全年总降水量的5459。高
11、山多雨,河谷干热具明显立体气候特征,局部地区容易产生暴雨,为水土流失的加剧提供了水动力条件。3.3植被及土壤(1)植被东川植被覆盖率低且分布不均匀(主要分布在海拔2000m以上的偏远山区),森林群落调节生态平衡功能降低, 植被呈逆行演替方向发展, 除局部地段保持森林群落外, 以稀树灌丛或灌木草丛为主, 严重地段退化为半荒漠化的次生裸露地。(2)土壤径流发生时影响侵蚀量的主要土壤特征是土壤分散的难易。东川区土壤处于起伏不平的斜面上,土壤含碎屑砾石多,土层浅薄,土壤质地较粗、结构差、生物循环作用弱,土壤有效养分含量低,一旦原来处于动态平衡的土壤系统早稻破坏,就可能发生不可逆转的退化,直到基岩裸露,
12、土壤系统瓦解,随之而来的便是水土流失。全区土壤主要有红壤、黄壤、紫色土、黄棕壤、棕壤、燥红土等土类,成土母质一般容易风化,土壤质地疏松,结构较差。东川地区环境温暖湿润,土壤里的铁质经过氧化慢慢沉积下来,逐渐形成了炫目的色彩。耕地一半是红壤,非耕地多为荒山、荒坡。这类土壤在高温多雨条件下容易风化,遇水易分解,抗冲抗蚀能力弱,易导致水土流失的发生。区域内的土壤种类之多,受海拔因素的影响,分为四个垂直土壤带,即干旱性、山地性、山地森林性、山地草甸性土壤带,其土壤容易受到人为的影响,施肥多便可以改善土壤环境,施肥少滥用多,则极易受到破坏。3.4河流及水文东川区在每年6-9月间,雨量充沛且多暴雨,河流处
13、于丰水期,这期间河流主要靠地下水补给。据考察表明,泥石流一般发生在50km2以内的小流域,由于流域面积小,植被条件差,岩石裸露多,降水径流系数大,汇流时间短,容易形成强大的径流。径流有坡面径流与沟槽径流两种形式,坡面径流具有强大的侵蚀性,将大量细颗粒物质带入主沟,由坡面径流形成沟槽径流的过程,也是由清水变成泥浆的过程。在许多情况下,可以见到坡泥浆流。沟槽径流集中坡面径流后,下切沟床,强烈冲刷两岸的崩滑体前缘,为形成泥石流提供了有利条件。3.5水土流失现状该区属热带、亚热带季风气候,与世界同纬度地区相比,无论在自然资源或生产潜力上,均具有得天独厚的优势,但由于该区降雨量大而集中、地形破碎、坡度大
14、、母岩抗蚀力弱, 发育的红壤可蚀性高, 加之人口密度大, 人地矛盾突出, 是我国水土流失最严重的区域之一。通过对研究区地理特征、气候特征和地表特征的了解可知,该地区地势陡峻,地壳活动频繁,山地稳定度较低,常年降雨集中,地表植被破坏严重,地表松散固体物质大量堆积,均加剧了本地水土流失的严重程度。据统计,全区水土流失面积1274km2,占总面积的 68.51%,其中轻度流失占25.74%,中度流失占26.47%,强度流失8.52%,极强度流失3.7%,剧烈流失占4.08%,全区多年平均侵蚀总量828.34万吨,平均侵蚀模数1406t/km2a,年侵蚀深3.55mm。水利工程和河道淤塞严重,抗旱能力
15、减弱,生态环境恶化,自然灾害频繁,作物产量低。东川泥石流防治始于5O年代末。铁路、矿务局、兰州冰川冻土研究所、成都地理研究所等单位先后组织专业队伍,对小江流域泥石流进行长期观测和防治研究。60年代治理危害铁路的泥石流和蒋家沟 70年代后期,市委市政府开始着手小江流域的全面整治,成立了“东川小江整治办公室”,确定了“全面规划、加强领导、综合治理、重点突破”的方针,以大桥河整治工程为重点,采取“挡土墙为主,疏导为辅;工程治理与生物治理相结合”的治理方案,经过几年的连续治理,遏制了泥石流的发展,减轻了灾害,经济效益显著,在与泥石流的长期防治实践中,经过不断摸索、总结成功的技术和经验,并加以应用和推广
16、,取得了显著的治理成绩。3.6水土保持现状东川泥石流防治始于5O年代末。铁路、矿务局、兰州冰川冻土研究所、成都地理研究所等单位先后组织专业队伍,对小江流域泥石流进行长期观测和防治研究。60年代治理危害铁路的泥石流和蒋家沟 70年代后期,市委市政府开始着手小江流域的全面整治,成立了“东川小江整治办公室”,确定了“全面规划、加强领导、综合治理、重点突破”的方针,以大桥河整治工程为重点,采取“挡土墙为主,疏导为辅;工程治理与生物治理相结合”的治理方案,经过几年的连续治理,遏制了泥石流的发展,减轻了灾害,并在荒石滩地上新开垦良田2467 ha,保护农田8933 ha,经济效益显著 在与泥石流的长期防治
17、实践中,经过不断摸索、总结成功的技术和经验,并加以应用和推广,取得了显著的治理成绩。采取的主要技术措施有:1.首先提出“稳、拦、排” 的泥石流治理思路“稳”即在泥石流的形成区封山育草、植树造林,减弱地表径流,防止坡面侵蚀,在支沟中采用谷坊群稳沟,防止沟道下初;对滑坡体采用截流排水,防止水渗透,从而达到“固土稳坡”的作用。“拦” 即在泥石流的主沟床中,选择有利地形,构筑拦挡坝,拦蓄泥砂,减缓沟床纵坡,提高沟床的侵蚀基准面,从而实现“固脚稳坡、水土分离。“排”即在泥石流堆积区,修建排导槽,柬水攻砂,以达保护城镇和重要生产设施,可充分开发和利用土地。2.总结出了东川排导槽 (又称“肋槛式排导槽”)在
18、排导槽的两边墙之间增设了防冲“肋槛 ,肋槛的密度和间距依据对泥石流主沟床的纵坡计算而确定,即“左边墙”防冲肋“右边墙” 连接成一体,两边墙与防冲肋呈互相保护之态势,极大地提高了抗泥石流底蚀和侧蚀的强度,既节约了工程量,减少了工程维护费,排导效果又十分良好。自“六五”末期,在国家和省政府以及各有关部门的关怀、重视和大力支持下,东川市对小江泥石流进行了全面整治。至今为止,东川市先后对蒋家沟、因民沟、小水沟、大桥河、尼拉姑沟、石羊沟、老干沟、达德河、黑水河、黑沙沟、旺家箐、小石嗣、吊嘎河、拖沓沟等16条泥石流沟进行治理结合东川公路改造的竣工完成,一是充分保防了城市、矿山的安全;二是维护和保证了公路运
19、输的畅通,促进了地区经济的发展;三是为1994年底东川铁路支线的改线工程的开工,创造了良好的条件。防止工程截止1997年底,累计共投入治理资金6625万元植树造林、封山育林42000hm四旁植树1216,8万株建成泥石流拦档坝6O座,固床坝102座,谷坊坝915道截流沟147 km护堤43 km排导槽273 km,拦蓄泥砂量达33451万m ,荒滩造田14000ha保护农田933 hm,控制水土流失面积150 km 。东川市的党正领导和科技人员充分认识到泥石流治理的艰巨性、长期性和综合性,坚持以泥石流沟为治理单元,逐年实施,长期坚持,做到了开工一条竣工一条就成功一条。经过多年的不断努力取得了巨
20、大的治理效益,逐渐恢复和改善了生态环境,为地区经济的发展创造了良好的条件为贫困山区求生存、谋发展,成功地走出了一条新路子,成为云南省泥石流治理的突出典型。3.7实习地概况3.7.1深沟简介深沟是危害东川城区的灾害性泥石流沟之一,流域面积29.32平方千米,主沟长9.6 km,沟口高程1161 m,源头高程4 017.3 m,高差2 856.3m,主沟床平均比降16.67%。深沟及其主要支沟尼拉姑沟位于城区东北部,整沟自上而下穿越城区,流域范围内有新村、碧谷2镇的5个村公所,10个自然村,总人口2.6万余人,固定资产2.7亿元,东川地区唯一的佛教活动圣地祝国寺位于沟内。深沟有农地305.5hm2
21、,荒山1581.3hm2,崩滑体0.9km2.可移动量508.5*104m3,零星松散可移动量753m3。深沟采取工程治理与生物治理相结合的综合措施,沟床内以工程治理为主,修筑拦、固床坝、排导沟等工程措施,沟帮及坡面则实行大面积封山育林、退耕还林和植树造林。1987年共完成排导槽5590m,修建拦砂坝6座,截流沟429m,完成砼路面4.2km,封山育林植树587.73hm2,截至1997年,完成总投资400多万元。经过10多年的治理,深沟已具备综合防御体系。浆砌石谷坊:高在3以下,长在10米以上浆砌石拦砂拦砂坝 :坝高10.7m,溢流口高2.7m、下底长12.7m、上底长18.6m,宽2.4m
22、。锯齿坝 切口坝拦砂坝与排导槽相结合3.7.2蒋家沟简介蒋家沟近几年沟泥石流日渐减缓,靠近会泽的沟道两边淤积形成的坝地土壤较肥沃居民在其上面农耕,主要种植花生、红薯耐瘠薄的农作物,还有养猪用的绿肥子,沿山一带植被稀少山坡可见生长良好的剑麻、车桑子等。蒋家沟是磷矿的生产基地,加之其四周岩层松散植被稀疏导致泥石流发育迅猛。在沟坡两边还有大大小小的小切沟,还有深十几米的冲沟布满整个坡面,其中在会泽和东川分界处就有一座被泥石流冲隔而成的小山。蒋家沟是小江流域最具有代表性的一条泥石流沟,流域面积48.6km2 ,主沟长13.9km,海拔1042一3269 m,植被稀少,崩塌滑坡发育,可移动固休物质储量丰
23、富,地形陡峭,降雨充沛(年降水量为700一1.200 mm)并集中于雨季( 6 -9月),导致泥石流频发,屡屡成灾,仅1919年至1968年,就曾7次堵断小江。据观测,平均每年发生泥石流15次左右,最多的一年达28次,国内罕见。泥石流大多为阵流,一场泥有几十阵至几百阵,历时三四小时,甚至数十小时;最大流量2820 m2/s(相当于小江洪峰流量的5倍),最大流速15 m/s,最大泥深5.5m,最高容重2.37t/m3,最大输沙量6079 t/s,最多一次固体径流总量约200m3。蒋家沟泥石流流态多样,过程完整,类型齐全,是世界上难得的天然泥石流观测试验研究基地。蒋家沟泥石流沟道泥石流模拟实验装置
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