(修订)宜城市黑石沟流域生态环境治理项目实施方案.doc

1 综合说明 1.1 项目概况1.1.1 项目来源根据湖北省汉江中游区水土保持生态规划（20012010），鄂调水办200943号关于认真开展汉江中下游生态环境治理项目前期工作的通知、全国城市饮水安全保障规划、水利部关于做好重点地区中小流域治理规划编制工作的通知（办规计2008211号文）的精神，结合襄樊市水土保持“十一五”规划、宜城市水土保持生态建设规划,把黑石沟纳入本期汉江中游小流域生态治理示范项目。1.1.2 工程地理位置黑石沟小流域位于宜城市汉江左岸的南营办事处，距宜城城区9.75km。流域总面积78.2km2。河道全长18.5km，纵向河床比降1：1000，流域中水土流失面积22.90km2，流域形状为丘陵长条喇叭型（上游窄下游宽）。该河流发源于南营上游的杏仁山、南瓜店、肋巴骨山一带，流向西南，途经龙潭、官庄注入汉江。1.1.3 建设任务根据该流域的实际，本次计划坡改梯面积106.7hm2（其中：石坎梯田6.7hm2坎梯田100hm2），挖截排水沟总长23.8km，修建田间道路总长5.49km，水土保持林草1477hm2，其中：植水保林1027hm2，经果林300hm2，种草150hm2；封育治理面积573.6hm2，河堤整治总长4.85km。1.1.4 设计工作过程本设计是以可研报告为基础进行的。为了使设计的建设内容符合实际，我们重新组织勘察人员到实地现场勘察、复测、项目定位等工作。在设计过程中，我们首先是按照规程、规范要求，因地制宜做好方案比较、方案确定后，开始正式进入设计编制工作。1.2 主要目标宜城市黑石沟小流域生态治理示范项目的建设目标是：通过坡改梯工程、坡面蓄排水工程、河堤整治工程、林草措施等，水土流失治理面积21.57km2，水土流失治理程度达到94%，水土流失基本得到控制。通过三年的小流域治理，大力开展造林种草，加大生态修复力度，使项目区林草覆盖度从35.2%提高到48.3%。因地制宜，建设基本农田。并合理调整农业产业结构，根据项目区产业特色，发挥土地资源潜力，大力发展具有地方特色的经果林，多途径增加农民收入。1.3 自然概况、社会经济、水土流失及其防治情况1.3.1 自然概况黑石沟流域属江汉平原北部，近2/3是丘陵地，另1/3是沿河冲积平原。流域内地质地层主要为志留系下统龙马溪组页岩，砂质页岩及砂岸。地面呈垅丘起伏，多为上更统黄色粘土组成。项目区干流上游已建有中型水库一座（黑石沟水库）。黑石沟水库以上为丘陵区，占流域总面积的65%，以下为汉江冲积平原，黑石沟水库大坝为丘陵与平原的过渡带。项目区流域多年平均降雨量为923.9mm，最大年降雨量为1347.6mm（发生在1967年）；最小年降雨量为499.0mm（发生于1966年）。雨季多集中在夏、秋两季，尤其以7、8两月为最多，一般占全年降雨量的45-60%。多年平均气温为16.0，极端最高气温40，极端最低气温-16.7，最高与最低温度的时间持续不长。年平均蒸发量为1100mm左右，年幅射总量110-115千卡/平方厘米；年日照时数为1990小时左右，无霜期为220-226天。项目区属亚热带季风气候。本次工程防御标准采用10年一遇和20年一遇。10年一遇6小时降雨量为106.8，24小时降雨量为155.3，20年一遇6小时降雨量为144.0，24小时降雨量为201.0。1.3.2 社会经济概况项目区流域内现有耕地面积1347.2 hm2，其中水田751.1 hm2，水浇地400 hm2，其它旱地696.1 hm2。涉及2镇8个行政村，总人口1.98万人，其中农业人口1.88万人，农业劳力0.75万人，人口密度为253人/ km2。人均土地0.39 hm2，人均耕地0.09hm2。据2008年统计，项目区内总产值8788万元，其中：农业产值7005万元，林业产值637万元，牧业产值890万元，渔业和其它产值256万元。分别占到总产值的79.71%、7.25%、10.13%和2.91%。年人均产值4438元，年人均纯收入3693元。农业生产以粮食和油料为主。林业以杉、松等树为主。牧业生产属家庭畜牧业，分散养殖，品种为当地的猪、牛、羊、鸡、鸭等，以农户自给为主，商品率较低。1.3.3 水土流失及其防治情况（1）水土流失情况项目区地处丘陵地区，易于发生水土流失。项目区水土流失以水力侵蚀为主，表现为面蚀和沟蚀，同时局部地区由滑坡、泻溜以及少量崩塌等重力侵蚀现象。主要分布在坡耕地、荒山荒坡及河流沿线。黑石沟水库大坝以上基本都植了树，但由于近几年砍伐过量，导致成片成块成了空白，特别是农村实行了林权改革和退耕还林政策，但极少数农民急功近利，仍然毁林开荒，造成了新的水土流失。尤其是黑石沟水库大坝两侧（丘陵）与平原的过渡带，山坡成了耕地，沟道种上作物，山坡顶上的树林中已有较多的插花耕地（在树林中），遇暴雨洪水漫溢，山坡上的泥土随水下山，冲毁农田。该区域水土流失相当严重（中度流失）。根据实地调查，丘陵与平原的过渡带中有水土流失面积22.90km2（主要在大坝以上近段两侧和大坝以下近段两侧）。水土流失类型主要是水力侵蚀，主要表现为面蚀和沟蚀。根据湖北省人民政府关于划分水土流失重点防治区的公告（鄂政发200047号），项目区涉及区域为湖北划分的“八大片”水土流失重点治理区中“汉江中游区”。项目区共有水土流失面积22.9km2，占土地总面积的29.28%，其中轻度流失12.38km2，占流失面积的54.1%；中度流失9.28km2，占流失面积的40.5%；强度流失1.24km2，占流失面积的5.4%；水土流失平均侵蚀模数为905.4t/km2a。根据襄樊市水土保持“十一五”规划（20062010年）。本区属于水土流失重点治理区。（2）水土流失防治情况建国后由于各级政府的重视以及项目区人民群众的努力，对黑石沟流域进行积极有效治理，修建了水库、开挖了沟渠等各种水利设施，营造了树木，绿化荒坡荒山，建造了各种水利设施。经过治理，有效防治了水土流失，改善了生态环境，改善了农业生产条件，提高了农民生活水平。近年来，本区在水土保持监督执法方面取得了可喜的进展，狠抓了中华人民共和国水土保持法、水土保持法实施条例、省政府和宜城市人民政府关于水保“两费”征收等文件的贯彻执行，加大了对违法案件的查处力度，“两费”征收已经运行正常，同时对开发建设项目，按规定编制并执行水保方案。成立了“宜城市水土保持委员会”，下设办公室，宜城市编委在“三定”方案中批准了水务局内设水土保持科，各乡、镇、办事处、办事处设有水土保持站。1.4 水土保持工程概况1.4.1 工程设计原则以水土保持规程、规范、防治标准为依据的原则；因地制宜，实事求是的原则；布局合理，注重实效的原则。1.4.2 土地利用结构调整情况项目区农、林、牧、渔各业用地规划面积如下，调整后土地总面积78.2km，其构成是：耕地：1390.5hm。其中水田751.1hm，梯坪地239.4 hm，水浇地400 hm。果园：300hm。水保林地：3954.5hm，其中乔木林3554.5hm，灌木林400hm。草地：人工草地150 hm。其它：2022hm。其中城镇村庄用地1556hm，交通用地40 hm，水域416hm，未利用地13hm。1.4.3 工程总体布置项目区内水土流失面积22.9 km2，占土地总面积29.3%。治理措施布局如下：（1）515集中连片的坡耕地，实行土坎或石坎粮梯，并配套坡面水系工程，剩余部分布置经果林、水土保持林及种草；（2）1525坡耕地及荒地，根据立地条件营造水土保持林；（3）对于大于25坡耕地及荒山布置水土保持林；（4）对疏幼林地全部封禁治理；（5）对于部分冲刷严重的沟道进行疏溪衬砌。1.4.4 治理措施数量从20102011年2年期间，本项目区规划实施治理黑石沟小流域1条，综合治理水土流失面积21.7km。分项措施如下：梯田工程：土坎粮梯100hm，石坎粮梯6.7hm；坡面整治工程：截排水沟23.8km，田间道路5.49km；水土保持林草：水保林1027hm，经果林300hm，种草150 hm；封育治理措施：封育治理573.6 hm；河堤整治：整治河堤4.85km。1.5 工程施工组织设计1.5.1 施工条件对外交通：项目区离305省道很近，交通极为便利。场内交通：项目区均有乡村公路，村村通水泥道路至村委会，施工所需的外购材料大部分可直接运至工地。项目区内户户通电，有可靠的电力保障。沿沟水源比较丰富，能满足治理措施和施工、生活用水。工程施工受农事活动、气候、交通条件因素的影响，林草措施安排在春季施工，工程措施安排在冬春两季施工，因夏、秋两季易发洪水，影响工程质量，且与农事争劳力，夏、秋两季一般不做施工安排。1.5.2 施工总体要求及方法（1）土坎梯田施工在水土保持综合治理技术规范、坡地治理技术（GB/T16453.12008）中对梯田施工有明确规定。梯田施工的工序是定线清基筑埂保留表土修平梯田等。施工方法是大量土方由推土机施工，由人工清基、筑田埂、表土剥离、表土均铺、田面修平等。（2）水土保持工程施工田间道路施工人工清表土20左右，将表土铺于梯田表层，路基采用机械或人工进行土方开挖、回填碾压，平铺碎石路面再进行碾压。截、排水沟施工人工挖截水沟及排水沟基础，开挖土方回填于梯田和田间道路基。人工用小型运输车运块石、人工拌合砂浆、人工砌筑。拦沙坝施工人工清基，小型机动运输车运石块、人工拌合砂浆、人工砌筑及勾缝、人工回填土方。（3）水土保持林防护林和经果林栽植施工工序：放线定位挖树坑树坑消毒回填耕植土栽植回填浇水踩实。（4）水土保持种草全面整地机械粗整，深耕30，施农家肥，人工细整。草籽播种人工选种，机械或人工播种，人工穴播草种。田间管理播种后幼苗期间以及二龄以上草地，专人看管，防治人畜践踏。发现病虫兽害及时进行防治。有条件的可适时灌水、施肥，促进加快生长。1.6 水土保持监测设计1.6.1 组织系统监督监测的具体实施必须有得力、高效的组织系统。根据该项目的特点，建议由襄樊市南调局成立水土保持监督监测中心、各县市成立水土保持监测站、各镇、办事处的水保人员具体实施监测。1.6.2 监测网点的设置为充分发挥组织机构的力量优势，项目区各县市至少设置一个监测点，其具体布置原则如下：对水土流失面积进行重点监测；针对不同的立地类型进行重点监测；针对不同的措施进行重点监测；对以上重点监测项目至少有一组监测网点；监测网点局部集中，整体均衡分布。1.6.3 监督方法主要分为措施质量监督、经济效益与社会效益监测、保水保土效益监测、生态效益监测。1.7 技术支持方案1.7.1 科技成果推广为使科技成果迅速转化为生产力，实现治理与开发互相促进、以点带面的项目建设目的，必须采取一定的方式将在项目区内取得的经验和科技成果推广到基层水利单位及广大农民群众。与以后的小流域治理相结合。以宜城市水土保持试验站为依托单位，以市农技推广中心、水务局水保科、林业局营林科为配合单位。以各乡镇、办事处的农技站、林业站、水利服务中心为基础。以流域区各村场农、林、水技术员和专业户为对象，建立一整套从上至下水土保持科技示范推广体系。1.7.2 技术培训培训对象主要是各级技术和管理人员。通过技术培训，使专业技术人员的业务素质有较大幅度的提高，掌握一定的专业理论并具有一定的实际应用能力。项目技术培训以强化水保意识，提高技术水平，促进治理开发和经济发展为宗旨，结合项目实施进程和农时以及针对项目管理和建设中出现的技术难题，采用多层次、多途径、灵活多样的方式进行培训工作。项目培训围绕水土流失治理、经济开发、治理开发效益监测监督、新技术应用和管理等主要环节开展。1.7.3 技术引进积极引进国内外的先进技术和经验，到水土保持项目搞的好的地方学习、取经。在治理的基础上恰当地选择农业生产技术，特产业生产技术，丰富治理措施，增加流域经济发展合力。1.7.4 综合示范区在项目区选一块面积在500hm以上的坡地荒地进行综合治理开发示范区的建设，并在该区内针对不同的单项治理措施进行重点布设。1.8 工程管理把好工程建设、材料、苗木采购、资金使用、施工队伍选择（招投标）和工程监理、检查验收6个关口。在工程建设上，实行行政领导和技术人员双重负责制，行政领导包任务，技术人员包质量；在材料采购上，实行招标制；在资金使用上，实行报帐制，专户、专账、专人管理；在施工队伍选择上，择优确定有资质有经验的施工队伍和工程监理单位。项目建设单位均为水土流失综合防治项目的法人。按照下达的防治任务和签订的责任目标，配套资金，组织劳力和物质，按设计要求和技术标准组织施工。并制定相应的乡规民约和各项行之有效地管理制度。各村场和农户作为建设主体，必须积极参与水土流失防治，采取劳动积累集中连片和承包、租凭、拍卖等多种形式，按时保质完成各项防治任务。并加强治理成果的管理保护。1.9 投资概算及资金筹措1.9.1 投资概算编制依据（1）水利工程设计概（估）算编制规定水总2002116号文（2）水利建筑工程概算定额水总2002116号文（3）水利工程施工机械台时费定额水总2002116号文（4）工程勘察设计收费标准计价格200210号（5）水土保持工程概（估）算编制规定水总200367号文（6）水土保持工程概算定额水总200367号文（7）建设工程监理与相关服务收费管理规定发改价格2007670号文（8）关于开发建设项目水土保持咨询服务费计列指导意见保监200522号1.9.2 工程总投资和分年度投资本项目设计工期为 2年。按2009年第一季度价格水平概算，工程静态投资961.47万元，其中工程措施费424.12万元，植物措施费398.94万元，封育治理措施3.93万元，独立费用80.05万元，基本预备费54.42万元。分年度投资中第一年投资360.55万元，第二年投资600.92万元，第三年投资240.37万元。1.9.3 资金筹措本项目投资来源为：南水北调工程汉江中下游生态治理补偿项目，工程总投资961.47万元,根据湖北省鄂调水办 200943号关于认真开展汉江中下游生态环境治理项目前期工作的通知精神，汉江中游区的宜城市黑石沟流域生态治理被列为“汉江中下游生态环境治理建设项目”的名单，该项目国家投资为577万元，地方筹措384.47万元。1.10 效益分析项目的经济效益分直接经济效益和间接经济效益，直接经济效益主要包括土坎梯田、经济林、水土保持林、治理、人工草地等有实物产出的效益；间接经济效益主要指生态环境综合治理后，生态环境得到改善而引起的邻近地区农业增产。由于该项目效益期长，效益计算期定为30年，项目效益计算的贴现率为7%，贴现的基准年是2009年。经分析计算，直接经济效益为4577.39万元，项目的生态效益包括每年减少土壤侵蚀量12.50万T，年增加蓄水354.51万m。以及项目区的生态环境将得到明显改善。社会效益主要表现在通过项目实施，水土资源得到有效保护和合理利用，土地生产力得到提高；调整农业产业结构，促进地方经济的发展；增加农村劳动力的社会就业机会；提高群众生活水平。2 项目背景及设计依据2.1 项目背景南水北调是我国在新世纪对水资源进行优化配置的具有宏伟战略意义的大型水利工程；其目的是为解决北方水旱尤其是京、津和华北地区长期缺水的问题。南水北调中线工程从丹江口水库陶岔闸引水，经长江流域与淮河流域的分水岭，沿唐白河流域和黄淮海平原西部，在郑州附近穿黄河，沿京广铁路西侧北上，自流到北京、天津，输水干渠全长1273km，年调水95130亿m3。然而，受目前科技水平和对自然认知程度的限制，使人们对南水北调工程可能产生的对两大流域的整个生态系统的振荡和潜在的影响一时还很难作出全面的、前瞻性的分析和预见。对此，中央特别重视南水北调工程对生态环境的影响。温家宝总理在湖北省调研时强调，“恩格斯曾经说过，我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们，要重视汉江中下游的生态建设，实现南北双赢。南水北调，一方面要促进北方经济、社会的健康发展；另一方面，也要使汉江中下游的生态环境得到合理的保护和健康的发展。对这个问题，宁可想的多一点。方案中没有注意到的地方，还可以补充和完善。”与丹江口接界，位于汉江中游的襄樊市（含老河口市、谷城县、襄樊市区、宜城市、枣阳市、南漳县）是受年均调水95130亿m3中线工程直接影响的生态脆弱、敏感地区，由于处于引江济汉、兴隆梯级开发这两大工程的上游，使水量减少近1/3对生态环境的冲击导致对社会经济的负面影响难以得到相应的补偿。根据湖北省汉江中游区水土保持生态规划（20012010）、鄂调水办200943号关于认真开展汉江中下游生态环境治理项目前期工作的通知、全国城市饮水安全保障规划、水利部关于做好重点地区中小流域治理规划编制工作的通知（办规计2008211号文）的精神，结合襄樊市水土保持“十一五”规划、宜城市水土保持生态建设规划,把黑石沟纳入本期汉江中游小流域生态治理示范项目。由于黑石沟流域的水土流失使土地面积不断减少，造成植被加速破坏，上个世纪由于人口的增加对粮食需求量的不断加大，种植结构不合理，造成陡坡开垦严重。以及用柴量需求，过度砍伐等，都导致地表植被不断减少，加速了水土流失，由于该项目区地处中纬度地区，属亚热带季风气候，年内降水分布极不均匀，降雨强度大，时间集中在夏秋季节，旱涝交替频繁。导致流域内水土流失严重，河道的河床不断抬高，使行洪速度慢，造成滞洪，淹没沿岸大片农田，粮食减产，农民减收，同时威胁沿岸工矿企事业单位及人民生命财产安全，虽然开展了大量的水土保持工作，但由于水土保持生态环境建设具有长期性、复杂性及艰巨性的特点，区域内的水土流失仍十分严重。所以本次将该流域进行综合治理。2.2 建设任务、目标和规模2.2.1 建筑任务本项目区内有水土流失面积为22.9km2，本次设计水土流失治理面积为21.57 km2，水土流失治理程度达到94%，具体建设任务如下：（1）515集中连片的坡耕地，实行土坎或石坎粮梯，并配套坡面水系工程，剩余部分布置经果林、水土保持林及种草；（2）1525坡耕地及荒地，根据立地条件营造水土保持林；（3）对于大于25坡耕地及荒山布置水土保持林；（4）对疏幼林地全部封禁治理；（5）对于部分冲刷严重的沟道进行疏溪护堤2.2.2 建设目标和规模建设目标如下：（1） 治理水土流失目标通过对该小流域各项治理措施的配套完善，基本控制水土流失，到项目实施完成后，水土流失治理程度达到94%，流失泥沙量将有较大幅度的减少。（2）改善生态环境目标通过3年的小流域治理，大力开展造林种草，加大生态修复力度，使林草面积达到宜林宜草面积的85%以上，林草措施保存率达到85%以上。（3）发展农村经济目标因地制宜，建设基本农田，合理调整农业产业结构，根据项目区产业特色，发挥土地资源潜力，扩大林果等经济作物用地面积，大力发展具有地方特色的经济果林，多途径增加农民收入。本项目建设规模主要包括坡改梯、坡耕地造林还草、荒山造林等工程，主要依据防治任务中坡耕地100治理以及土地利用结构调整的方向进行布置。从20102011年2年期间，本项目区规划实施治理黑石沟小流域1条，综合治理水土流失面积21.57km。分项措施如下：梯田工程：土坎粮梯100hm，石坎粮梯6.7hm；坡面整治工程：截排水沟23.8km，田间道路5.49km；水土保持林草：水保林1027hm，经果林300hm，种草150 hm；封育治理措施：封育治理573.6 hm；河堤整治：整治河堤4.85km。2.2.3 水土流失程度项目区地处丘陵地区，易于发生水土流水。项目区水土流失以水力侵蚀为主，表现为面蚀和沟蚀，同时局部地区由滑坡、泻溜以及少量崩塌等重力侵蚀现象。主要分布在坡耕地、荒山荒坡及河流沿线。根据长江流域水土保持监测中心站2006年遥感调查，项目区共有水土流失面积22.9km2，占土地总面积的29.28%，其中轻度流失12.38km2，占流失面积的54.1%；中度流失9.28km2，占流失面积的40.5%；强度流失1.24km2，占流失面积的5.4%；水土流失平均侵蚀模数为905.4t/km2a。黑石沟水库大坝以上基本都植了树，但由于近几年砍伐过量，导致成片成块成了空白，特别是农村实行了林权改革和退耕还林政策，极少数农民急功近利，仍然毁林开荒，造成了新的水土流失。尤其是黑石沟水库大坝两侧（丘陵）与平原的过渡带，山坡成了耕地，沟道种上作物，山坡顶上的树林中已有较多的插花耕地（在树林中），遇暴雨洪水漫溢，山坡上的泥土随水下山，冲毁农田。该区域水土流失相当严重（中度流失）。根据实地调查，丘陵与平原的过渡带中有水土流失面积22.90km2（主要在大坝以上近段两侧和大坝以下近段两侧）。水土流失类型主要是水力侵蚀。项目区的水土流失是自然因素和人为因素综合作用的结果。自然因素是产生水土流失的前提条件，而人类活动则加剧了水土流失的发生发展。（1）人为的破坏地表植被：已长成草地和树木，无计划的铲除和砍伐。毁草开荒种地，毁林开荒种地。（2）已形成的林草地无人监管，不执行水土保持法，破坏自然植被。（3）荒山荒坡不植树、不种草，不营造水土保持林，一遇暴雨，地表植被被冲毁破坏。（4）农业耕作不开沟不挖渠，排灌不分家、而造成水土流失等。（5）面蚀为主。项目区土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，其中面蚀分布广泛，并伴有沟蚀，面蚀主要发生在坡耕地、荒山荒坡和疏幼林地以及开发建设项目施工过程中的裸露地上，以坡耕地侵蚀最为严重。（6）水土流失时空分布集中。项目区水土流失主要发生在雨季，降雨强度大，土壤侵蚀强度也大，6、7、8、9四个月的水土流失量占全年的90%作用。这与该项目区降雨量集中的特点一致。潜在危害大。项目区土质疏松，地表植被和土壤相辅相成，互相依存，地表植被可以保护土壤免遭暴雨径流冲刷，固土清源，但是受人类活动的影响，很多地方的植被遭到破坏，特别是为了加快地方经济发展，开发建设项目对植被的破坏更是不可避免，使本身十分脆弱的生态环境面临着更大的挑战，其潜在危害不容忽视。2.3 工程设计依据与说明2.3.1 工程设计依据（1）开发建设项目水土流失防治标准（GB50434-2008）（2）水土保持综合治理技术规范小型蓄排引水工程（GB/T16453.4-2008）（3）水土保持规划编制规程（SL335-2006）（4）水土保持综合治理效益计算方法（GB/T15774-2008）2.3.2 工程设计说明本设计是以可研报告为基础进行的，为了使设计的建设内容符合实际，我们重新组织勘察人员到实地现场勘测、复测、项目定位等工作。在设计过程中，我们首先是按照规程、规范要求，因地制宜做好方案比较，经确定后，本始正式进入设计编制工作。3 项目区基本情况3.1 自然概况3.1.1 项目区概况黑石沟流域位于宜城市汉江左岸的南营办事处，距宜城城区9.75km。流域总面积78.2km2。河道全长18.5km，其中水土流失面积22.90km2，流域形状为丘陵长条喇叭型（上窄下宽）。该河流发源于南营上游的杏仁山、南瓜店、肋巴骨山一带，流向西南，途经龙潭、官庄注入汉江。3.1.2 地质、地貌（1）区域地质构造与地震烈度黑石沟流域位于淮阳山字型构体系前弧西翼的永兴宜城褶皱断裂带的南西边缘与荆当盆地的接壤部位。区域内古生界至中三迭的褶皱和断裂构成北西向的挤压带，褶皱多呈北东倾斜，向南西倒转的背向斜，断裂多以亚性断裂为主要构造特征。地层主要为志留系下统龙马溪组页岩，砂质页岩及砂岸。地面呈垅岗起伏，岗坡一般在3-10度左右，多为上更统黄色粘土组成。北东局部有低矮残丘，多为志留系下统砂、页岩组成。从地形、地貌、岩性、水系、地质构造诸多方面来看，构成了良好的条件。在河床及冲垅沟中均有第四系散物堆积。据钻探揭示和露头观察分析，坡顶强风化带4-8m，弱风化带厚6m左右；谷坡强风化带1-4m，弱风化带厚3-5m；谷底一般无强风化带分析，仅有弱风化带厚2-3m。总之，水文地质条件较简单，从岩性分析，砂页岩的透水性很小，是相对不透水层。但坝区基岩强、弱风化带都有分布，由于风化卸荷作用加强了岩体的裂隙性，降低了岩石的致密度。因此，风化带有一定的透水性，含孔隙裂隙水，主要分布在强风化带，受降雨的补给，排泄于河道，风化作用对弱风化岩石的影响甚微，故弱风化带的含水性及透水性均较差，据钻孔压水试验，强、弱风化带岩石单位吸水量都不大，属微透水性或中等透水。项目区内不存在大型滑坡、崩塌等不良地质，根据中国地震动参数区划图（GB183062001），项目区地震峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35S，相应的地震基本烈度为度。（2）地貌黑石沟流域属鄂北岗地，近2/3是丘陵地，另1/3是沿河冲积平原，新中国成立以来，宜城市人民在党和政府的正确领导下，带领广大人民群众掀起了一个又一个的治山、治水、治坡蓄水、保土的建设高潮，使该流域的建设也不例外。根据该流域内沟壑纵横高差不大，田块较平坦，沟道较长的特点，采取了有效的措施，分段控制了部分水土流失。现有干沟总长18.5km，纵向比降1/1000，沟壑密度为0.02km/km2。3.1.3 水文、气象项目区流域多年平均降雨量为923.9mm，最大年降雨量为1347.6mm(发生在1967年)；最小年降雨量为499.0mm(发生于1966年)。雨季多集中在夏、秋两季，尤其以7、8两月为最多，一般占全年降雨量的45-60%。多年平均气温为16.0，极端最高气温40，极端最低气温-16.7，最高与最低温度的时间持续不长。年平均蒸发量为1100mm左右，年幅射总量110-115千卡/平方厘米；年日照时数为1990小时左右，无霜期为220-226天。项目区属亚热带季风气候。本次工程防御标准采用10年一遇和20年一遇。10年一遇6小时降雨量为106.8，24小时降雨量为155.3，20年一遇6小时降雨量为144.0，24小时降雨量为201.0。表31 宜城黑石沟项目区自然条件表3.1.4 土壤、植被状况（1）土壤及耕地情况根据宜城市土壤志（全国第二次土地壤普查成果）获得，黑石沟流域土壤类有：两个土类（黄棕壤土类、水稻土类），两个亚类（粗骨性黄棕壤、淹育型水稻土），两个土属（黄棕壤土类、黄棕壤浅黄泥土），两个土种（黄石渣子土、浅黄泥土田）。其分布情况是：上游主要土类是以黄棕壤土类为主，粗骨性黄棕壤（亚类），黄棕壤性土（土属），黄石渣子土（土种）。中下游主要土类是水稻土类，黄棕壤浅黄泥土（土属），浅黄泥土田（土种）。该流域共有两个土类，即：黄棕壤土类和水稻土类。黄棕壤土类是通过了多脱硅富铝化作用形成的。有紧实而粘重的黄棕色和红棕色的心土层，这一层因母质不同而色泽不一，一般呈棱块状和块状结构。这一层由于粘料聚积，质地粘重，甚至形成粘盘层，这是因为黄棕壤中原生矿物风化比较迅速，粘化过程凝结快，粘位含量高。不论在那一种母质上发育的黄棕壤，质地都较粘重，粘粒含量不高，在下蜀系母质与某些质粘重沉积岩风化物，粘粒的淋溶淀积聚积过程更为强烈，形成粘重的心土层。这对保水保肥有利，但易滞水，不利于作物生长，在粘粒移动过程中，铁锰等氧化物也发生移动，由于心土层粘重滞水性强，铁锰淋溶淀积显著。特别是下蜀系母质上发育的黄棕壤，在排水条件不好地带常形成铁锰结核层。在排水条件良好的地带，因还原作用所释放出的铁锰，可就地氧化而包被在土粒表面。该流域上游黄棕壤土类粘粒的铁锰率在2.5-2.8之间，PH质在7-7.5之间，盐基饱和度75%，质地层中壤。该流域上游是粗骨性黄棕壤亚类，属黄石渣子土种，根据宜城市土壤志查得理化性测定为：PH值7.0，有机质1.2677%，全氮0.0797%，全磷0.019%，代换量21.1907ml/100g。水稻土是以种植水稻为主的农业利用情况下，形成的一种特殊的耕作上。在长期水耕、施肥、灌溉及水域田间操作的管理条件下，由于还原淋溶和氧化淀积的不断交替作用，形成了水稻土特有的剖面结构。此流域中下游属淹育型水稻土亚类（上游有很少一部分此类土），黄棕壤浅黄泥土土属，浅黄泥土田土种。根据宜城市土壤志查得，浅黄泥土田土种理化性测定结果为：PH值7.25，有机质1.4736%，全氮0.0982%，全磷0.2578%，全钾1.815%，代换量20.933ml/100g。孔隙度49%，质地：重壤，结构：块状，植物根系：多。项目区土地坡度组成：5土地面积为3591.6hm2，占总面积的45.93%，515土地面积为2796.2hm2，占总面积的35.76%，1525土地面积为1023hm2，占总面积的13.08%，2535土地面积为409.2hm2，占总面积的5.23%。本项目区有耕地总面积为1847.2hm2，5耕地面积为728.88hm2，占总面积的39.46%，515耕地面积为720.41hm2，占总面积的39.0%，1525耕地面积为240.14hm2，占总面积的13.0%，2535耕地面积为157.77hm2，占总面积的8.54%。（2）植被项目区树种以松、栎、桐、杨、椿、榆、槐、桑、柳为主，牧草以白杨草、狗尾草为主，项目区林草植被覆盖率32.0%。3.2 社会经济情况3.2.1 项目区概况项目区涉及2镇8个行政村，总人口1.98万人，其中农业人口1.88万人，农业劳力0.75万人，人口密度为253人/ km2。人均土地0.39 hm2，人均耕地0.09hm2。3.2.2 土地利用现状及分类项目区流域内现有耕地面积1847.2 hm2，其中水田751.1hm2，水浇地400hm2，其它旱地696.1hm2。另有林地2424.8hm2，草林326hm2，水域416hm2。3.2.3 农村经济状况据2008年统计，项目区内总产值8788万元，其中：农业产值7005万元，林业产值637万元，牧业产值890万元，渔业和其它产值256万元。分别占到总产值的79.71%、7.25%、10.13%和2.91%。年人均产值4438元，年人均纯收入3693元。农业生产以粮食和油料为主。林业以杉、松等树为主。牧业生产属家庭畜牧业，分散养殖，品种为当地的猪、牛、羊、鸡、鸭等，以农户自给为主，商品率较低。3.2.4 农村基础设施建设情况（1）交通路网项目区紧邻305省道，交通极为便利。另有乡村公路，村村通水泥道路至村委会，施工所需的外购材料大部分可直接运至工地。（2）水利设施现状建国后由于各级政府的重视以及项目区人民群众的努力，对黑石沟流域进行积极有效治理，修建了水库、开挖了沟渠等各种水利设施，营造了树木，绿化荒坡荒山，建造了各种水利设施。但由于年久失修，加之自然侵蚀，大部分水利设施已经失去了功效，需要重新进行整治。3.3 水土流失状况3.3.1 水土流失现状项目区地处丘陵地区，易于发生水土流水。项目区水土流失以水力侵蚀为主，表现为面蚀和沟蚀，同时局部地区由滑坡、泻溜以及少量崩塌等重力侵蚀现象。主要分布在坡耕地、荒山荒坡及河流沿线。根据长江流域水土保持监测中心站2006年遥感调查，项目区共有水土流失面积22.9km2，占土地总面积的29.28%，其中轻度流失12.38km2，占流失面积的54.1%；中度流失9.28km2，占流失面积的40.5%；强度流失1.24km2，占流失面积的5.4%；水土流失平均侵蚀模数为905.4t/km2a。黑石沟水库大坝以上基本都植了树，但由于近几年砍伐过量，导致成片成块成了空白，特别是农村实行了林权改革和退耕还林政策，极少数农民急功近利，仍然毁林开荒，造成了新的水土流失。尤其是黑石沟水库大坝两侧（丘陵）与平原的过渡带，山坡成了耕地，沟道种上作物，山坡顶上的树林中已有较多的插花耕地（在树林中），遇暴雨洪水漫溢，山坡上的泥土随水下山，冲毁农田。该区域水土流失相当严重（中度流失）。根据实地调查，丘陵与平原的过渡带中有水土流失面积22.90km2（主要在大坝以上近段两侧和大坝以下近段两侧）。水土流失类型主要是水力侵蚀。3.3.2 水土流失成因项目区的水土流失是自然因素和人为因素综合作用的结果。自然因素是产生水土流失的前提条件，而人类活动则加剧了水土流失的发生发展。（1）人为的破坏地表植被：已长成草地和树木，无计划的铲除和砍伐。毁草开荒种地，毁林开荒种地。（2）已形成的林草地无人监管，不执行水土保持法，破坏自然植被。（3）荒山荒坡不植树、不种草，不营造水土保持林，一遇暴雨，地表植被被冲毁破坏。（4）农业耕作不开沟不挖渠，排灌不分家、而造成水土流失等。（5）面蚀为主。项目区土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，其中面蚀分布广泛，并伴有沟蚀，面蚀主要发生在坡耕地、荒山荒坡和疏幼林地以及开发建设项目施工过程中的裸露地上，以坡耕地侵蚀最为严重。（6）水土流失时空分布集中。项目区水土流失主要发生在雨季，降雨强度大，土壤侵蚀强度也大，6、7、8、9四个月的水土流失量占全年的90%作用。这与该项目区降雨量集中的特点一致。潜在危害大。项目区土质疏松，地表植被和土壤相辅相成，互相依存，地表植被可以保护土壤免遭暴雨径流冲刷，固土清源，但是受人类活动的影响，很多地方的植被遭到破坏，特别是为了加快地方经济发展，开发建设项目对植被的破坏更是不可避免，使本身十分脆弱的生态环境面临着更大的挑战，其潜在危害不容忽视。3.3.3 水土流失危害目前，水土流失是我国众多环境问题中的头号环境问题。针对黑石沟流域来说，水土流失的危害直接表现在以下几个方面：（1）毁坏土地，降低土壤肥力，造成农作物产量低而不稳。水土流失造成了项目区大量的土地地表耕作层和植被生长层变薄乃至消失，造成土地生产力的迅速衰减或丧失，从而造成了项目区粮食产量的下降。水土流失使土地肥力下降，迫使农民增加化肥使用量，降水又将土壤中残留的化肥和农药大量携带入水库，造成面源污染，影响着下游的水质安全。由于水土流失使土壤结构遭到破坏，受直接溅蚀和沟蚀作用，土壤毛细结构被破坏而失去蓄水保墒能力，也大大削弱了抗旱能力。（2）淤毁水利设施，造成下游淤积严重。黑石沟流域承雨面积达78.2km2，自然及人为造成大量的泥砂经过一些支流流入到下游河道，在暴雨期间，由于雨水汇流快，河道弯曲，河道内种植有大量高杆作物和树木，部分河段沿岸居民侵占河道违章建房，向河道内倾倒建筑、生活垃圾，由于流域内水土流失严重，河道的河床高程抬高，行洪速度慢，造成滞洪，淹没沿岸大片农田，威胁企事业单位及居民生命财产安全。3.4 水土流失防治情况3.4.1 已建水土保持措施情况建国后由于各级政府的重视以及项目区人民群众的努力，对黑石沟流域进行积极有效治理，修建了水库、开挖了沟渠等各种水利设施，营造了树木，绿化荒坡荒山，建造了各种水土保持设施。经过治理，防止了水土流失，改善了生态环境，改善了农业生产条件，提高了农民生活水平。但这些已建水土保持措施由于年久失修，加之自然侵蚀、淤积，大部分已经失去了功效，需要重新进行整治3.4.2 项目区水土流失防治经验及问题近年来，本区在水土保持监督执法方面取得了可喜得进展，狠抓了中华人民共和国水土保持法、水土保持法实施条例、省政府关于水保“两费”征收等文件得贯彻执行，加大了对违法案件的查处力度，“两费”征收已经启步，同时对开发建设项目按规定编制并执行水保方案。4 工程总体布置4.1 土地利用调整4.1.1 土地利用调整原则根据现有耕地面积的实际情况，结合项目区的土地利用现状，并充分考虑当地产业发展结构来进行土地利用结构调整，在优先保证人均耕地达到0.07hm2的基础上，结合当地人民意愿，扩大经果林面积，大力发展“经果林+植物篱”模式，提高农业用地产出率使农民增加收入，使项目区内的农业产业结构更加合理。4.1.2 土地利用调整变化根据上述原则进行土地利用结构调整，确定项目区农、林、牧、渔各业用地规划面积如下，调整后土地总面积78.2km，其构成是：耕地：1390.5hm。其中水田751.1hm，梯坪地239.4 hm，水浇地400 hm。果园：300hm。水保林地：3954.5hm，其中乔木林3554.5hm，灌木林400hm。草地：人工草地150 hm。其它：2022hm。其中城镇村庄用地1556hm，交通用地40 hm，水域416hm，未利用地13hm。4.2 工程总体布置4.2.1 工程总体布置原则全面贯彻“预防为主，全面规划，综合防治，因地制宜，加强管理，注重效益”的水土保持工作方针，以小流域为单元，实行山水田林路统一规划、治理和开发，建立多目标、多功能的水土保持防护体系。即以科学发展观为指导，维护和建设优良生态环境，统筹考虑项目区的经济社会发展，改善农村生产生活条件，以生态修复和治沟、坡耕地改造为重点，大力建设水土保持经果林、植物篱和生态林，搞好封禁治理，加强生态修复，完善措施体系，合理开发和保护水土资源，促进社会主义新农村建设，实现人与自然的和谐发展。4.2.2 小流域综合治理工程总体布置项目区内水土流失面积22.9 km2，占土地总面积29.3%。治理措施布局如下：（1）515集中连片的坡耕地，实行土坎或石坎粮梯，并配套坡面水系工程，剩余部分布置经果林、水土保持林及种草；（2）1525坡耕地及荒地，根据立地条件营造水土保持林；（3）对于大于25坡耕地及荒山布置水土保持林；（4）对疏幼林地全部封禁治理；（5）对于部分冲刷严重的沟道进行疏溪衬砌。5 工程设计5.1 工程措施5.1.1 梯田工程（1）梯田区布设及型式根据项目区的实际情况，坡改梯宜选在地面坡度在515，土层厚度大于60，土质较好，距村庄较近，靠近水源、交通方便，便于经营管理的地方。规划时以坡面水系和道路为骨架，适度规模，集中连片布设。本方案拟布置土坎梯田（粮）100hm2，石坎梯田6.7 hm，梯田走向沿等高线布置。（2）梯田设计标准、断面尺寸梯田设计标准水平梯田的设计防洪标准为20年一遇36小时最大暴雨，一般减少径流90%，减少泥沙95%以上。梯田的断面设计一般是地面坡度越陡，田间宽度越小，相应的田坎高度越大；坡面越缓则相反。田间宽度一般陡坡区515m，缓坡区20-40m。水平梯田设计断面尺寸水平梯田断面（如图1），要素关系为： 图1 水平梯田断面图田坎高度 HBxsin原坡面斜宽 BxHcos田坎占地宽 bHctg田面毛宽 BmHctg田坎高度 HBxtan田面净宽 B BmbH(ctgctg)式中：原地面坡度（）； 梯田田坎坡度（）。除以上因素外，田边应有蓄水埂，高0.30.5m,顶宽0.30.5m，内外坡比1：1。水平梯田规格要求1）一般要求梯田田面宽大于6m；机修大于10m；2）人工梯田坎高应小于3.5m；机修田坎为软坎；3）地埂高一般采用0.3m，顶宽0.3m，埂内坡比1：1；4）田坎侧坡坡度可采用7176，软坎4245。结合本区域特点，本次设计采用机修。不同类型梯田规格见表51表51 机修梯田规格表地面坡度a（）田面宽B（m）田坎高H（m）田坎坡度（）土方量(m3/hm2)硬坎软坎峁顶608023758045312551015302375804531251020121735657045500020251013566065456875（3）坡面截排水沟截水沟修建在梯田的坡面上方，沿等高线布设，以截断径流，减少对地面的冲刷。截水沟设计标准为10年一遇6h最大降雨，项目区10年一遇6h最大降雨为106.8。根据1：10000地形图，量测典型地块周边汇水面积3.2hm2。设计洪峰流量为0.10m3/s。设计截水沟为土质梯形断面，沟底宽30，深40，内坡比1：1，过水深30，截水沟比降取0.5%，截水沟过水流量为0.13 m3/s0.10m3/s满足设计要求。与截水沟相连的排水沟布置在1015坡面之间，排水沟比降在17.6%26.8%，排水沟为矩形断面，沟宽30，深40，过水深30，过水流量为0.32m3/s，能满足设计要求，排水沟采用浆砌石断面，衬砌厚30。截排水沟开挖表土直接作为梯田表层耕植土，开挖土方作为田间道路回填利用方。（4）田间道路田间道路主要布设在坡改梯地块的中间，田间道路两侧布设有排水沟，田间道路宽2.5m。田间道路要因地制宜随坡布设，碎石路面，碎石铺垫20厚，路面铺成龟背形，路面需碾压密实。经计算共需建田间道路5.49km。5.1.2 河堤工程在项目区内，疏浚小河道，修建防洪堤，提高防洪标准，不仅可以显著减轻山洪灾害，保护小河道两侧农田和人民群众的生命财产安全，而且可以有效的促进山上的退耕，稳定退耕还林还草成果。疏溪固堤主要措施是疏浚河道，修复河堤。项目区共整治河堤 4.85km。基本情况该疏溪固堤工程标准设计选取水库下游右岸，长2.8km。其两岸为农村机耕道和农田，农田面积22 hm2，河道宽度为8m左右，主要是页岩及泥质岩类。疏溪固堤的目的是保护两岸的农田和道路。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL 252-