三十家子項目區坡耕地水土流失綜合治理分析

李志環

(凌源市宋杖子水利服務站，遼寧 凌源122500)

1 工程概況

2014年凌源市坡耕地水土流失綜合治理工程共分為三十家子鎮臥虎山，宋杖子鎮翟杖子，小城子鎮嗏蛤，三道河子鄉三道河子4個工程區。項目區規劃治理坡耕地面積666.67 hm2。工程區坡耕地面積大，集中連片，地形地貌基本一致，土壤條件大致相同，不再劃分水土保持分區。

三十家子鎮臥虎山工程區分為29個班塊，規劃治理坡耕地面積225.00 hm2;宋杖子鎮翟杖子工程區分為17個班塊，規劃治理坡耕地面積133.33 hm2;小城子鎮嗏蛤工程區分為20個班塊，規劃治理坡耕地面積175.00 hm2;三道河子鄉三道河子工程區分為17個班塊，規劃治理坡耕地面積133.34 hm2。

本實施方案以臥虎山工程區A26 號地塊、翟杖子工程區B4 號地塊、嗏蛤工程區C13 號地塊、三道河子工程區D5 號地塊進行典型設計。

2 工程布置

項目區本著“因地制宜、注重效益”方針，以水土資源的可持續利用和環境資源的可持續維護為目的，以發展區域經濟、特色產業、農民脫貧致富為目標，合理利用土地資源，優化土地利用結構，提高商品意識，加快產業結構調整，當前利益與長遠利益兼顧，生態效益與經濟效益相結合的原則。在項目區主要布設梯田，同時建設布設田間作業路［1－3］。項目區主要規劃的工程項目及布置如下:

2.1 新修土坎梯田工程

本項目區為低山丘陵區，布置田塊應結合地形情況而定。

本次規劃梯田均沿等高線布置，田面形狀呈長方形或帶形，大彎就勢，小彎取直，以適應機耕作業的要求。

本著上述原則本區田塊布局沿著等高線方向修筑梯田。相鄰梯田田面高差在1 ～3 m，局部高地和淺溝利用推土機找平，人工筑埂打平夯實。

建設梯田埂，其頂寬0.30m，田坎側坡可種植金銀花保護田埂。

田塊的平面形狀為沿等高線呈帶狀。地塊長短不一，一般在50 ～800 m。本工程共需完成梯田666.67 hm2。

2.2 道路工程

由于項目區原有生產道路不能滿足生產、施工等要求，本此規劃修筑作業路，以利于生產。新修作業路結合地形布設，并與現有道路連接。本工程需修建作業路26.12 km。

2.3 土谷坊工程

根據工程項目區的實際情況谷坊工程采用土谷坊形式修建，位置選擇在溝道狹窄處，上游平緩寬敞，有利于攔蓄更多的徑流泥沙。溝岸溝底要比較堅實，要根據實際地形坡度、溝道比降來確定本實施方案谷坊。選取宋杖子項目區進行溝壑治理共修建土谷坊3 座，長度90.0 m。

2.4 截排水溝工程

為了保護修建的梯田不被坡面匯水沖刷、損毀，在梯田上坡來水側布截排水溝，排水溝與自然溝道相接，將水直接排除。選取宋杖子項目區修建截排水溝0.90 km。

3 措施設計

3.1 工程設計標準

本項設計主要措施包括梯田工程、作業路、谷坊、排水溝、截水溝等。根據水土保持綜合治理技術規范要求，工程防御暴雨標準均采用“10 a一遇6 h最大降水”。本次設計依據1998年遼寧省水文水資源勘測局出版的《遼寧省中小河流(無資料地區)設計暴雨洪水計算方法》中的推理公式法進行計算。項目區屬于VI3 水文分區。經計算，項目區“10 a一遇6 h最大降水”為80.10 mm，10 a一遇24 h最大降水為106.1 mm。

3.2 梯田工程設計

本項設計地塊全為新修土坎水平梯田。

梯田的斷面設計是求不同坡度下梯田的優化斷面。

最優斷面包括以下條件:

1)要有適當的田面寬度，以適應機耕和灌溉的要求。

2)合理選定田坎側坡，以保證梯田穩固安全。

3)在滿足以上要求的同時，盡可能減少單位面積梯田的土方量和運移量，以提高工效，加快速度，降低費用。

梯田斷面要素見圖1。

田面寬計算式:

根據朝陽地區梯田建設經驗，田坎外側坡一般在60° ～75°，具體坡度根據土質選定;田坎高1.5 m以上的梯田運行效果較好，耕作過程中人為損毀率低，生效期長。

田坎外側坡度在60° ～75°，按照《水土保持綜合治理技術規范》要求，以5°坡改梯為例，田坎外側坡為65°時，田坎高度H 為1.8 m，經計算田面寬度為20m，能滿足機耕種植要求。

本工程田坎高最低選擇1.4 m。根據選定的田坎高，計算田面寬在10 ～30 m，其中緩坡地塊(3° ～5°)田面寬為20 ～30 m，陡坡地塊(5° ～10°)田面寬為10 ～20 m。

圖1 梯田斷面圖

圖1 中:L 為斜坡距離;B 為田面寬;H 為田坎高;d 為田埂寬度;D 為田埂底寬;α 原地面坡度;β田坎外側坡;h 田埂高。

田坎設計根據工程區坡地的坡度及土質情況，確定梯田田坎高介于1.4 ～3.0 m，并選定的田面寬和田坎外側坡度，田坎線沿等高線布設。

梯田田埂高度根據能攔蓄“10 a一遇6 h暴雨”所產生的徑流為原則來核算確定。工程區“10 a一遇6 h最大暴雨”為80.10 mm，徑流系數為0.42，田埂安全超高取0.1 m，埂頂寬取0.3 m，坎高按2.0 m、田面按20.0m 計算。梯田攔水埂設置為梯形斷面，埂高0.3 m，頂寬0.3 m，內邊坡比為1∶1，外邊坡坡度為65°。

3.3 配套措施設計

3.3.1 作業路工程設計

作業路的修建應在治理前完成，以保證施工運輸、治理管護、防火及后期產品運輸方便。工程區的道路分上山大路(主作業路)和田間小路(田間道路)。

上山的大路多布置在溝邊、溝底或山脊上，寬度為3 m，路面坡度應＜15°，為防止雨水匯集沖刷路面，布置在溝邊的道路要修成外高里低的路面，并在道路兩側修竹節壕防護邊溝儲水;田間道路要呈“S”形迂回上山，以便于果實采摘和小型農機具通過，田間道路寬度為3 m［4］。

根據各工程區的典型地塊以及主作業路及田間道路的長度推算工程區作業路工程量。本項工程作業路設計路面寬3 m，道路總長26.12 km。其中主作業路3.36 km，田間道路22.76 km。

3.3.2 谷坊工程設計

溝壑治理是控制水土流失的主要措施，也是減少下游河道泥沙的有效方法。因此，溝壑治理要堅持攔蓄并舉，防治結合的原則，以植物措施為主，配合相應的工程措施。本流域設計建設谷全部為土谷坊。位置選擇在宋杖子工程區的沖溝內。設計標準:10 a一遇6 h最大暴雨。谷坊斷面尺寸根據經驗值確定。

朝陽地區谷坊高度一般為2 ～4 m，斷面為梯形。谷坊在溝道內采用連續布置，形成梯級。土谷坊不允許漫頂過水，必須在谷坊溝岸一端堅硬土層上開設溢洪口，溢洪口用干砌石護砌，末端與土溝床連接處設置干砌石消能設施，長4 m、寬3 m、厚0.3 m［5－7］。

3.3.3 截排水工程設計

為了保護修建的梯田，不被坡面降水沖刷、損毀，將匯水坡面的雨水引入到自然溝道，需要在梯田頂部靠近山體側修建截水溝，截排水溝兩側末端與溝道連接處設置漿砌石跌水消能設施，長6.0 m、寬4.0 m、厚1.0 m。共4 處，漿砌石工程量共計48 m3。

截水溝設計標準為10 a一遇24 h，梯形斷面，溝上底寬1.4 m，坡比1∶1，下底寬0.4 m，溝深0.5 m。開挖的土質就地壓實在截水溝兩側。規劃在宋杖子工程區共布設截水溝0.90 km。

位置選擇在宋杖子工程區的梯田工程B11 號班塊上游。集水面積約0.045 km2，項目區年最大24 h暴雨量106.1 mm，故i =106.1 mm /h，計算設計洪峰流量Qm為0.56 m3/s。設計截水溝上底寬a =1.4 m下底寬b =0.4 m，深h =0.5 m［8－10］。

3.3.4 公示牌標志碑設計

根據項目區實際情況，在項目區的路邊、縣、鄉分界等明顯處設標志碑。在交通要道醒目處、行政區屬更迭處、路旁設立公示牌，加強宣傳坡耕地水土流失綜合治理工程建設的政策法規和獎懲制度，提高人民進行生態建設的意識，標志碑公示牌均采用磚砌結構，本項目共設置標志碑4個，公示牌8個。標志碑底座為3m ×3m，為申請專利設計的水土字樣，高3 m;公示牌正面寬4.55 m，高3.84 m，側面底寬0.6m，公示內容為各個工程區的基本情況介紹及水土流失綜合治理工程的法規及宣傳。4個工程區各設標志碑1 座，公示牌2個［11］。

4 結 語

實施坡耕地改造工程，通過小塊并大塊，坡地變局部平地，可有效改善農業生產條件，提高耕地的綜合生產能力，為發展特色產業、區域經濟創造條件，在群眾增收的同時，推動農業機械化進程，有利于解放生產力、促進社會進步，是低山丘陵區新農村建設和小康社會建設的基礎工程，也是改善民生的重要工程［12］。

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