柳樁在鹽堿地排水渠邊坡支護中的應用

王波

摘 要 鹽堿地治理是開展土地整治，滿足社會和經濟發展需要的重要工作。鹽堿地治理常用方法是覆土壓鹽和排水洗鹽，從而使得開挖排水渠（排堿溝）成為鹽堿地治理的重要工程措施。基于此，通過比較排水渠邊坡支護形式，提出采用柳樁支護鹽堿地排水渠邊坡的支護方式，并介紹了柳樁支護排水渠邊坡的設計方法及其優點，進而達到經濟、高效、生態的鹽堿地治理模式。

關鍵詞 鹽堿地；柳樁；排水渠；邊坡支護

中圖分類號：S156.4 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.21.092

為滿足我國經濟發展的需要，基礎設施建設不斷擴大，由此造成的問題是耕地面積逐漸減少、土地資源更加稀缺。因此，土地整治工作更加緊迫，也是社會經濟穩固發展的必然需要。其中，鹽堿地治理是現今土地治理的難題之一也是關鍵所在，據統計，鹽堿地遍布全世界100多個國家，總面積達10億公頃[1]，且每年以150萬公頃的速度增加[2-3]。關于鹽堿地治理技術，近些年國內外企業、學者研究成果較多，治理措施主要包括工程措施、化學措施、生物措施等[4]。工程措施主要包括水利及土地整治工程措施，水利措施中，采用開挖排水渠（排堿溝）降低地下水位的工程措施應用較為廣泛[5]。通過多年治理經驗發現，鹽堿較重的地塊地下水位普遍較高，且表層地下水鹽堿度較高，定邊縣堆子梁鎮、石洞溝鄉等多個區域都呈現這樣的分布趨勢，開挖排堿溝降低地下水位是通過排水脫鹽的原理降低土壤鹽堿度，從而達到鹽堿地治理的目的。但如何防止鹽堿地排堿溝邊坡坍塌、侵蝕自然而然是急需解決的問題。

1 鹽堿地排水渠利用情況

在鹽堿地開挖排堿溝從而達到鹽堿地治理的目的已被廣泛應用和認可。阿依古麗·達嘎而別克等[6]采取淋洗、沖洗或兩者并用的措施，對恰布拉村牧民定居點鹽堿土壤進行改良，經研究得出鹽堿地改良時修建排水渠洗鹽的有效距離在0～40 m，超出此范圍效果不明顯。季方等[7]研究了農田排水對塔里木河水質鹽化的影響，發現通過排水降低灌區的地下水位，同時把鹽分帶出農田外，對促進綠洲的農業生產起到了重要作用，但也注意到，排出去的水污染了河流或其他土地。張永華[8]根據灌溉與排水工程設計理論與方法用于依蘭縣松花江左岸的巴蘭河灌溉渠的工程設計中，主要從灌溉渠系和排水渠系兩個方面分別進行布置，為灌區總體規劃提供依據，總體來講，只有通過灌溉排水工程的合理布置，才能促進農業發展。

（排水渠）排堿溝雖廣泛應用，但對其邊坡防護確重視不夠，開挖幾年后排水渠因泥沙淤積，導致排水不暢，須進一步清淤。定邊縣堆子梁鎮白土崗子村土地開發項目于2014年完工，幾年后，受上游河水沖刷及田塊內地下水侵蝕，排堿溝底已被淤積抬高，且邊坡侵蝕及塌陷嚴重，導致渠面逐年加寬，使得耕地面積逐漸減少，排堿溝現狀如圖1所示。為了維持土壤改良效果，須定期進行清淤，增加了生產成本。

2 排水渠邊坡加固措施

為防止排水渠邊坡坍塌、侵蝕、渠底淤積，需對邊坡進行加固，加固方法總體上包括修建梢石堤防、梢土堤防、混凝土堤防、（漿砌石）淤地壩等，但這些措施一般投資大，后期維護成本高，對于鹽堿地或其他土地治理不太適用。

范小黎等[9]采用水槽試驗方法分析寧夏平羅西大灘地區分別以白僵土、沙土所鋪設成的排水渠道的穩定性，結果表明，用白僵土鋪成的渠道有很強的抗沖性。邢會文等[10]研究了檸條、沙柳與土及土與土界面摩擦特性，結果表明，檸條根系抵抗根-土分離的能力優于沙柳，即檸條根系與土體的結合力優于沙柳。王文生[11]針對公路邊坡研究植物護坡機理，并將植物護坡總結為坡面沖刷防護與邊坡加固兩種類型，坡面沖刷防護可根據淺根表土加筋與莖葉水文效應機理進行設計，坡面加固可根據深根錨固作用于蒸騰排水效應機理設計。周應賢[12]研究了引水渠道經過鹽堿地帶的施工方法及具體的施工技術要點，以提高排水渠的防滲性能，并提出在水利水渠發展較快的同時應兼顧土地鹽堿化的問題。

3 柳樁在排水渠邊坡治理中的應用及設計方法

3.1 柳樁在排水渠邊坡治理中的應用

羅志剛[13]將柳樁應用于小流域河道（溝壑）治理中，大體步驟包括清基、打樁、鋪底梢、編柳籬、填充淤泥及卵石等，該措施工序簡單、后期維護成本低。張漢雄[14]研究了沙柳谷坊的設計與施工，沙柳谷坊是一種用柳樁做支撐框架、沙蒿做屏障、沙子充填做壩體的攔沙小壩，是工程措施與生物措施相結合的有效治溝方法，具有就地取材，成本低、治理效果好的特點。定邊縣鹽場堡鎮的鹽場將柳樁用于排水渠邊坡加固中，在當地將柳樁加固后的排水渠邊坡稱為“鹽壩”，也就是說柳樁抗鹽堿，耐侵蝕，是鹽堿地排水渠邊坡治理的最佳材料，圖2為柳樁護坡效果圖。借鑒鹽場堡鹽場排水渠邊坡治理措施，將柳樁護坡方法應用于定邊縣石洞溝鄉鄭寨子村土體開發項目排水渠設計中。

3.2 柳樁設計及施工方法

1）柳樁護坡前先開挖排水渠，開挖深度及寬度可根據當地地下水位、地質條件、地形地貌及耕地需求進行設計，開挖后應對邊坡進行修整，并對渠底及邊坡稍加夯實。

2）邊坡修整后開始打柳樁，柳樁沿著坡面插入渠底，根據土質條件及坡面坡度，柳樁插入渠底的深度一般為樁長的1/3左右，根據渠底寬度，可交叉型插入（見圖3），也可對稱型插入（見圖4），柳樁樁徑一般為10 cm左右，打樁間距一般為1 m左右，為增強穩固性，平面布置形式為梅花形（見圖5）。

3）柳樁可確保結構穩定，為進一步防止邊坡垮塌、侵蝕，并確保滲水、排水流暢，采用編制的柳條與柳樁連接后共同發揮護坡作用。柳條為新伐柳條，編制網最薄不低于8 cm，最大孔洞不大于1 cm×1 cm，在編制網縱向設置橫桿（柳樁），間距為1.5 m左右。柳條編制網與柳樁采用綁扎連接，綁扎材料為直徑3.2 mm的鍍鋅鋼絲，柳條編制方法及平面見圖6。

4 柳樁護坡效益

4.1 經濟效益

柳樁具有耐鹽堿、耐侵蝕的特性，在工程施工中，一次性投資小，工序簡單，可就近取材，節約成本，且后期維護費用低，當地農民也可根據需要自行治理。

4.2 生態效益

現今社會提倡生態治理，在鹽堿地治理工程中，柳樁護坡正符合這種理念。相對于漿砌石等一般的護坡方法，柳樁護坡工序簡單，耐鹽堿且節約資源，不會對當地環境造成破壞，達到了鹽堿地治理，增加農民生產收入的目的。

5 結論

采用柳樁加固鹽堿地排水渠邊坡的方法一方面具有施工工序簡單、一次性投資小、后期維護費用低等優勢，另一方面，采用編制的柳條與柳樁連接可進一步發揮護坡作用，1）能確保地下水深入渠道，起到排水洗鹽的作用，2）沙柳與柳樁都耐鹽堿，可長年維持鹽堿地治理效果，較好的發揮經濟效益和生態效益。但是，排水洗鹽固然可改善耕地條件，但排出去的水流往何處，是否會對其他區域造成影響是值得思考的問題，因此，如何更好地利用或處理排堿溝中的水是今后在實際生產生活當中急需解決的問題。

參考文獻

[1] 王遵親.中國鹽漬土[M].北京：科學出版社，1993.

[2] 張建鋒，張旭東，周金星，等.世界鹽堿地資源及其改良利用的基本措施[J].水土保持研究，2005（6）：32-34，111.

[3] Asish Kumar Parida， Anath Bandhu Das. Salt tolerance and salinity effects on plants： a review[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety，2005，60（3）：324-349.

[4] 胡一，韓霽昌，張揚.鹽堿地改良技術研究綜述[J].陜西農業科學，2015，61（2）：67-71.

[5] 尹建道，姜志林，曹斌，等.濱海鹽漬土脫鹽動態規律及其效果評價——野外灌水脫鹽模擬實驗研究[J].南京林業大學學報（自然科學版），2002（4）：15-18.

[6] 阿依古麗·達嘎爾別克，艾比布拉·伊馬木，大森圭佑，等.不同洗鹽法對鹽堿化土壤改良效果研究[J].新疆農業科學，2015，52（3）：477-482.

[7] 季方，樊自立，馬英杰.農田排水對塔里木河水質鹽化的影響研究[J].灌溉排水，1998（3）：34-37.

[8] 張永華.灌區規劃中的灌溉與排水工程布置[J].黑龍江水利科技，2015，43（9）：92-94.

[9] 范小黎，王隨繼，杜俊，等.寧夏平羅鹽堿地排水渠道抗沖性野外水槽試驗[J].灌溉排水學報，2011，30（2）：55-59.

[10] 邢會文，劉靜，王林和，等.檸條、沙柳根與土及土與土界面摩擦特性[J].摩擦學學報，2010，30（1）：87-91.

[11] 王文生，楊曉華，謝永利.公路邊坡植物的護坡機理[J].長安大學學報（自然科學版），2005（4）：26-30.

[12] 周應賢.引水渠道經過鹽堿地帶的施工方法[J].甘肅農業，2013（23）：91-92.

[13] 羅志剛.“柳樁”在小流域河道（溝壑）治理中的應用[J].新疆水利，2000（1）：39-40.

[14] 張漢雄.沙柳谷坊的設計與施工[J].人民黃河，1997（1）：23-25，30.

（責任編輯：趙中正）