黃土溝壑區(qū)坡耕地治理中梯田施工工藝探析

梁 怡，張 波，張小寧，黃永艷，薛紅娟

(1.陜西誠(chéng)和水利工程項(xiàng)目咨詢有限公司，陜西 西安 710004；2.陜西省桃曲坡水庫(kù)灌溉中心，陜西 銅川 727100；3.陜西瀚泰水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，陜西 西安 710109)

黃土溝壑區(qū)是陜北地區(qū)的典型地貌，一直以來(lái)，坡耕地是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民群眾的主要生產(chǎn)用地。坡耕地面積較大，產(chǎn)量低，抵抗自然災(zāi)害能力極差，且水土流失嚴(yán)重，田塊內(nèi)部高低起伏，在田塊內(nèi)部必須順坡耕作，耕種條件較差，不利于機(jī)械化大規(guī)模種植，糧食作物產(chǎn)量較低，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳钏剑叶唐趦?nèi)很難改變這一實(shí)際情況。多年以來(lái)，政府加大坡耕地綜合治理力度，重點(diǎn)通過(guò)實(shí)施坡改梯、工程措施、植物措施等多種方法加大治理，取得了一些成效，但由于資金短缺，地方財(cái)力有限等條件的制約，大面積的坡耕地未能得到有效治理，難以有效遏制坡耕地水土流失，直接影響土地生產(chǎn)力和當(dāng)?shù)厝罕娚钏降奶岣摺１疚囊糟~川宜君縣為例，對(duì)黃土溝壑區(qū)的坡耕地治理工作成效、存在問(wèn)題及治理工程中的梯田施工工藝進(jìn)行研究，以期為類似地區(qū)治理工作提供幾點(diǎn)參考。

1 研究區(qū)概況

宜君縣隸屬于陜西省銅川市，位于陜西省中部，銅川市北部，關(guān)中平原與陜北黃土高原的結(jié)合部。縣城南距省會(huì)西安120 km，北距軒轅黃帝陵27 km，總面積1 531 km2。210國(guó)道和銅黃一級(jí)公路穿境而過(guò)，被譽(yù)為“關(guān)中通往陜北的天橋”。全縣地貌以縣南部的廟山梁、西部的財(cái)神梁，中部的宜君梁為主體，向東北、東南方向延伸，形成以山、梁、峁、川、塬、溝谷多種地貌類型復(fù)合的地貌體系。廟山是縣內(nèi)最高點(diǎn)，海拔1 734.2 m，最低處海拔622.6 m，全縣平均高程為1 395 m，境內(nèi)溝壑縱橫，有支溝毛溝 1 460 多條，平均溝谷密度為1.47 km/km2，形成了縣內(nèi)平地少坡耕地多的情況。以宜君縣云夢(mèng)鄉(xiāng)坡耕地水土流失和梯田治理狀況為重點(diǎn)，該研究區(qū)地處宜君縣南部。東、南部和印臺(tái)區(qū)毗鄰，西部與印臺(tái)區(qū)、哭泉鄉(xiāng)相連，北部與棋盤鎮(zhèn)接壤，總面積168 km2。云夢(mèng)鄉(xiāng)境內(nèi)梁峁，殘塬并存，屬典型的丘陵溝壑區(qū)。海撥最高1 533.8 m，最低1 120 m，由南向北依次為殘塬區(qū)和梁峁丘陵區(qū)。

2 坡耕地治理狀況及必要性分析

宜君縣現(xiàn)有舊梯田大多為上世紀(jì)80、90年代群眾自發(fā)修筑，年久失修、田面寬度窄、修筑質(zhì)量差、缺乏管護(hù)、田面不平整，地塊內(nèi)高低起伏，不利于抗旱增產(chǎn)、水土保持、農(nóng)業(yè)機(jī)械化。部分田間道路、生產(chǎn)道路寬度較窄且以土路居多。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀情況給機(jī)械化耕作及產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化種植帶來(lái)極不便于農(nóng)民耕作，導(dǎo)致作物產(chǎn)量低，加之工程管理體制跟不上，重建輕管，產(chǎn)權(quán)不明晰，出現(xiàn)“大家用，無(wú)人管”的現(xiàn)象。群眾的水保意識(shí)差，重視短期利益，忽視長(zhǎng)期利益，群眾對(duì)于實(shí)施坡耕地綜合治理工程愿望迫切。

通過(guò)實(shí)施坡耕地水土流失綜合治理項(xiàng)目，可提高耕地質(zhì)量，尤其是實(shí)施坡改梯措施及生物保護(hù)措施后，可極大提高土地產(chǎn)量，以點(diǎn)帶面提高治理區(qū)高質(zhì)量耕地比重，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。實(shí)施坡耕地綜合治理工程以后，不僅改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高耕地的綜合生產(chǎn)能力，而且可在有條件的耕地發(fā)展地方特色產(chǎn)業(yè)，發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū)，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；各級(jí)相應(yīng)政府主管部門應(yīng)增加對(duì)坡耕地綜合治理的投資規(guī)模，貫徹落實(shí)中央各項(xiàng)惠農(nóng)政策，加大項(xiàng)目爭(zhēng)取力度，爭(zhēng)取國(guó)家資金支持，多渠道籌措建設(shè)資金，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，，確保糧食安全、生態(tài)安全，為建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村奠定良好的基礎(chǔ)。

3 規(guī)劃區(qū)治理內(nèi)容和施工條件

在治理工作中，規(guī)劃在云夢(mèng)鄉(xiāng)項(xiàng)目區(qū)修建梯田6 250畝，全部為土坎梯田，修筑田埂317.49 km，配套田間道路9.75 km，新建排水溝5.85 km，種植行道樹(shù)9.75 km，新建生產(chǎn)道路3.54 km，新建植物護(hù)坎317.49 km。坡改梯工程主要工程量：土方工程156.02萬(wàn) m3。配套工程主要工程量：土方開(kāi)挖1.41萬(wàn) m3，土方回填0.70萬(wàn) m3，砌筑工程298.5 m3，預(yù)制混凝土渠5 848 m。主要材料用量：水泥1.22 t，砂子2.97 m3，碎石4 083.51 m3，柴油450.55 t，紅葉李苗木2 318株，苜蓿草籽982 kg。主要工程總用工量為65.42萬(wàn)工時(shí)，機(jī)械臺(tái)時(shí)總用工量為4.30萬(wàn)臺(tái)時(shí)。

項(xiàng)目區(qū)交通便利。施工機(jī)械、燃油、建筑材料、苗木均能在當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)采購(gòu)，通過(guò)高速、國(guó)道、通鎮(zhèn)、通村道路運(yùn)輸?shù)巾?xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)。項(xiàng)目區(qū)附近村莊已有10 kv電網(wǎng)，施工用電可直接從村莊變壓器處接線，十分方便；施工用水可從附近村莊拉水。當(dāng)?shù)馗刹咳罕姛崆邢Ｍ纳粕a(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境，水土流失治理積極性高，且自然村組集中，勞力充足，能夠滿足工程需要。

4 梯田施工工藝方法

云夢(mèng)鄉(xiāng)坡耕地治理工程主要措施是新修梯田。梯田施工采取機(jī)械施工為主，人工輔之的施工方法。依據(jù)項(xiàng)目區(qū)坡耕地綜合治理實(shí)施方案，結(jié)合規(guī)劃圖，現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃地塊，進(jìn)行梯田地塊定線，確定開(kāi)挖等高線。施工工藝主要包括：定線、清基、筑坎、保留表土和修平田面等工序。

4.1 定線

主要在規(guī)劃確定的基本農(nóng)田的坡面上，在其正中由坡面自上而下劃定一個(gè)中線，然后根據(jù)梯田斷面設(shè)計(jì)的田面斜寬Bx，將各臺(tái)梯田的Bk基點(diǎn)劃定在中軸線上，然后從各臺(tái)梯田的Bk基點(diǎn)為起點(diǎn)，利用水準(zhǔn)儀從左右兩端分別測(cè)定其等高點(diǎn)；確定等高點(diǎn)后，將各等高點(diǎn)連成線，最終確定各臺(tái)梯田的施工線。在具體的定線過(guò)程中，應(yīng)因地制宜，當(dāng)遇到局部地形復(fù)雜的地方時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持以“大彎就勢(shì)、小彎取直”的原則處理。

4.2 田坎清基

以各臺(tái)梯田的施工線為中心，先分別沿施工線的上下各劃出50～60 cm寬，作為清基線，確定清基范圍，在清基線范圍內(nèi)清除大約20 cm的表土，將清除的表土臨時(shí)堆在清基線下方，在后期具體施工中，將保留表土與整個(gè)田面充分結(jié)合處理，而后將清基線內(nèi)的地面再翻松約10 cm，最后清除石塊、砂礫石等雜物，最后整平夯實(shí)。

4.3 修筑土坎

修筑田坎時(shí)一定要保證用生土填筑，務(wù)必將土中的石礫、樹(shù)根、草皮等雜物清除干凈，保證土質(zhì)中盡量不含雜物。在進(jìn)行修筑施工時(shí)，工藝上應(yīng)分層夯實(shí)，填筑的保證每層虛土20 cm，進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)后土厚為15 cm。修筑中，不應(yīng)按先后順序施工，應(yīng)保證每道埂坎同時(shí)均勻升高，保證接茬處質(zhì)量，防止各段參差不齊；田坎填筑升高時(shí)要依據(jù)設(shè)計(jì)的田坎坡度，由外向內(nèi)逐層收縮將坎面壓實(shí)整平。田坎的升高應(yīng)和坎后的田面同時(shí)升高，應(yīng)將坎后填實(shí)，使田面與田坎緊密結(jié)合在一起。

4.4 筑埂

田埂必須用不夾有石礫、樹(shù)根、草皮等雜物的生土填筑，筑埂時(shí)應(yīng)分層夯實(shí)，每層需土約25 cm，夯實(shí)后厚約10 cm。老舊梯田改造施工時(shí)要對(duì)損毀田坎進(jìn)行修復(fù)，田埂修筑時(shí)壓實(shí)度要達(dá)到0.9以上。

4.5 保留表土

采取表土逐臺(tái)下移法；將第二臺(tái)擬修梯田田面的表土取起，推到第一臺(tái)田面上，均勻鋪好；將第二臺(tái)梯田修平后，將第三臺(tái)擬修田面的表土取起，推到第二臺(tái)田面上，均勻鋪好，如此逐臺(tái)進(jìn)行，直到各臺(tái)修平。

4.6 修平田面

機(jī)械作業(yè)時(shí)，直接從田面中心線以上取土，填到中心線以下。人工作業(yè)時(shí)，將田面分成下挖上填與上挖下填兩部分，即田坎線上下各1.5 m范圍，采取下挖填法，從田坎下方取土，填到田坎上方，其余田面采取上挖下填法，以田面中心線上取土，填到中心線以下(這樣可提高工效，節(jié)省勞力)；田面挖填任務(wù)基本完成后，用手水準(zhǔn)檢查是否達(dá)到水平(要求誤差不超過(guò)1%)。

4.7 利用管護(hù)

梯田的利用與管護(hù)應(yīng)著重做好生土熟化，精耕細(xì)作，間作套種，田坎的養(yǎng)護(hù)維護(hù)和田坎利用等。具體措施如下：

1)增施有機(jī)肥及化肥，并對(duì)挖方部位偏重施肥，選種適生作物，同時(shí)還應(yīng)采取套種綠肥和草田輪作等措施，改良土壤。

2)每年汛后及每次較大暴雨后，及時(shí)對(duì)梯田進(jìn)行檢修，發(fā)現(xiàn)埂坎有缺口穿洞等損壞現(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)修。

3)護(hù)坎技術(shù)。通過(guò)植物護(hù)坎不但能夠防止水土流失，還能增加經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)基本農(nóng)田，主要種植苜蓿。

4)生土熟化技術(shù)。推廣微生物肥、土壤調(diào)節(jié)劑等土壤改良技術(shù)，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土地生產(chǎn)力，增加糧食產(chǎn)量，保證糧食安全。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)施坡改梯治理后的效果看，梯田改造完成后，年可蓄水12.5萬(wàn) m3，年可保土2.1萬(wàn) t。項(xiàng)目實(shí)施后梯田面積增加，坡耕地面積減少，可有效控制土壤侵蝕，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。加之坡改梯以及坡面水系工程的配套完善，降低暴雨徑流對(duì)土壤破壞，洪水災(zāi)害將大為降低和減少，從而起到防災(zāi)減災(zāi)的作用。