佳縣神靈廟小流域綜合治理工程措施分析

陳建國，封 春，張飛飛

（1.佳縣水土保持工作隊，陜西 榆林 719200；2.佳縣水利水電工作隊，陜西 榆林 719200）

0 前言

神靈廟小流域水土保持綜合治理工程位于黃河二級支流五女河水系，是人口活動較為頻繁的地帶，也是發展農業生產的重要基地，水土流失最為嚴重，生態環境最為脆弱的區域之一。

神靈廟小流域水土保持綜合治理工程項目區為典型的黃土丘陵溝壑區，地形支離破碎，梁、峁廣泛分布，植被覆蓋率低，由于黃土疏松，易遭侵蝕，加之項目區內人為活動密集，加劇了項目區的水土流失。項目區內流失的土壤隨地表徑流進入黃河，不但降低了黃河的行洪能力，影響防洪、供水、灌溉等效益的發揮，同時導致土地資源破壞，地下水位下降，土壤發育緩慢、貧瘠低能，使當地農民生產生活水平降低。同時項目區內水土流失形成和發展十分活躍。干旱和洪澇交替，土壤抗蝕能力削弱，強降雨和大暴雨天氣集中，雨滴直接濺蝕嚴重，水力面蝕發育，加劇了水土流失，急需治理。

本文對佳縣神靈廟小流域綜合治理工程的工程措施進行分析。

1 項目區概況

項目區屬于黃土丘陵溝壑區，地表全被黃土所覆蓋。項目區內主要為黃土梁峁地貌，大部分為黃土梁峁區。項目區屬溫帶半干旱氣候，多年平均降水量395.0 mm，最高年降水量576.3 mm（1978年），最少年降水量235.7 mm（1972年）。年蒸發量2378 mm，大于10℃積溫為3812.6℃，平均氣溫10.0℃，最高氣溫38.9℃，最低氣溫-29.0℃，年平均無霜期159 d，平均風速3.0 m/s。項目區內土壤類型主要為黃綿土。

項目區涉及官莊鄉的草垛楞村和朱官寨鄉的曹家崖窯村等2 個行政村，總人口304 人，農業人口304 人，勞力110 人，人口密度112 人/km2?？偼恋孛娣e2.72 km2，耕地面積0.74 km2，農業人均耕地3.67 畝，人均基本農田1.29 畝，農業總產值80.59 萬元。

項目區水土流失類型以水力侵蝕和風力侵蝕為主，尤以水力侵蝕嚴重，其中面蝕廣泛，部分地區有溝蝕。項目區平均土壤侵蝕模數為15000 t/（km2·a）。根據《陜西省人民政府關于劃分水土流失重點防治區的通告》，屬水土流失重點治理區。

2 防治目標及任務

在現有治理程度的基礎上通過優化措施配置，實現水土流失治理度70%以上，減少水土流失量，流域生態環境得到改善。大力發展經濟林、灌木林和草面積，以提高農民收入，解決流域飼料、燃料需求，提高流域內林草覆蓋率，林草覆蓋率達到40%以上，減輕水土流失危害。基本農田達到2.0 畝/人以上，人均糧食達到400 kg 以上。大力發展生態林，發展畜牧業。

根據項目區水土流失防治目標，確定項目區總面積為272.07 hm2，其中治理面積125.12 hm2。

3 土地利用調整

3.1 土地分級和適宜性評價

依據規范BG/T 15772-1995 中土地適宜性評價的因子及指標體系要求，在對流域土地資源利用現狀調查的基礎上，結合當地農業生產習慣，充分考慮地形、地貌、土壤及水土流失等自然條件差異，確定按坡度、土壤侵蝕強度、徑流、土層厚度、地貌及土壤等六個因子，將現狀土地用途綜合評定為五個等級，劃定生產用地和生態用地。

表1 小流域土地分級及適宜性評價表

一級土地共有27.15 hm2，占總面積的9.98%。此類為水域及土地平緩，坡度＜5°，現狀多為壩地、梯田。宜繼續作為農業生產用地。

二級土地共有53.75 hm2，占總面積的19.76%。主要分布于梁峁坡上部，地面較平緩，坡度在5°～15°，現狀大多是坡耕地，土壤侵蝕強度為輕度，可發展為水平梯田、經濟林。

三級土地共有70.68 hm2，占總面積的25.98%。這類土地坡度較陡（15°～25°）主要分布于梁峁坡中下部和部分溝谷坡上部，土壤侵蝕強度為中度，可營造水保灌木林，部分立地條件較好的區域可發展經濟林，種植牧草。

四級土地共有78.56 hm2，占總面積的28.87%。主要分布在坡度達（25°～35°）以上的梁峁坡上部，水土流失強烈。利用方向以改造后宜林、牧為主。

五級土地共有41.93 hm2，占總面積的15.41%。主要分布坡度大于35°的梁峁坡及溝道下切較深的兩壁和支毛溝溝頭，土層薄，重力侵蝕嚴重，水土流失強烈。利用方向以營造灌木林及封禁為主。

根據土地適宜性評價和流域內實際狀況，經對各種用地的實際需求進行校核，規劃生產用地59.11 hm2，生態用地為164.01 hm2。

3.2 土地調整

根據本方案確定的土地調整方向，結合土地適宜性劃分結果，本方案實施后，土地利用結構調整為農地59.11 hm2，林地148.94 hm2，牧草地15.07 hm2，未利用地41.93 hm2，其他用地7.02 hm2，農地、林地、草地、未利用地、其他用地比例由治理前的1∶0.61∶0.13∶1.82∶0.09 調整為1∶2.52∶0.25∶0.71∶0.12，土地利用結構趨于合理，可基本實現土地資源的有效開發利用。

4 工程措施

4.1 梯田工程

4.1.1 斷面設計

①水平梯田斷面設計需求得不同坡度下梯田的優化斷面［1]。田面應有適當的寬度（陡坡區一般5 m～15 m，緩坡區一般20 m～40 m）。

②梯田的斷面要素

水平梯田斷面各要素關系式：

田面寬：B=H（ctgα-ctgβ）；田面毛寬：Bm=Hctgα；田面占地寬：Bn=Hctgβ；耕地田面寬：b=B-D；田面斜寬：；田坎高：H=Lsinα。式中：α 為地面坡度；h為地埂高；β 為田塊坡度；Bn為田坎占地寬；H為田坎高度；b為耕作田面寬；B為田塊寬；Bm為田面毛寬；D為地埂底寬；L為田面斜寬；d為地埂頂寬。

田面呈倒反坡狀，內低外高，坡度1°～3°；蓄水埂高0.3 m、頂寬0.5 m，埂內外坡比1∶1；田坎坡度根據田坎高度確定，田坎越高，坡度越緩，一般為71°～76°；軟坎按天然休止角確定，一般為42°～45°，并栽植植物保護。

③水平梯田工程量計算

單位面積土方量按下列公式計算：

式中：V為單位面積梯田土方量，m3；L為單位面積梯田長度，m；H為田坎高度，單位為m；B為田面凈寬，m。

故單位面積V（hm2）土方量為：

4.1.2 典型設計

流域內共修水平梯田16.05 hm2，流域內水平梯田各圖斑地形條件基本相近，共設計官莊鄉草垛楞村32 號、35 號、45 號圖斑，將3 個圖斑水平梯田按不同坡度進行細化設計。

32 號圖斑面積為8.32 hm2，地面平均坡度為7.6°，田面寬度取20 m，梯田田坎采用軟坎形式，田坎坡度為45°，田坎高度為2.73 m，地埂頂寬0.5 m，高0.3 m，內外坡比均為1∶1，田坎占地寬為2.73 m，田面毛寬22.73 m，土方量為5.57 萬m3。

35 號、45 號圖斑面積分別為3.84 hm2、3.89 hm2，地面平均坡度為13.0°，田面寬度取15 m，梯田田坎采用軟坎形式，田坎坡度為70°，田坎高度為3.62 m，地埂頂寬0.5 m，高0.5 m，內外坡比均為1∶1，田坎占地寬為1.32 m，田面毛寬16.32 m，土方量分別為2.72 萬m3、2.76 萬m3。

4.2 小型水利水保工程

4.2.1 谷坊

①谷坊間距確定：以谷坊淤滿形成臺地時，下壩頂與上壩坡腳在同一高程為設計型式，［2]其間距L為：

式中：L為谷坊間距；H為谷坊高；I為溝道比降。

②谷坊數量：采用谷坊同高時

式中：n為谷坊數量，座；h為溝道最下游谷坊底到最上游谷坊頂間相應的地形高差，m；H為谷坊高，m。

③斷面設計

谷坊壩體斷面為梯形，斷面尺寸為：壩頂寬1.5 m，底寬為7.5 m～11.3 m，引背水坡坡比為1∶1。

④溢洪口：溢洪口設在土壩一側的堅實土層上，上下兩座谷坊的溢洪口盡可能左右交錯布設。溢洪口為明渠式，漿砌石砌筑，梯形斷面，底寬1.0 m，深0.5 m，坡比1∶1。

⑤施工工藝

定線：根據規劃測定的谷坊位置，按設計的谷坊尺寸，在地面劃出壩基輪廓線。

清基：將輪廓線以內的浮土、草皮、亂石、樹根等全部清除。

挖結合槽：沿壩軸線中心，從溝底至兩岸溝坡開挖結合槽，寬深各0.5 m～1.0 m。

填土夯實：每層填土厚0.25 m～0.30 m，夯實一次，將夯實土表面刨松3.0 cm～5.0 cm，再上新土夯實，要求干容重1.4 t/m3～1.5 t/m3。

4.2.2 水土保持林草

（1）經濟林

①建設條件：緩坡地，村莊周邊。

②樹種配置：純林，株行距4 m×5 m，樹種為核桃。

③技術措施設計

a.整地：提前一季進行整地，采用水平階整地，整地規格為：階長4.0 m，階寬1.5 m。

b.苗木規格：選用苗齡2 a 以上的一級苗。

c.造林時間及方法：春、秋雨季植苗造林，每坑定植1 株，踩實灌水。

d.幼林撫育：定植3 a 內，每年視旱情澆水2～3 次，施肥2次，松土除草1～2 次，并每年擴樹盤、培土、追肥。

（2）人工種草

興修高標準梯田后下余的、立地條件較好的退耕坡地，本著“以畜定草”原則，優先種植優質牧草。草種選擇紫花苜蓿。

①播種：種子先采取風選篩選的辦法進行種子挑選，并在播前進行晾曬，提高發芽率，預防病蟲害。選擇春秋季播種，每公頃播種量25 kg，采用穴播，穴距20 cm，覆土厚度2 cm～4 cm，適當淺播。

②田間管理：苗高4 cm～6 cm 時除草一次，苗高12 cm～15 cm時第二次除草，采用藥物、器械與人工相結合的辦法防治病蟲害、鼠害。

③刈割利用：一般在停止生長前半個月刈割，留茬高5 cm～10 cm。第一次刈割在現蕾前，第二、三茬可刈割或放牧。

5 結語

神靈廟小流域綜合治理工程的實施使得流域內的水土流失得到基本控制，有效減少了進入下游河道的泥沙，延緩下游河道淤積，從而減輕了下游河道清淤工作量，節省了大量的人力，物力和經費。項目實施后，新增林草面積62.39 hm2，林草覆蓋率達到43.12%，可有效改善區域生態環境，避免了土壤養分的流失，促使生態環境良性發展。同時坡耕地退耕還林還草，使得勞動生產率得到顯著提高，更快地促進當地人民早日脫貧致富奔小康。