濟(jì)源市坡耕地水土流失綜合治理措施

李林峰

（濟(jì)源市天壇山水庫(kù)灌區(qū)供水管理站，河南 濟(jì)源 459000）

1 項(xiàng)目區(qū)概況

濟(jì)源位于河南省西北部，北依太行、王屋兩山，與山西省晉城市、陽(yáng)城縣搭界；南隔黃河與洛陽(yáng)、孟津、新安相望；西與山西省垣曲接壤；東為開(kāi)闊平原，與沁陽(yáng)、孟州市毗鄰。地處北緯34°53′～35°16′，東經(jīng)112°01′～112°45′之間，市域土地面積1 931.26 km2，東西長(zhǎng)64.90 km，南北寬36.40 km，項(xiàng)目區(qū)8個(gè)村耕地面積1 204.82 hm2。項(xiàng)目區(qū)糧食作物以小麥、玉米為主，經(jīng)濟(jì)作物以油料、蔬菜為主，其種植比例為小麥58%，玉米81%，油料0.50%，蔬菜5.50%，復(fù)種指數(shù)1.45。

2 項(xiàng)目區(qū)水土流失原因分析

項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕類型為水力侵蝕，風(fēng)蝕輕微，以面蝕和淺溝蝕為主，重力侵蝕如滑坡、崩塌也有發(fā)生。造成水土流失的主要原因有：①自然因素：項(xiàng)目區(qū)地勢(shì)起伏較大，由北向南呈階梯降低，海拔高差200～610 m，山勢(shì)陡峻，土薄石厚，耕層淺，肥力低，水土最易流失。該區(qū)地表巖性為石灰?guī)r，地面破碎，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)松散，降雨多集中在6-9月份，多以暴雨形式發(fā)生，導(dǎo)致侵蝕劇烈。②人為因素：由于該地區(qū)地理位置偏僻，群眾為滿足生活需要，亂棄土石廢渣等生產(chǎn)活動(dòng)，是造成該區(qū)土壤侵蝕的主要因素。

3 項(xiàng)目區(qū)治理水土流失目標(biāo)

根據(jù)項(xiàng)目規(guī)定，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)實(shí)際，建設(shè)任務(wù)主要是坡耕地整治為核心（土埂梯田、保水保土耕作），同時(shí)配套建設(shè)蓄水池及灌溉管道等工程，充分發(fā)揮工程系統(tǒng)的綜合效益。

治理水土流失目標(biāo)：治理水土流失400 hm2，其中新修梯田143.67 hm2，老舊梯田整修256.33 hm2，新建蓄水池1座，配套管道200 m。

老舊梯田整修工程：共256.33 hm2，對(duì)項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀老舊梯田（5°）進(jìn)行整修，通過(guò)田塊平整、修筑田埂等工程措施建設(shè)基本農(nóng)田，進(jìn)一步提高糧食生產(chǎn)能力。

4 項(xiàng)目區(qū)實(shí)施坡耕地整治措施

4.1 整修梯田工程措施

4.1.1 整修標(biāo)準(zhǔn)

①整修梯田工程主要布設(shè)在5°左右的坡耕地上。②根據(jù)現(xiàn)狀梯田基本情況，對(duì)現(xiàn)狀梯田高鏟低平使其坡度控制5°以內(nèi)，同時(shí)砌夯筑土埂并配套作業(yè)道路等工程。③田面基本維持現(xiàn)有梯田現(xiàn)狀，地面耕作土厚度不少于30 cm。④梯田設(shè)計(jì)防御標(biāo)準(zhǔn)，采用10年一遇6小時(shí)最大降雨。

4.1.2 整修設(shè)計(jì)

此次對(duì)項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀老舊梯田進(jìn)行整修，通過(guò)田塊平整、修筑田埂等工程措施建設(shè)基本農(nóng)田，田塊平整、修筑田埂等工程措施與新修梯田工程相同設(shè)計(jì)。工程量見(jiàn)表1。

表1 梯田整修工程設(shè)計(jì)成果表

4.2 配套措施

4.2.1 水源工程

此次規(guī)劃坡耕地共400 hm2，新建梯田143.67 hm2，老舊梯田整修256.33 hm2。田間灌溉水源分別為項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀大口井、現(xiàn)狀蓄水池、新建蓄水池。新建水池位于東溝村，控制灌溉面積為6.67 hm2，利用現(xiàn)有灌溉管道，上水管道為φ110（1 MPa）管道。

4.2.2 管網(wǎng)工程

4.2.2.1 管材選用管道引水工程中目前常用的管材有鍍鋅鋼管、球墨鑄鐵管、聚氯乙烯管（PVC-M管）、聚乙烯管（PE管）等，這幾種管道均能到達(dá)輸水的目的，但每種管道的造價(jià)、連接方式、實(shí)用性能等方面均有較大差異，考慮管材價(jià)格、市場(chǎng)現(xiàn)有管材型號(hào)及實(shí)際情況等因素，輸水干管采用PE。管材質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，管道安裝后應(yīng)按相關(guān)技術(shù)規(guī)范分段或整體做水壓試驗(yàn)，應(yīng)無(wú)漏水或其他異常情況，各種管件采用廠家定型配套產(chǎn)品。

4.2.2.2 管徑選擇

管徑的確定采用經(jīng)濟(jì)流速法來(lái)計(jì)算。按下式計(jì)算：

式中：d—管道經(jīng)濟(jì)管徑（mm）Q—水泵設(shè)計(jì)流量（m3/s）；v—管道經(jīng)濟(jì)流速，取1.10 m/s。

經(jīng)計(jì)算得，水池配水管道管徑計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 配水管道管徑計(jì)算表

4.2.2.3 管網(wǎng)水利計(jì)算

4.2.2.3.1 管道沿程水頭損失

田間截閥體開(kāi)關(guān)壓力不宜過(guò)大，以免沖刷耕地，截閥體開(kāi)關(guān)出口壓力水頭取0.50 m，水頭損失按最不利的離水源最遠(yuǎn)的出水口作為驗(yàn)算。

4.2.2.3.2 局部水頭損失

管道水頭損失包括沿程水頭損失與局部水頭損失兩部分，為簡(jiǎn)化計(jì)算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)局部水頭損失取沿程水頭損失的15%計(jì)。

管道水力計(jì)算成果見(jiàn)表3。

表3 管道水力計(jì)算成果表

4.3 管道附屬設(shè)備

控制閥門(mén)井：在管道上設(shè)置閥門(mén)井?？刂崎l閥井磚砌體用M7.5水泥砂漿砌筑Mu10磚，底板采用干砌磚鋪設(shè)，蓋板為C25鋼筋混凝土預(yù)制蓋板，鋼筋采用HPB300 級(jí)，鋼筋保護(hù)層厚度為25 mm。閘閥井內(nèi)外采用M10水泥砂漿抹面，抹面厚度為2 cm；閥門(mén)：此次設(shè)計(jì)閥門(mén)井采用鋼制閥門(mén)。

4.4 管網(wǎng)措施

東溝村項(xiàng)目區(qū)設(shè)置配套φ110PE100（公稱壓力1 MPa）上水管道100 m，設(shè)置配套φ110PE100（公稱壓力1 MPa）輸水管道100 m及管道相關(guān)配件，新建閥門(mén)井2座，過(guò)瀝青路面1處。

4.5 蓄水池設(shè)計(jì)

此次共新建蓄水池1座，位于大峪鎮(zhèn)坡頭村。此次新建蓄水池均為高位蓄水池，方便項(xiàng)目區(qū)自流灌溉。蓄水池的池壁及池底板均為30 cm 厚C25 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池底下設(shè)10 cm 厚的C15 混凝土墊層，池內(nèi)設(shè)有1.00 m×0.80 m×0.80 m 的集水坑，蓄水池池底以2%的坡度坡向汲水池。蓄水池配20 cm 厚的鋼筋混凝土蓋板，蓋板上設(shè)有檢修孔，排氣孔。在蓄水池的側(cè)壁上設(shè)有一根進(jìn)水管，一根溢流管，一根出水管，以及在集水池底設(shè)有一根泄水管，其中出水管在蓄水池外設(shè)閘閥。

5 結(jié)語(yǔ)

在濟(jì)源市項(xiàng)目區(qū)通過(guò)整修梯田工程措施，水源、管網(wǎng)等配套措施，管道附屬設(shè)備，蓄水池設(shè)計(jì)等坡耕地水土流失綜合治理，減輕洪水流量和減緩地表徑流，使水土流失強(qiáng)度和土壤流失量明顯減少，坡耕地土壤流失量由治理前的0.88萬(wàn)t減少到0.20萬(wàn)t。通過(guò)實(shí)施坡改梯，配套小型水利水保工程，土壤涵養(yǎng)水能力增強(qiáng)，恢復(fù)和新增土壤涵蓄水能力38萬(wàn)m3，土地資源潛力得到有效開(kāi)發(fā),提高了水資源利用率，為實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)奠定了基礎(chǔ)。