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新干县坡耕地综合治理工程布局及设计

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摘要 阐述了新干县坡耕地综合治理工程项目区的基本情况及建设规模,概述了工程的总体布局及其设计,分析了其产生的效益,以供参考。

关键词 水土流失;坡耕地;综合治理工程;布局;设计;效益;江西新干

中图分类号 S157.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)17-0217-02

新干县坡耕地资源丰富,但是由于耕作方式不合理、缺乏配套的小型水利水保设施,水土流失较为严重,坡耕地处于低效利用状态。通过实施坡耕地综合治理工程,合理布设水土保持措施,能够有效控制水土流失,保障粮食生产,促进农民增收,加快群众脱贫致富。

1 项目区基本情况

新干县盐城项目区位于江西省中部的吉安市新干县境内。项目区范围涉及大洋洲镇、溧江乡、桃溪乡、七琴镇、城上乡5个乡镇,土地总面积388.17 km2。

1.1 自然概况

项目区主要为丘陵岗阜地形,海拔50~150 m,地形起伏不大。项目区属亚热带湿润季风气候区,年平均气温17.6 ℃,多年平均降雨量为1 571.8 mm,降水多集中在4―6月。10年一遇最大24 h降水量为154.4 mm。项目区的坡耕地主要由第四纪红色黏土发育而来。

1.2 社会经济情况

项目区总人口7.33万人,农村劳动力4.79万人,农村各业产值5.29亿元,农民人均年纯收入4 998元。农村人均收入较低,城乡收入差距较大。

1.3 坡耕地现状

项目区内坡耕地面积486.07 hm2,其中5~8°的坡耕地占区内坡耕地面积的29.1%;8~15°的坡耕地占70.9%。由于资金的投入与治理需求存在很大的差距,在一定程度上限制了坡耕地整治工作的开展,导致小型水利水保工程和田间道路措施不能全部配套,影响到工程质量和效益的全面发挥。

1.4 水土流失现状

项目区位于我国南方红壤丘陵区,现有水土流失面积81.69 km2,其中:轻度35.61 km2,占43.6%;中度31.95 km2,占39.1%;强烈7.63 km2,占9.3%;极强烈5.40 km2,占6.6%;剧烈1.10 km2,占1.4%。

2 建设规模

项目区新修水平梯田429.54 hm2,植物篱15.00 hm2;修筑蓄水池6座、沉沙池253口、截排水沟79.09 km、涵管5 466处、田间生产道路32.87 km,设立宣传碑(标)牌15处。

3 工程总体布局

以控制坡耕地水土流失、合理利用和有效保护水土资源、加强农业基础设施建设为目标,山、水、田、林、路、村统一规划、综合治理,治理措施以蓄水保土措施为主,建设内容以新建坡改梯为重点,形成保水、保肥、保土的高产基本农田,配套必要的小型蓄排水工程及田间生产道路等措施。

3.1 坡改梯布设

按照“顺山坡地形,大弯就势,小弯取直”的原则。根据地形,沿等高线绕山转、大弯就势、小弯取直,若有零散梯地锥形,则利用原地埂顺势改造;在遇到独立“馒头山”地形时,则由山顶向山下布置;当坡面地形有凸出或凹下时,则顺势改造,使田面高程、田面宽度保持一致,形状整齐。

3.2 小型蓄排水工程布设

截排水沟与坡改梯、田间生产道路、沉沙蓄水工程一同规划,以田间生产道路为骨架,路沟结合。田块内横向排水主要通过坎下沟实现,汇于道路两侧的纵向排水沟集中排除;为了提高梯田的生产力,同时考虑到农户意愿和生产便利,按一定比例布置蓄水池;为了防止泥土冲刷流失、淤积,减少对周围环境造成破坏,在较长的沟渠中段、沟渠末端及蓄水池进口处设置沉沙池。

3.3 田间生产道路布设

按照节地、经济、实用的原则,新修道路设计遵循路线最优,投资节省,联系简捷;道路纵坡、弯道半径等技术指标符合有关技术要求;新修道路与规划田块、居民点相协调,有利于田间生产管理。道路的布设尽量结合原有老路,主要考虑坡面纵向道路。

4 工程措施设计

4.1 坡改梯工程

4.1.1 设计原则。按照有利于提高机械作业效率,合理组织田间生产、排水组织工作和符合土地平整要求的原则设计。

4.1.2 设计标准。梯田防御暴雨标准,采用10年一遇6 h最大降雨量设计。

4.1.3 田面及田坎设计。根据《水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术》(GB/T16453.1―2008)相关要求及标准,修筑梯田田面宽度在5.1~16.6 m,田坎高度为1.0~1.5 m。根据当地群众机械作业对田面宽度的需求,最终确定5~8°地块田面宽11.7 m,9~15°地块田面宽7.2 m。土坎横向整平,不起波浪,大弯就势,小弯顺直。梯田侧坡为70°。土坎梯田外侧修筑蓄水埂,内侧设坎下沟,沟底比降1/1 000,沟底宽0.3 m,沟深0.3 m,顶宽0.4 m,梯形断面,坎下沟与排水沟相连接。为减少坎下沟泄水时对土坎的冲刷,将坎下沟末端沿梯田田面外侧延伸至与截排水沟齐高,以便消能。土坎水平梯田外侧设坎埂,采用保土效果较好的白三叶、狗牙根等植草防护;田埂高30 cm,顶宽30 cm,底宽40 cm;外坡坡率与梯壁一致,内坡坡率为1.00∶0.75,田埂种植具有一定药用价值和经济效益的野、金银花等。

4.2 植物篱设计

等高植物篱是垂直顺坡方向上沿等高线每隔15 m的间距,以线状或条带状密植黄花菜,形成能挡水、挡土的篱笆墙,达到截短坡长、防止水土流失的目的。植物篱栽植间距为15 m,条宽0.5 m,株行距各为0.25 m。

4.3 截排水沟设计

截排水沟与田间生产道路、沉沙蓄水工程、田块周边的天然沟渠同时规划,并以田间生产道路为骨架,合理布设截排水沟,实现路沟结合。截排水沟布置在治理地块坡面上方,沿坡面等高线布置取1%~2%比降,当坡长较长时,设多级截排水沟。在截排水沟两端或低端再接沉沙池、蓄水池,排水沟与承泄区河道之间互为30~60°。在截排水沟与田间生产道路交汇处以及田间生产道路到地块之间设置涵管[1]。

4.4 蓄水池设计

蓄水池布设在坡面水汇流低凹处,并与截排水沟形成水系网络;建在坚硬土质或岩质基础上,防止不均匀沉降和漏水。选用矩形开敞式,由水池、人梯、进水口、放水管、溢水口和护栏等部分组成。设计蓄水池池体为矩形,规格为35 m3,多余来水经溢水口排至排水沟[2]。底板采用钢筋混凝土浇筑,根据蓄水池人工取水和清淤的需要,设置人梯1座。蓄水池四周设砖砌露花围栏,护栏高1.0 m。

4.5 沉沙池设计

沉沙池主要设置在沟渠交汇处、出水口以及蓄水池进水口之前,沉降截排水沟携带的泥沙及杂物,以便避免对周围环境造成破坏,防止泥土冲刷流失、淤积。在坡度较大的地块中部,不同尺寸沟渠链接处、沟渠首末高差较大,为使截排水沟满足坡降要求,可采用沉沙池作为承接,沉沙池起到跌水、消能、沉沙的作用。沉沙池采用矩形断面,为了便于水流入池体后能缓流沉沙,池体进水口与出水口错开布置[3]。

4.6 田间生产道路设计

新修道路设计按照节地、经济、实用的原则,与规划田块、居民点相协调,有利于田间生产管理。结合项目区内已有道路现状布设田间生产道路。田间生产道路采用泥结石路面、素土路面和草皮路面[4]。道路以直线道路为主,路面宽度均按3.0 m设计。当地面坡度超过15%,道路采用“S”形,盘绕而上,减小路面最大比降。

5 效益分析

5.1 生态效益

项目区各项水土保持措施全面发挥效益后,每年可蓄水128.98万m3,保土1.36万t。项目区的坡耕地基本得到治理,有效拦蓄田面积水,减少土壤侵蚀,减轻了下游农田水利工程的淤积,使水利设施更好地发挥效能。

5.2 社会效益

高效优质梯田的建成,减轻了项目区自然灾害的影响和对下游的威胁,保障当地粮食产量;同时提高了劳动生产效率,有助于促进农民增收,加快群众脱贫致富。

5.3 经济效益

项目区实施坡改梯后,种植油菜和花生,增产450 kg/hm2,单价分别按4.0元/kg和7.0元/kg计算。项目区各项水土保持措施全部完成投入正常运行后年运行费24.11万元,全面发挥效益时年直接经济效益为302.82万元,单位治理面积平均每年产生直接经济效益为6 810元/hm2。

6 结语

新干县盐城项目区坡耕地水土流失综合治理工程措施布局,根据项目区自然概况、水土流失特点和经济社会情况等综合因素,山水田林路村统一规划,因地制宜地布置坡改梯、田间生产道路、小型蓄排水工程;把资源优势转化为经济优势,促进项目区农业增效、农民增收、农村发展,实现生态效益、社会效益、经济效益共赢,也为同类工程建设提供了参考和借鉴。

7 参考文献

[1] 刘丽芳.云南省石漠化坡耕地综合治理模式探讨[J].林业调查规划,2015,40(4):93-96.

[2] 龙振华.谈谈我国坡耕地水土流失综合治理对策[J].湖北水利水电职业技术学院学报,2015(3):49-51.

[3] 潘艳敏.北四家项目区坡耕地水土流失综合治理分析[J].黑龙江水利科技,2015(11):38-40.

[4] 蔡伟.岐山县坡耕地综合治理现状及措施探析[J].陕西水利,2016(2):175-176.