臨洮縣好水溝小流域梯田工程設(shè)計(jì)及成效

蒲永峰

（臨洮縣水土保持工作站，甘肅臨洮730500）

梯田是甘肅旱作農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)工程[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，甘肅省委、省政府高度重視水土保持生態(tài)建設(shè)工作，堅(jiān)持以小流域?yàn)閱卧?，把梯田建設(shè)作為治理水土流失、改善農(nóng)業(yè)基本條件和解決“三農(nóng)”問(wèn)題的戰(zhàn)略舉措常抓不懈。

1 項(xiàng)目區(qū)概況

臨洮縣好水溝小流域地處甘肅省臨洮縣東北部，中心距臨洮縣城45 km，系洮河水系，土地總面積116.00 km2，水土流失面積108.27 km2。地理坐標(biāo)東經(jīng)101°50′51″～102°3′56″、北緯35°31′30″～35°41′58″，屬黃土丘陵溝壑區(qū)第五副區(qū)。該流域規(guī)劃治理水土流失面積15.06 km2，包括新修梯田333.33 hm2，營(yíng)造水保林598.60 hm2，封禁治理574.07 hm2，新修生產(chǎn)道路15 km，新建小型攔蓄工程谷坊5 座，修建排水渠6.75 km。

2 梯田工程設(shè)計(jì)

2.1 建設(shè)條件

梯田工程是農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中一項(xiàng)重要的水保工程措施[2]。好水溝小流域內(nèi)現(xiàn)有坡耕地1052.60 hm2，其中333.33 hm2土質(zhì)較好、坡度相對(duì)較緩，修筑梯田基礎(chǔ)條件好。

2.2 技術(shù)要求

水平梯田施工按照定線(xiàn)、清基、筑埂、保留表土、修平田面等5 道工序進(jìn)行。田面縱坡比不大于1/200，田面不均勻高差應(yīng)小于0.3 m，田面寬度應(yīng)根據(jù)地面坡度、土層厚度等因素，按照“坡度緩，田面寬；坡度陡，田面窄”的原則確定，以道路為骨架，根據(jù)田塊面積大小以及所處的位置，因地制宜，集中連片地規(guī)劃梯田。

2.3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范坡耕地治理技術(shù)》（GBT16453.1-2008），水平梯田的設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇6 h 最大暴雨。

2.4 斷面設(shè)計(jì)

水平梯田設(shè)計(jì)主要是水平梯田斷面，即求出不同坡度下梯田的優(yōu)化斷面。梯田的斷面設(shè)計(jì)一般是地面坡度越陡，田面寬度越少，相應(yīng)的田坎高度越大，坡度緩則相反。田面寬度一般陡坡區(qū)取5～15 m，緩坡區(qū)取20～40 m。

2.4.1 田塊斷面設(shè)計(jì)

2.4.1.1 水平梯田的斷面要素。圖1 中α 為原地面坡度，°；β 為梯田田坎坡度，°；H 為梯田田坎高，m；BL為原坡面斜寬，m；B 為梯田田面毛寬，m；B1為梯田田面凈寬，m；B2為梯田田坎占地寬，m；D2為田埂下寬，m；D1為田埂上寬，m；Dh為田埂高，m。

2.4.1.2 各要素間關(guān)系。田面毛寬：B=BLcosα；田坎高：H=BLsinα=Btanα；原坡面斜寬：BL=Hcscα；田坎占地寬：B2=Hcotβ；田面凈寬：B1=H（cotα-cotβ）。

2.4.1.3 田長(zhǎng)。田長(zhǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)在堅(jiān)持“因地制宜”原則的前提下，能長(zhǎng)則長(zhǎng)。一般為幾十米到幾百米，依具體地形、地貌變化而定。

2.4.1.4 田埂。計(jì)算公式：

田埂高度Dh在30cm 以?xún)?nèi)，田埂上寬D1=30～40cm，田埂外邊坡角同田坎側(cè)坡角β，田埂內(nèi)邊坡一般取1∶1，即45°或同外邊坡。

通過(guò)以上方法計(jì)算得出不同坡度下梯田的優(yōu)化設(shè)計(jì)斷面，根據(jù)小流域當(dāng)?shù)貙?shí)際，田坎坡度取70°，計(jì)算出了原地面坡度5～10°、14 m 寬度，10～15°、11 m 寬度2 個(gè)坡度段，2 個(gè)寬度的梯田斷面要素見(jiàn)表1。

2.4.2 梯田工程量的計(jì)算 梯田土方量的計(jì)算公式：

式中，V 為單位面積梯田土方量，m3/hm2；L 為單位面積梯田長(zhǎng)度，m/hm2；H 為田坎高度，m；B1為田面凈寬，m。

單位凈面積土方量：

單位毛面積土方量：

根據(jù)施工實(shí)際，采用凈面積來(lái)計(jì)算土方量。經(jīng)計(jì)算，好水溝小流域梯田工程土方量為112.49萬(wàn)m3。

2.5 田間道路設(shè)計(jì)

梯田要以道路為骨架劃分耕作區(qū)，田間道路是梯田田區(qū)的骨架，修地先修路，路側(cè)排地塊。路面一般寬2～3 m，比降不超過(guò)15%。在地面坡度超過(guò)15%的地方，道路采用“S”型盤(pán)繞而上，從而減少路面最大比降。田間道路按照具體地形，采取通梁聯(lián)峁、跨彎連咀、沿溝走邊等方法布設(shè)。好水溝小流域共設(shè)計(jì)田間道路15 km。

2.6 設(shè)計(jì)成果

好水溝小流域共新增梯田面積333.33 hm2，其中5～10°的193.08 hm2，10～15°的140.25 hm2。

3 經(jīng)濟(jì)效益

好水溝小流域新修高標(biāo)準(zhǔn)梯田333.33 hm2，營(yíng)造水保林598.60 hm2，共投入資金684.89萬(wàn)元。通過(guò)興修梯田，使基本農(nóng)田累計(jì)達(dá)到3738.55 hm2，人均梯田0.22 hm2，人均純收入2565 元，人均糧食穩(wěn)定在525 kg。以種植小麥為例，按2013年夏季糧食收購(gòu)價(jià)格計(jì)算新修梯田的增產(chǎn)效益。經(jīng)調(diào)查，該流域新修梯田比坡耕地增產(chǎn)900 kg/hm2，產(chǎn)出秸稈1650 kg/hm2，小麥按2 元/kg，秸稈0.45 元/kg，新增的333.33 hm2梯田每年可新增直接經(jīng)濟(jì)效益84.75萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

表1 梯田斷面要素設(shè)計(jì)

以小流域?yàn)閱卧?，綜合治理是加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必由之路。以梯田建設(shè)為根本，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。一是以梯田建設(shè)為突破口，改善了基本農(nóng)田物理、化學(xué)性狀，增強(qiáng)了抗旱減災(zāi)能力，提高了糧食單產(chǎn)，促進(jìn)了陡坡退耕，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整和其他各業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二是以梯田建設(shè)為突破口，有效遏制了流域水土流失，改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高了土地綜合生產(chǎn)能力，為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和全面建設(shè)小康社會(huì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三是以梯田建設(shè)為突破口，推廣全膜雙壟溝灌等旱作農(nóng)業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，引進(jìn)良種，發(fā)展壯大馬鈴薯、畜牧、中藥材等特色產(chǎn)業(yè)，為加快農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了流域內(nèi)“三農(nóng)”穩(wěn)定發(fā)展的目的。