生物砂堤技術實施方法及優(yōu)勢分析

史靜濤

（陜西省略陽縣水土保持辦公室，724300，略陽）

長江中上游水土保持重點防治（“長治”）工程實施20年來，十分注重坡面治理，積累了豐富經(jīng)驗，取得了豐碩成果，形成了坡改梯+坡面徑流調控工程的坡面防護體系。在當前深入貫徹落實科學發(fā)展觀，堅持以人為本、人與自然和諧發(fā)展的新形勢下，水土保持由“對應治理”改為“條件建設”，即在科學劃分生產(chǎn)用地和生態(tài)用地的基礎上，對與群眾生產(chǎn)生活密切相關的生產(chǎn)用地進行整治。山區(qū)群眾多“逐水草而居”，居住在溝道附近，土地多集中在溝道兩岸，應把治理重點轉移到溝道治理上來。在實踐中，陜西省略陽縣水利水保部門探索出一套行之有效的生態(tài)治溝辦法——生物砂土堤防技術，值得在小流域綜合治理中推廣應用，尤其對于丹江口庫區(qū)及上游水土保持工程，生物砂堤更是防治水土流失和面源污染的最后一道防線。

一、項目背景

略陽縣位于漢中市西部，地處秦嶺西段南坡山區(qū)，陜、甘、川三角地帶。境內群山林立，溝壑縱橫，是典型的秦巴土石山區(qū)，平均海拔高度1 148 m，屬北熱帶北緣山地暖溫帶，濕潤季風氣候。夏無酷暑，冬無嚴寒，雨量充沛，光熱較差。多年平均氣溫13.2℃，極端氣溫最高37.7℃，最低－11.2℃，相對濕度70%左右，多年平均日照1 558.3 h（縣氣象站1956—1981年資料）。全縣多年平均降水量800.0 mm。年最大降水量1 343.3 mm（1981年），年最小降水量492.8 mm(1991年)，年變率2.83。年均水面蒸發(fā)量680.6 mm（縣水文站1956—2002年資料）。

二、具體實施

生物砂堤技術適用于集水面積50 km2以下，年降水量1 500 mm以下，溝道比降在15‰以下侵蝕溝中的河溝和沖溝。

1.方法和步驟

（1）算清水賬，留足水路

確定設防標準，收集小流域水文資料和實測資料，計算出行洪斷面，預留溝道行洪寬度，確定溝道防洪治導線和生物砂堤具體位置。

（2）清理溝道，形成溝床

根據(jù)計算出的行洪斷面和洪水位，確定需堆筑砂堤的高度和橫斷面尺寸，使用裝載機、推土機等機械將河床內砂石由中間向治導線兩邊外側堆放，清理深度一般在0.6～1.2 m，形成溝床。在機械清理過程中要將大石塊有計劃地放置在河堤迎水面，砂土就地連續(xù)堆置，大約形成梯形堤防模樣。

（3）人工筑堤

用堆放好的砂土就地人工整理，形成梯形堤防，河堤頂寬1.0～2.0m，迎水面坡比 1∶0.6～1∶1，背水面 1∶1，堤高不超過 2 m。在頂沖段或凹岸，在迎水面用清理出的大石塊進行干砌護坡，以防沖刷。

（4）栽植護堤喬灌

砂堤堆好后，在秋冬季節(jié)，選擇抗旱、耐瘠薄、根系發(fā)達的鄉(xiāng)土樹種刺槐、柳樁進行栽植，栽植密度0.5m×0.5m，定植后要及時灌水，確保成活。次年開春，即使上部干枯，下部仍能發(fā)芽抽梢。

2.技術實施要點

（1）就地取材

筑堤材料應利用清理出來的砂土，不宜外購外運。干砌石護坡可利用清理出來的石塊作為施工材料，以清理后的溝床為基準開挖基槽，深0.3～0.5 m，底石放穩(wěn)，大石砌下，小石砌上，嵌實咬緊，使之穩(wěn)固堅實。

（2）嚴格按計算出的行洪寬度留足水路，按治導線施工

為了保證河道正常行洪泄洪，防洪治導線整體布局要美觀合理，線形流暢，轉彎地段彎度宜緩，以減少泄洪阻力，確保行洪暢通。若不按照規(guī)劃治導線整治河道，不但會影響河水的走勢，在洪水到來時，還可能導致潰堤等事故發(fā)生。

（3）一般在順直段實施

在沖刷段，一定要進行人工干砌護坡，以防砂堤被沖毀。

三、技術優(yōu)點

（1）費省效宏

生物砂堤與漿砌河堤相比投資節(jié)省90%，投工節(jié)省80%，而且可將疏浚和治理溝道有機結合，達到以堤擋水、以堤護土、減輕水土流失的目的。在總投資不變的情況下，可以擴大受益范圍。即使被洪水沖毀，維修恢復也比較容易。詳見表1。

（2）使用壽命和效益與時俱增

生物砂堤隨著護堤喬灌的生長，根與根相互糾結，根與砂土結合更加牢固，自身不斷發(fā)展壯大，形成牢固的綠色籬笆，抗淹抗沖能力與時俱增。

（3）尊重了自然規(guī)律，做到了人與自然和諧

筑堤材料就地利用，砂堤初建成時是柔性的，隨著時間的推移，喬灌和砂土固結在一起，由柔而剛，剛柔并濟，而且沒有人為切斷水、土之間的能量和物質交換，保持了自然本色，不會出現(xiàn)“千里之堤，潰于蟻穴”的情況。

表1 同等條件下漿砌河堤與生物砂堤對照表

四、效益及推廣

略陽縣自1999年以來，先后在史家河、西溝、道林河、橋子溝、亮馬臺、三川、九股樹、金池院等小流域實施生物砂堤42 km，栽植刺槐40萬株，柳樁 5萬株，芭茅 1萬株，開發(fā)土地面積 405 畝（27 hm2），保護農(nóng)田2 310 畝（154 hm2），保障了溝道兩岸150戶718人的生命財產(chǎn)安全。

目前，生物砂堤在略陽縣已經(jīng)獲得社會各界的廣泛認同，并已在農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、土地復墾等項目中推廣應用。

[1]長江水利委員會水土保持局.“長治”工程調整、改革指導意見［R］.2004.

[2]陳偉，朱黨生，何志華.水土保持工程概算定額［M］.鄭州：黃河水利出版社，2003.

[3]長江流域水土保持技術手冊［M］.北京：中國水利水電出版社，1999.