等腰Rt⊿在山區(qū)坡改梯工程中的應(yīng)用

蔣先智

(貴州省三都縣三合鎮(zhèn)林業(yè)站,貴州三都 558100)

等腰Rt⊿在山區(qū)坡改梯工程中的應(yīng)用

蔣先智

(貴州省三都縣三合鎮(zhèn)林業(yè)站,貴州三都 558100)

本文系統(tǒng)論述了“Rt測坡儀”的工作原理，制作方案，操作方法以及其在山區(qū)坡改梯工程中適用性，以期為山區(qū)農(nóng)村家庭承包制下的小型坡改梯工程提供技術(shù)支持。

等腰Rt⊿ 坡改梯 綜合開發(fā) 應(yīng)用

在山區(qū)林業(yè)綜合開發(fā)中，經(jīng)常實(shí)施坡改梯工程，改陡坡為水平梯帶，種植高效經(jīng)果林，提高坡地生產(chǎn)力。實(shí)踐中，大型的坡改梯工程通常由技術(shù)部門用水準(zhǔn)儀或羅盤儀測定水平帶，技術(shù)要求高，且至少需要兩人以上方能操作。對于林農(nóng)個(gè)人實(shí)施的小型坡改梯工程，目前，技術(shù)部門尚不能一一為林農(nóng)提供技術(shù)服務(wù)，林農(nóng)主要憑目測拉線施工，常出現(xiàn)梯帶不水平，寬窄不均，帶間距不一致的現(xiàn)象，造成土地資源浪費(fèi)。根據(jù)等腰直角三角形(以下簡稱Rt⊿)原理制作的簡易測量儀測量坡地改梯，不僅攜帶容易，技術(shù)簡單，操作方便，一人即可操作施工，而且測定的梯帶水平，帶寬、帶距一致，規(guī)范整齊，能充分利用土地資源。

1 工作原理

根據(jù)等腰三角形底邊高、中線、頂角平分線三線合一原理，只要該三角形底邊中線的鉛錘線同時(shí)垂直于底邊與地平面，那么底邊就是水平的，若在底邊兩端系上等長的鉛錘線,即可測定水平帶，當(dāng)?shù)走厓啥说你U錘線延長到任意需要的長度，即可在陡坡上測定帶寬和帶間距離。之所以選用等腰直角三角形(Rt⊿)，是因?yàn)楫?dāng)?shù)妊黂t⊿的斜邊一定時(shí)，其兩直角邊和中線長度也是一定的，便于控制中線柱高度，方便操作。

2 制作方案

用等腰Rt⊿制作的簡易測量儀，筆者將之稱為Rt“測坡儀”，將Rt⊿三角形斜邊稱為“水平尺”，將沿斜邊中線方向固定三角形的立柱稱為“中線柱”，“水平尺”兩端點(diǎn)的鉛錘線一條為因定長度，另一端為任意長度，固定長度的一端稱為“固定端鉛錘線”，鉛錘線為任意長度的一端稱為“活動(dòng)端鉛錘線”。根據(jù)生產(chǎn)需要，可制成固定式和活動(dòng)式兩種，經(jīng)實(shí)踐試用，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。下面以斜邊為√2m的等腰Rt⊿說明Rt“測坡儀”的制作和使用方法。

2.1 固定式

(1)用寬3cm、厚1cm的光滑木條或?qū)?cm、厚0.6cm鋁合金條制作一個(gè)斜邊長為√2m、兩直角邊分別為1m的等腰Rt“三角板”，各邊長度以木條或鋁條外緣為標(biāo)準(zhǔn)，底邊上以10cm為單位標(biāo)上刻度。

(2)將“三角板”沿底邊中線方向固定在與底邊等長的、直徑約3cm、上扁下圓的立柱上端，扁平部長度剛好是“三角板”底邊中線長度，以固定“三角板”；中線柱上標(biāo)上與“三角板”中線重合的紅線，以便在使用時(shí)用中垂線檢測中線柱是否垂直于地平面；中線柱的下端削尖，以便插入土壤中，固定“測坡儀”。

(3)在水平尺的兩端分別系上帶鉛錘的細(xì)線，其中固定鉛錘線為固定長度，以50cm為宜，活動(dòng)鉛錘線為大于50cm的任意長度，根據(jù)需要選用，一般以150cm為宜，但要在靠鉛錘的一端染色50cm，使之與固定鉛錘線等長，以便在測定水平帶時(shí)使用。在直角頂點(diǎn)上亦系上帶扁鉛錘的細(xì)線，細(xì)線長度以超過底邊中線30-50cm為宜。

優(yōu)點(diǎn)是：三角形各邊、中線均固定，使用前不需要檢測兩直角邊之間、中線柱與水平尺之間是否垂直，直接調(diào)平即可使用。

缺點(diǎn)是：中線柱不能拆卸，當(dāng)水平尺過長時(shí)，攜帶不方便。

2.2 活動(dòng)式

水平尺、中線柱、三條鉛錘線的制作與固定式基本相同，所不同的是只用水平尺和中線柱兩塊木條或鋁條，它們的鏈接方式是活動(dòng)的，而兩直角邊用線代替。

(1)水平尺與中線柱全部用寬3cm、厚1cm的光滑木條或?qū)?cm、厚0.6cm鋁合金條，水平尺與中線柱在水平尺中點(diǎn)的鏈接是用活動(dòng)的螺絲釘扣上，可以旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，使水平尺與中線柱形成一個(gè)剪刀架，可以旋轉(zhuǎn)重疊。

(2)兩直角邊不用木條或鋁條，用細(xì)線代替，且直角邊線與鉛錘線為同一條線，但要將活動(dòng)鉛錘線染成與直角邊線不同的顏色以示區(qū)別。將固定鉛錘線一端的直角邊線端點(diǎn)位置固定于水平尺的一端，另一條直角邊線自由活動(dòng)，使用時(shí)再用按釘固定直角邊線端點(diǎn)位置于水平尺的另一端即可。

(3)直角頂點(diǎn)用鐵釘固定兩直角邊線和中垂線的交點(diǎn)于中線柱的上端，拴線鐵釘露出中線柱的長度剛好是水平尺的厚度，以確保直角頂點(diǎn)和兩直角邊線位于水平尺所在的平面內(nèi)。

(4)為確保水平尺與中線柱保持相互垂直不移動(dòng)，在水平尺與中線柱之間加一塊長20cm、寬3cm的固定條，固定條兩端用活動(dòng)螺釘分別固定于水平尺和中線柱上，不用時(shí)可拆卸，整個(gè)測坡儀就可收攏成兩塊重疊的木(鋁)條。

優(yōu)點(diǎn)是：不用時(shí)可拆卸固定條，旋轉(zhuǎn)水平尺與中線柱重疊，便于攜帶。

缺點(diǎn)是：每次使用前必須安上固定條，特別是木制“測坡儀”經(jīng)多次拆卸后鏈接部位容易松動(dòng)，因此，每次使用前還必須用小三角板檢測水平尺與中線柱之間是否垂直，然后才能凋平測量。

3 操作方法

3.1 調(diào)平

每次使用“測坡儀”進(jìn)行測量時(shí)，必須先進(jìn)行調(diào)平。方法是：將中線柱下端插入土中立穩(wěn)，從“測坡儀”正面看，中線鉛錘線經(jīng)過水平尺中點(diǎn)，且與中線柱上的紅色標(biāo)線重合；從側(cè)面看，中線柱與中線鉛錘線平行，即可測量。

3.2 起點(diǎn)帶測定

坡改梯一般從坡頭向坡腳施工，多數(shù)山頭為圓形或半圓形凸起，測定起點(diǎn)帶時(shí)，將“測坡儀”立于山頭最高點(diǎn)，調(diào)平后調(diào)節(jié)水平尺兩端鉛錘線至等長，鏟(填)平兩鉛錘落點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)“測坡儀”90度，再次整平兩鉛錘落點(diǎn)土面，四點(diǎn)等高時(shí)，全部鏟(填)平到等高點(diǎn)，起點(diǎn)帶即水平了。

3.3 帶間距測定

起點(diǎn)帶測定后，即可測定帶間距。將“測坡儀”立于陡坡上，使水平尺與山坡等高線垂直，調(diào)平后使水平尺上固定鉛錘線的鉛錘落于起點(diǎn)帶邊緣，活動(dòng)鉛垂線放至需要的長度，則該鉛錘落點(diǎn)(釘樁)即為下一梯帶內(nèi)埂邊樁點(diǎn)，帶間距為√2m。沿等高線方向如此反復(fù)測定多點(diǎn)打樁，即可確定第二梯帶內(nèi)埂邊線。

3.4 帶寬測定

確定梯帶內(nèi)埂邊樁后，向山坡下移動(dòng)“測坡儀”，仍使水平尺垂直于山坡等高線，使固定鉛錘線鉛錘落點(diǎn)剛好位于內(nèi)埂邊樁上，調(diào)平，則活動(dòng)鉛錘線鉛錘落點(diǎn)(打樁)即為該梯帶外埂邊樁點(diǎn)。如此沿等高線方向反復(fù)測定多點(diǎn)打樁，即確定了該梯帶外埂邊線。

3.5 水平帶測定

測定好帶間距和帶寬后即可施工。根據(jù)坡度大小和地形狀況確定水平帶的基準(zhǔn)高度后，即可測定水平帶。將“測坡儀”立于水平帶中間，使水平尺平行于山坡等高線，調(diào)節(jié)水平尺兩端鉛錘線至等長，調(diào)平，當(dāng)兩鉛錘均落地時(shí)，梯帶是水平的，當(dāng)梯帶面高于或低于鉛錘落點(diǎn)時(shí)，即要通過挖方或填方使梯帶水平，旋轉(zhuǎn)“測坡儀”90度，再次測量，使帶面平整。如此一站接一站地向前測量、施工，則整個(gè)梯帶即是水平的。

此外，根據(jù)地形或經(jīng)營目的的需要，有時(shí)要求帶寬、帶間距大于或小于“測坡儀”水平尺的長度，這時(shí)可以利用水平尺上的刻度與活動(dòng)鉛錘線進(jìn)行加減。當(dāng)所需帶間距或帶寬超過水平尺長度時(shí)，可將測坡儀插于剛測定尚未施工的下一梯帶內(nèi)埂邊樁上(測定帶間距)或梯帶外埂邊樁上(測定帶寬)，活動(dòng)鉛錘線朝向陡坡外側(cè)，調(diào)平，通過調(diào)整活動(dòng)鉛錘線到水平尺的相應(yīng)刻度上，鉛錘落點(diǎn)打樁，即增加了相應(yīng)寬度。當(dāng)所需帶間距或帶寬小于水平尺長度時(shí)，首次測量時(shí)，直接調(diào)整活動(dòng)鉛錘線至水平尺相應(yīng)刻度減掉相應(yīng)寬度并在鉛錘落點(diǎn)打樁即可。

通過試用發(fā)現(xiàn)，在測定水平帶時(shí)，測站越密、水平尺越長，測定的梯帶越水平。經(jīng)生產(chǎn)試用，此“測坡儀”，制作簡單，操作容易，一人即可操作，施工方便，在山區(qū)坡改梯工程中較為適用，特別適合山區(qū)農(nóng)村家庭小型坡改梯工程，可在山區(qū)推廣。

蔣先智(1968-),工程師,主要從事森林經(jīng)營與培育。