柳樁在鹽堿地排水渠邊坡支護中的應(yīng)用

王波

摘 要 鹽堿地治理是開展土地整治，滿足社會和經(jīng)濟發(fā)展需要的重要工作。鹽堿地治理常用方法是覆土壓鹽和排水洗鹽，從而使得開挖排水渠（排堿溝）成為鹽堿地治理的重要工程措施?；诖耍ㄟ^比較排水渠邊坡支護形式，提出采用柳樁支護鹽堿地排水渠邊坡的支護方式，并介紹了柳樁支護排水渠邊坡的設(shè)計方法及其優(yōu)點，進而達到經(jīng)濟、高效、生態(tài)的鹽堿地治理模式。

關(guān)鍵詞 鹽堿地；柳樁；排水渠；邊坡支護

中圖分類號：S156.4 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.21.092

為滿足我國經(jīng)濟發(fā)展的需要，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷擴大，由此造成的問題是耕地面積逐漸減少、土地資源更加稀缺。因此，土地整治工作更加緊迫，也是社會經(jīng)濟穩(wěn)固發(fā)展的必然需要。其中，鹽堿地治理是現(xiàn)今土地治理的難題之一也是關(guān)鍵所在，據(jù)統(tǒng)計，鹽堿地遍布全世界100多個國家，總面積達10億公頃[1]，且每年以150萬公頃的速度增加[2-3]。關(guān)于鹽堿地治理技術(shù)，近些年國內(nèi)外企業(yè)、學(xué)者研究成果較多，治理措施主要包括工程措施、化學(xué)措施、生物措施等[4]。工程措施主要包括水利及土地整治工程措施，水利措施中，采用開挖排水渠（排堿溝）降低地下水位的工程措施應(yīng)用較為廣泛[5]。通過多年治理經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，鹽堿較重的地塊地下水位普遍較高，且表層地下水鹽堿度較高，定邊縣堆子梁鎮(zhèn)、石洞溝鄉(xiāng)等多個區(qū)域都呈現(xiàn)這樣的分布趨勢，開挖排堿溝降低地下水位是通過排水脫鹽的原理降低土壤鹽堿度，從而達到鹽堿地治理的目的。但如何防止鹽堿地排堿溝邊坡坍塌、侵蝕自然而然是急需解決的問題。

1 鹽堿地排水渠利用情況

在鹽堿地開挖排堿溝從而達到鹽堿地治理的目的已被廣泛應(yīng)用和認可。阿依古麗·達嘎而別克等[6]采取淋洗、沖洗或兩者并用的措施，對恰布拉村牧民定居點鹽堿土壤進行改良，經(jīng)研究得出鹽堿地改良時修建排水渠洗鹽的有效距離在0～40 m，超出此范圍效果不明顯。季方等[7]研究了農(nóng)田排水對塔里木河水質(zhì)鹽化的影響，發(fā)現(xiàn)通過排水降低灌區(qū)的地下水位，同時把鹽分帶出農(nóng)田外，對促進綠洲的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到了重要作用，但也注意到，排出去的水污染了河流或其他土地。張永華[8]根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計理論與方法用于依蘭縣松花江左岸的巴蘭河灌溉渠的工程設(shè)計中，主要從灌溉渠系和排水渠系兩個方面分別進行布置，為灌區(qū)總體規(guī)劃提供依據(jù)，總體來講，只有通過灌溉排水工程的合理布置，才能促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。

（排水渠）排堿溝雖廣泛應(yīng)用，但對其邊坡防護確重視不夠，開挖幾年后排水渠因泥沙淤積，導(dǎo)致排水不暢，須進一步清淤。定邊縣堆子梁鎮(zhèn)白土崗子村土地開發(fā)項目于2014年完工，幾年后，受上游河水沖刷及田塊內(nèi)地下水侵蝕，排堿溝底已被淤積抬高，且邊坡侵蝕及塌陷嚴重，導(dǎo)致渠面逐年加寬，使得耕地面積逐漸減少，排堿溝現(xiàn)狀如圖1所示。為了維持土壤改良效果，須定期進行清淤，增加了生產(chǎn)成本。

2 排水渠邊坡加固措施

為防止排水渠邊坡坍塌、侵蝕、渠底淤積，需對邊坡進行加固，加固方法總體上包括修建梢石堤防、梢土堤防、混凝土堤防、（漿砌石）淤地壩等，但這些措施一般投資大，后期維護成本高，對于鹽堿地或其他土地治理不太適用。

范小黎等[9]采用水槽試驗方法分析寧夏平羅西大灘地區(qū)分別以白僵土、沙土所鋪設(shè)成的排水渠道的穩(wěn)定性，結(jié)果表明，用白僵土鋪成的渠道有很強的抗沖性。邢會文等[10]研究了檸條、沙柳與土及土與土界面摩擦特性，結(jié)果表明，檸條根系抵抗根-土分離的能力優(yōu)于沙柳，即檸條根系與土體的結(jié)合力優(yōu)于沙柳。王文生[11]針對公路邊坡研究植物護坡機理，并將植物護坡總結(jié)為坡面沖刷防護與邊坡加固兩種類型，坡面沖刷防護可根據(jù)淺根表土加筋與莖葉水文效應(yīng)機理進行設(shè)計，坡面加固可根據(jù)深根錨固作用于蒸騰排水效應(yīng)機理設(shè)計。周應(yīng)賢[12]研究了引水渠道經(jīng)過鹽堿地帶的施工方法及具體的施工技術(shù)要點，以提高排水渠的防滲性能，并提出在水利水渠發(fā)展較快的同時應(yīng)兼顧土地鹽堿化的問題。

3 柳樁在排水渠邊坡治理中的應(yīng)用及設(shè)計方法

3.1 柳樁在排水渠邊坡治理中的應(yīng)用

羅志剛[13]將柳樁應(yīng)用于小流域河道（溝壑）治理中，大體步驟包括清基、打樁、鋪底梢、編柳籬、填充淤泥及卵石等，該措施工序簡單、后期維護成本低。張漢雄[14]研究了沙柳谷坊的設(shè)計與施工，沙柳谷坊是一種用柳樁做支撐框架、沙蒿做屏障、沙子充填做壩體的攔沙小壩，是工程措施與生物措施相結(jié)合的有效治溝方法，具有就地取材，成本低、治理效果好的特點。定邊縣鹽場堡鎮(zhèn)的鹽場將柳樁用于排水渠邊坡加固中，在當?shù)貙⒘鴺都庸毯蟮呐潘吰路Q為“鹽壩”，也就是說柳樁抗鹽堿，耐侵蝕，是鹽堿地排水渠邊坡治理的最佳材料，圖2為柳樁護坡效果圖。借鑒鹽場堡鹽場排水渠邊坡治理措施，將柳樁護坡方法應(yīng)用于定邊縣石洞溝鄉(xiāng)鄭寨子村土體開發(fā)項目排水渠設(shè)計中。

3.2 柳樁設(shè)計及施工方法

1）柳樁護坡前先開挖排水渠，開挖深度及寬度可根據(jù)當?shù)氐叵滤弧⒌刭|(zhì)條件、地形地貌及耕地需求進行設(shè)計，開挖后應(yīng)對邊坡進行修整，并對渠底及邊坡稍加夯實。

2）邊坡修整后開始打柳樁，柳樁沿著坡面插入渠底，根據(jù)土質(zhì)條件及坡面坡度，柳樁插入渠底的深度一般為樁長的1/3左右，根據(jù)渠底寬度，可交叉型插入（見圖3），也可對稱型插入（見圖4），柳樁樁徑一般為10 cm左右，打樁間距一般為1 m左右，為增強穩(wěn)固性，平面布置形式為梅花形（見圖5）。

3）柳樁可確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，為進一步防止邊坡垮塌、侵蝕，并確保滲水、排水流暢，采用編制的柳條與柳樁連接后共同發(fā)揮護坡作用。柳條為新伐柳條，編制網(wǎng)最薄不低于8 cm，最大孔洞不大于1 cm×1 cm，在編制網(wǎng)縱向設(shè)置橫桿（柳樁），間距為1.5 m左右。柳條編制網(wǎng)與柳樁采用綁扎連接，綁扎材料為直徑3.2 mm的鍍鋅鋼絲，柳條編制方法及平面見圖6。

4 柳樁護坡效益

4.1 經(jīng)濟效益

柳樁具有耐鹽堿、耐侵蝕的特性，在工程施工中，一次性投資小，工序簡單，可就近取材，節(jié)約成本，且后期維護費用低，當?shù)剞r(nóng)民也可根據(jù)需要自行治理。

4.2 生態(tài)效益

現(xiàn)今社會提倡生態(tài)治理，在鹽堿地治理工程中，柳樁護坡正符合這種理念。相對于漿砌石等一般的護坡方法，柳樁護坡工序簡單，耐鹽堿且節(jié)約資源，不會對當?shù)丨h(huán)境造成破壞，達到了鹽堿地治理，增加農(nóng)民生產(chǎn)收入的目的。

5 結(jié)論

采用柳樁加固鹽堿地排水渠邊坡的方法一方面具有施工工序簡單、一次性投資小、后期維護費用低等優(yōu)勢，另一方面，采用編制的柳條與柳樁連接可進一步發(fā)揮護坡作用，1）能確保地下水深入渠道，起到排水洗鹽的作用，2）沙柳與柳樁都耐鹽堿，可長年維持鹽堿地治理效果，較好的發(fā)揮經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。但是，排水洗鹽固然可改善耕地條件，但排出去的水流往何處，是否會對其他區(qū)域造成影響是值得思考的問題，因此，如何更好地利用或處理排堿溝中的水是今后在實際生產(chǎn)生活當中急需解決的問題。

參考文獻

[1] 王遵親.中國鹽漬土[M].北京：科學(xué)出版社，1993.

[2] 張建鋒，張旭東，周金星，等.世界鹽堿地資源及其改良利用的基本措施[J].水土保持研究，2005（6）：32-34，111.

[3] Asish Kumar Parida， Anath Bandhu Das. Salt tolerance and salinity effects on plants： a review[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety，2005，60（3）：324-349.

[4] 胡一，韓霽昌，張揚.鹽堿地改良技術(shù)研究綜述[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，61（2）：67-71.

[5] 尹建道，姜志林，曹斌，等.濱海鹽漬土脫鹽動態(tài)規(guī)律及其效果評價——野外灌水脫鹽模擬實驗研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2002（4）：15-18.

[6] 阿依古麗·達嘎爾別克，艾比布拉·伊馬木，大森圭佑，等.不同洗鹽法對鹽堿化土壤改良效果研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，52（3）：477-482.

[7] 季方，樊自立，馬英杰.農(nóng)田排水對塔里木河水質(zhì)鹽化的影響研究[J].灌溉排水，1998（3）：34-37.

[8] 張永華.灌區(qū)規(guī)劃中的灌溉與排水工程布置[J].黑龍江水利科技，2015，43（9）：92-94.

[9] 范小黎，王隨繼，杜俊，等.寧夏平羅鹽堿地排水渠道抗沖性野外水槽試驗[J].灌溉排水學(xué)報，2011，30（2）：55-59.

[10] 邢會文，劉靜，王林和，等.檸條、沙柳根與土及土與土界面摩擦特性[J].摩擦學(xué)學(xué)報，2010，30（1）：87-91.

[11] 王文生，楊曉華，謝永利.公路邊坡植物的護坡機理[J].長安大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005（4）：26-30.

[12] 周應(yīng)賢.引水渠道經(jīng)過鹽堿地帶的施工方法[J].甘肅農(nóng)業(yè)，2013（23）：91-92.

[13] 羅志剛.“柳樁”在小流域河道（溝壑）治理中的應(yīng)用[J].新疆水利，2000（1）：39-40.

[14] 張漢雄.沙柳谷坊的設(shè)計與施工[J].人民黃河，1997（1）：23-25，30.

（責任編輯：趙中正）