艾家和郎洞溝工程區(qū)侵蝕溝治理措施布置探討

陸延華

(遼寧省水利水電科學(xué)研究院有限責(zé)任公司沈陽分公司，沈陽 110003)

1 概 述

項目區(qū)位于昌圖縣境內(nèi)，涉及下二臺鎮(zhèn)的艾家村、田家村及毛家店鎮(zhèn)的后梨樹村。流域內(nèi)的土壤類型是棕壤土和草甸土，垂直節(jié)理發(fā)育，顆籽均勻，黏土含量低、膠結(jié)力弱,容易產(chǎn)生水土流失。土層厚度在20-275cm之間，土壤肥力屬中等偏下。植被屬長白山植物區(qū)系，由山林和草灌所構(gòu)成，天然次生林較多，人工林較少，植被覆蓋度43%，主要樹種有落葉松、紅松、柞樹和刺槐，經(jīng)濟林木主要是蘋果,榛子,梨等等,流域內(nèi)樹種單調(diào)，品種單一。

項目區(qū)艾家工程區(qū)距離昌圖縣44.5km，距離下二臺子鎮(zhèn)13km。郎洞溝工程區(qū)距離昌圖縣47km，距離毛家店鎮(zhèn)11km。

2 土地利用現(xiàn)狀

項目區(qū)總用地面積為3322.31hm2，其中疏林面積為52.25hm2，占總用地面積的1.57%；林地面積為1177.66hm2，占總用地面積的35.46%； 其它林地為250.13hm2，占總用地面積的7.53%；其他草原2.48hm2，占總用地面積的0.07%； 侵蝕溝面積為37.63hm2，占總用地面積的1.13%；村莊及道路面積為82.60hm2，占總用地面積的2.49%； 平地面積為337.21hm2，占總用地面積的10.15%；其中坡耕地面積為1188.52hm2，占總用地面積的35.77%； 果園面積為186.00hm2，占總用地面積的5.6%； 水域面積為7.83hm2，占總用地面積的0.24%。

艾家項目區(qū)土地總面積為2942.21hm2，其中疏林為51.49hm2，其他林地為250.13hm2，占總土地面積的8.51%；其他草地2.48 hm2，占總土地面積的0.08%； 侵蝕溝面積為30.50hm2，占總土地面積的1.04%； 村莊及道路面積為69.99hm2，占總土地面積的2.38%；平耕地面積為165.01hm2，占總土地面積的5.61%； 坡耕地面積為999.71hm2，占總土地面積的34.00%；果園面積為186.00hm2，占總土地面積的6.33%； 水域面積為7.83 hm2，占總土地面積的0.27%。

郎洞溝項目區(qū)總用地面積382.10hm2，其中疏林地0.76hm2，村落及道路面積12.61hm2，占總面積的3.30%；平耕地面積172.20hm2，占總用地面積的45.07%； 坡耕地面積為188.81hm2，占總用地面積的49.41%。

3 水土流失及防治

3.1 水土流失現(xiàn)狀

艾家工程區(qū)水土流失面積1674.48hm2，郎洞溝工程區(qū)水土流失面積180.67hm2，詳見表1。

表1 項目區(qū)水土流失現(xiàn)狀表

3.2 水土保持現(xiàn)狀

由于近些年坡耕地水土流失嚴重，加上榛子經(jīng)濟價值的不斷提高，項目區(qū)內(nèi)群眾開始自發(fā)的退耕進行經(jīng)濟林栽植，據(jù)統(tǒng)計，項目區(qū)內(nèi)已治理面積120hm2，大多栽植榛子、蘋果等經(jīng)濟樹木。但由于資金投入有限，已治理面積內(nèi)基本沒有整地措施，水流失治理效果不明顯，項目區(qū)內(nèi)水土流失依然嚴重。

侵蝕溝治理方面，現(xiàn)場調(diào)查過程中共發(fā)現(xiàn)多種不同類型的侵蝕溝治理措施，如單排籬笆治理坡耕地中的侵蝕溝、經(jīng)濟林治理侵蝕溝、柳樁護岸等。這些措施就地取材，投入少見效快，特別是在侵蝕溝內(nèi)種植果樹，即治理了侵蝕溝又增加了農(nóng)民收入，體現(xiàn)了當?shù)厝罕姷穆斆鞑胖呛椭卫砬治g溝的決心。但因工程投入少，且工程隨意布置，沒有整體規(guī)劃，都是自掃門前雪，措施防治效果不明顯，有些工程還給對岸造成更嚴重的沖刷，造成新的鄰里矛盾。

3.3 侵蝕溝現(xiàn)狀

項目區(qū)有76條侵蝕溝，總長度51.34km(其中中型溝長度39.50km，小型溝長度11.84km)，總面積36.03hm2(其中中型溝面積30.65hm2，小型溝面積5.38hm2)，溝壑密度1.42km/km2。

項目區(qū)內(nèi)侵蝕溝全部為發(fā)展溝，侵蝕溝岸坎陡峭，上游支毛溝溝坡分布有雜木植被較好，但溝道下切嚴重，下游主溝道植被稀少。部分坡耕地中的侵蝕溝為地質(zhì)溝，因毀林開荒造成侵蝕溝發(fā)展，這類侵蝕溝多成‘V’字形，溝坡較緩，溝道面積較大。

從測量數(shù)據(jù)看，項目區(qū)內(nèi)坡面上的侵蝕溝大部分為窄淺型侵蝕溝，溝道長且溝道面積小。總體來看需要承擔排水功能的窄淺型侵蝕溝治理難度大，如果措施布置中過多采用阻礙行洪的工程將會使洪水溢出溝道沖刷耕地，形成新的侵蝕溝，因此治理思路上應(yīng)該以排洪和防沖兩個方面為重點。

項目區(qū)內(nèi)有11條侵蝕溝本次設(shè)計沒有列入，一部分為坡耕地中的小形侵蝕溝，因坡度大，侵蝕溝斷面小，無法實現(xiàn)單純的侵蝕溝治理，將通過坡面治理解決該水土流失問題；另一部分侵蝕溝存在承包現(xiàn)狀，管理和經(jīng)營權(quán)不確定，治理存在不確定性因素，因此沒有納入本次設(shè)計。53條溝集中分布在艾家村的翟家溝、艾家溝溝和石灰窯子溝和田家村的田家溝、孟家溝五區(qū)域，侵蝕溝總長40.65km，溝總面積29.00hm2， 12條侵蝕溝分布在毛家店鎮(zhèn)后梨樹村的郎洞溝，侵蝕溝總長度7.02km，總面積5.25hm2。

根據(jù)侵蝕溝現(xiàn)場情況，需要工程措施來減輕侵蝕，并保障植物措施頭兩年的正常生長，為了防止最初的植物措施被洪水沖走，因此該項目在治理將在治理侵蝕溝的基礎(chǔ)上考慮保證現(xiàn)有生產(chǎn)道路暢通，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

4 措施布置

總布置原則是堅持先上后下、先支溝、后干溝、從溝頭到溝尾的管理順序；工程措施和植物措施的有機結(jié)合; 選擇工程措施，將骨干工程與一般工程結(jié)合起來，施工措施要求材料盡可能選擇當?shù)夭牧?；植物措施的選擇遵循使樹木適應(yīng)場地的原則，以當?shù)貥浞N為主，適當選擇優(yōu)良、生長快的樹種[1-2]。

根據(jù)措施布置原則，采用柳條和石籠溝頭保護兩種方式處理侵蝕溝，達到與上游坡面進行自然連接，下游采用石籠護腳加石籠護坦或石籠谷坊兩種方式固定工程尾部溝道。

根據(jù)工程布置原則，我們對可采用的各種工程類型進行比選，可比選的工程類型主要為下游溝道內(nèi)的溝道灘岸防護工程，只采用石籠、土質(zhì)自然邊坡、漿砌石、混凝土等工程措施，在這些可選工程中，漿砌石、混凝土為硬覆蓋措施，雖然保護功能強，但其投資高，不能融入周邊環(huán)境，與生態(tài)環(huán)境不協(xié)調(diào)。土質(zhì)自然邊坡、植物護坡兩類工程雖然投資低，可與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，但其抗沖能力，很難起到控制溝道侵蝕溝的功能。單獨的石籠工程投資適中，石籠空隙可生長雜草，可與環(huán)境融為一起，但單獨的石籠工程生態(tài)效益差，不與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。因此，項目最后確定用石籠護腳的方法進行治理，并在沖刷不嚴重的溝道段增加柳排護岸工程。

根據(jù)沖蝕溝坡面切割整形的實際情況，對需要切割卸荷的溝坡進行切割，坡度穩(wěn)定的斷面可重新整形或保持原狀。為使得機械耕作更加方便，盡快使耕地的完整性得到恢復(fù)，已采取措施對耕地的侵蝕小溝進行填埋，在在進水量大、溝頭大的侵蝕溝頭布置柳跌水，溝頭集水量很大的地方用石籠頭保護天溝頭；被侵蝕的溝壑內(nèi)設(shè)置柳樁圍欄，溝底落差小于4%；對其他裸露的溝渠部分，在不妨礙泄洪的情況下，在溝坡和溝底采取密植紫穗槐造林措施；對于緩坡的寬淺溝道，采用魚鱗坑整地，營造經(jīng)果林。

4.1 艾家工程措施配置

根據(jù)現(xiàn)場情況和兩個工程區(qū)不同的地形地貌艾家工程區(qū)侵蝕溝可分為2大類4小類：我們將侵蝕溝按照有沒有排水需要分為2大類，按照溝道寬度、深度和比降、集雨面積將溝道分為4個小類。其中無明顯排水需要的為1大類1小類，有排水需要的為1大類3小類。

4.1.1 無排水需要的耕地中的侵蝕溝

這類侵蝕溝大都分布在橫向起伏不大的坡耕地中，上游沒有明顯的匯水區(qū)域，來水量不大，溝道窄而淺。對于此類侵蝕溝如果上游有來水，且來水方向確定的可增加石籠擋墻攔截雨水，增加雨水入滲，提高工程的抗沖刷能力，確保工程能安全度汛。

4.1.2 集雨面積小，溝道比降大、窄而淺的侵蝕溝

這類侵蝕溝大都分布在橫向起伏大的坡耕地中，上游有明顯的集雨區(qū)域，但集雨區(qū)域不大，來水量少，因溝道窄而淺，所以措施配置上主要采用排水型工程，主要為柳跌水和柳編護溝等措施，用來保護溝道，減緩洪水下瀉，增加入滲。

4.1.3 集雨面積大，溝道比降大、寬而深的侵蝕溝

這類侵蝕溝沖刷嚴重，溝道發(fā)展迅速，需要工程措施重點控制，配套植物措施。主要采用石籠谷坊、柳編谷坊、溝坡造林、溝底造林等工程，如果溝頭沖刷嚴重的可以增加柳跌水或石籠溝頭防護。

4.1.4 集雨面積小，溝道比降小、寬而深的侵蝕溝

這類侵蝕溝大都在耕地的下半部分，主要因耕地中的水排出時在耕地邊緣沖開的侵蝕溝，有一定的集雨面積和排水需要，一般沖刷不嚴重，可以采用柳編谷坊、魚鱗坑整地栽植經(jīng)果林、溝坡造林和溝底造林。

4.1.5 集雨面積較大，溝道比降小、寬而淺的侵蝕溝

這類侵蝕溝多邊溝道下游侵蝕溝，集雨面積大，主要為排洪通道，因溝道成蛇形演變，洪水來回沖刷兩岸，溝岸侵蝕嚴重。措施配置上主要采用防護溝岸為主，采用石籠護腳和柳排護岸，并在溝道邊坡上栽植灌木。對于溝底有沖刷現(xiàn)場的溝道段，可以在溝底增加防沖石籠，防止溝道下切，保護溝道兩側(cè)工程的穩(wěn)定。

4.2 郎洞溝工程措施布置

郎洞溝工程區(qū)屬漫川漫崗地貌，侵蝕溝坡度緩，耕地面積大。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況，利用集雨面積、溝道寬度、深度、溝道形狀等情況我們將侵蝕溝分為3類。

4.2.1 上游集雨面積小，溝道狹窄的侵蝕溝

這類侵蝕溝因降雨集中沖刷形成，但在部分地段溝道變寬，洪水流速變小，沖刷現(xiàn)象幾乎消失。此類侵蝕溝治理以填溝為主，在填溝的同時根據(jù)溝道情況增加石籠擋墻，以防止雨水形成徑流沖刷耕地。

4.2.2 集雨面積小，溝道寬且深，邊坡被開墾為耕地

一般沖刷不嚴重，設(shè)計采用邊坡魚鱗坑整地造林加溝道谷坊進行治理。主溝道，集雨面積大，以排水為主，治理采用石籠護腳和柳排護岸，并在溝道邊坡上栽植灌木。

5 結(jié) 語

工程管理方面，為了保證工程在有限的施工時間內(nèi)更好的完成工程，昌圖縣水保部門對項目區(qū)分多個標段，以滿足大兵團作戰(zhàn)的需要；同時昌圖縣水保部門要求每一標段派一位監(jiān)理工程師進行現(xiàn)場監(jiān)理，實行施工與監(jiān)理同步進行，并以此來督促施工、嚴把質(zhì)量；制定了倒排工期表，以確保集中會戰(zhàn)時有序高效。目前，施工隊和施工監(jiān)理已經(jīng)進場，按照施工合同和現(xiàn)行準備情況；另外，項目區(qū)政府動員涉及村民根據(jù)農(nóng)作物成熟情況及時完成收割收運，爭取施工時間，以確保大規(guī)模治理工作盡快全面展開和按時完成任務(wù)。