濟源市坡耕地水土流失綜合治理措施

李林峰

（濟源市天壇山水庫灌區(qū)供水管理站，河南 濟源 459000）

1 項目區(qū)概況

濟源位于河南省西北部，北依太行、王屋兩山，與山西省晉城市、陽城縣搭界；南隔黃河與洛陽、孟津、新安相望；西與山西省垣曲接壤；東為開闊平原，與沁陽、孟州市毗鄰。地處北緯34°53′～35°16′，東經(jīng)112°01′～112°45′之間，市域土地面積1 931.26 km2，東西長64.90 km，南北寬36.40 km，項目區(qū)8個村耕地面積1 204.82 hm2。項目區(qū)糧食作物以小麥、玉米為主，經(jīng)濟作物以油料、蔬菜為主，其種植比例為小麥58%，玉米81%，油料0.50%，蔬菜5.50%，復種指數(shù)1.45。

2 項目區(qū)水土流失原因分析

項目區(qū)土壤侵蝕類型為水力侵蝕，風蝕輕微，以面蝕和淺溝蝕為主，重力侵蝕如滑坡、崩塌也有發(fā)生。造成水土流失的主要原因有：①自然因素：項目區(qū)地勢起伏較大，由北向南呈階梯降低，海拔高差200～610 m，山勢陡峻，土薄石厚，耕層淺，肥力低，水土最易流失。該區(qū)地表巖性為石灰?guī)r，地面破碎，土壤團粒結(jié)構(gòu)松散，降雨多集中在6-9月份，多以暴雨形式發(fā)生，導致侵蝕劇烈。②人為因素：由于該地區(qū)地理位置偏僻，群眾為滿足生活需要，亂棄土石廢渣等生產(chǎn)活動，是造成該區(qū)土壤侵蝕的主要因素。

3 項目區(qū)治理水土流失目標

根據(jù)項目規(guī)定，結(jié)合項目區(qū)實際，建設(shè)任務(wù)主要是坡耕地整治為核心（土埂梯田、保水保土耕作），同時配套建設(shè)蓄水池及灌溉管道等工程，充分發(fā)揮工程系統(tǒng)的綜合效益。

治理水土流失目標：治理水土流失400 hm2，其中新修梯田143.67 hm2，老舊梯田整修256.33 hm2，新建蓄水池1座，配套管道200 m。

老舊梯田整修工程：共256.33 hm2，對項目區(qū)現(xiàn)狀老舊梯田（5°）進行整修，通過田塊平整、修筑田埂等工程措施建設(shè)基本農(nóng)田，進一步提高糧食生產(chǎn)能力。

4 項目區(qū)實施坡耕地整治措施

4.1 整修梯田工程措施

4.1.1 整修標準

①整修梯田工程主要布設(shè)在5°左右的坡耕地上。②根據(jù)現(xiàn)狀梯田基本情況，對現(xiàn)狀梯田高鏟低平使其坡度控制5°以內(nèi)，同時砌夯筑土埂并配套作業(yè)道路等工程。③田面基本維持現(xiàn)有梯田現(xiàn)狀，地面耕作土厚度不少于30 cm。④梯田設(shè)計防御標準，采用10年一遇6小時最大降雨。

4.1.2 整修設(shè)計

此次對項目區(qū)現(xiàn)狀老舊梯田進行整修，通過田塊平整、修筑田埂等工程措施建設(shè)基本農(nóng)田，田塊平整、修筑田埂等工程措施與新修梯田工程相同設(shè)計。工程量見表1。

表1 梯田整修工程設(shè)計成果表

4.2 配套措施

4.2.1 水源工程

此次規(guī)劃坡耕地共400 hm2，新建梯田143.67 hm2，老舊梯田整修256.33 hm2。田間灌溉水源分別為項目區(qū)現(xiàn)狀大口井、現(xiàn)狀蓄水池、新建蓄水池。新建水池位于東溝村，控制灌溉面積為6.67 hm2，利用現(xiàn)有灌溉管道，上水管道為φ110（1 MPa）管道。

4.2.2 管網(wǎng)工程

4.2.2.1 管材選用管道引水工程中目前常用的管材有鍍鋅鋼管、球墨鑄鐵管、聚氯乙烯管（PVC-M管）、聚乙烯管（PE管）等，這幾種管道均能到達輸水的目的，但每種管道的造價、連接方式、實用性能等方面均有較大差異，考慮管材價格、市場現(xiàn)有管材型號及實際情況等因素，輸水干管采用PE。管材質(zhì)量應符合國家標準規(guī)定，管道安裝后應按相關(guān)技術(shù)規(guī)范分段或整體做水壓試驗，應無漏水或其他異常情況，各種管件采用廠家定型配套產(chǎn)品。

4.2.2.2 管徑選擇

管徑的確定采用經(jīng)濟流速法來計算。按下式計算：

式中：d—管道經(jīng)濟管徑（mm）Q—水泵設(shè)計流量（m3/s）；v—管道經(jīng)濟流速，取1.10 m/s。

經(jīng)計算得，水池配水管道管徑計算結(jié)果見表2。

表2 配水管道管徑計算表

4.2.2.3 管網(wǎng)水利計算

4.2.2.3.1 管道沿程水頭損失

田間截閥體開關(guān)壓力不宜過大，以免沖刷耕地，截閥體開關(guān)出口壓力水頭取0.50 m，水頭損失按最不利的離水源最遠的出水口作為驗算。

4.2.2.3.2 局部水頭損失

管道水頭損失包括沿程水頭損失與局部水頭損失兩部分，為簡化計算，根據(jù)經(jīng)驗局部水頭損失取沿程水頭損失的15%計。

管道水力計算成果見表3。

表3 管道水力計算成果表

4.3 管道附屬設(shè)備

控制閥門井：在管道上設(shè)置閥門井?？刂崎l閥井磚砌體用M7.5水泥砂漿砌筑Mu10磚，底板采用干砌磚鋪設(shè)，蓋板為C25鋼筋混凝土預制蓋板，鋼筋采用HPB300 級，鋼筋保護層厚度為25 mm。閘閥井內(nèi)外采用M10水泥砂漿抹面，抹面厚度為2 cm；閥門：此次設(shè)計閥門井采用鋼制閥門。

4.4 管網(wǎng)措施

東溝村項目區(qū)設(shè)置配套φ110PE100（公稱壓力1 MPa）上水管道100 m，設(shè)置配套φ110PE100（公稱壓力1 MPa）輸水管道100 m及管道相關(guān)配件，新建閥門井2座，過瀝青路面1處。

4.5 蓄水池設(shè)計

此次共新建蓄水池1座，位于大峪鎮(zhèn)坡頭村。此次新建蓄水池均為高位蓄水池，方便項目區(qū)自流灌溉。蓄水池的池壁及池底板均為30 cm 厚C25 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池底下設(shè)10 cm 厚的C15 混凝土墊層，池內(nèi)設(shè)有1.00 m×0.80 m×0.80 m 的集水坑，蓄水池池底以2%的坡度坡向汲水池。蓄水池配20 cm 厚的鋼筋混凝土蓋板，蓋板上設(shè)有檢修孔，排氣孔。在蓄水池的側(cè)壁上設(shè)有一根進水管，一根溢流管，一根出水管，以及在集水池底設(shè)有一根泄水管，其中出水管在蓄水池外設(shè)閘閥。

5 結(jié)語

在濟源市項目區(qū)通過整修梯田工程措施，水源、管網(wǎng)等配套措施，管道附屬設(shè)備，蓄水池設(shè)計等坡耕地水土流失綜合治理，減輕洪水流量和減緩地表徑流，使水土流失強度和土壤流失量明顯減少，坡耕地土壤流失量由治理前的0.88萬t減少到0.20萬t。通過實施坡改梯，配套小型水利水保工程，土壤涵養(yǎng)水能力增強，恢復和新增土壤涵蓄水能力38萬m3，土地資源潛力得到有效開發(fā),提高了水資源利用率，為實現(xiàn)流域生態(tài)經(jīng)濟良性循環(huán)奠定了基礎(chǔ)。