佳县神灵庙小流域综合治理工程措施分析

陈建国，封 春，张飞飞

（1.佳县水土保持工作队，陕西 榆林 719200；2.佳县水利水电工作队，陕西 榆林 719200）

0 前言

神灵庙小流域水土保持综合治理工程位于黄河二级支流五女河水系，是人口活动较为频繁的地带，也是发展农业生产的重要基地，水土流失最为严重，生态环境最为脆弱的区域之一。

神灵庙小流域水土保持综合治理工程项目区为典型的黄土丘陵沟壑区，地形支离破碎，梁、峁广泛分布，植被覆盖率低，由于黄土疏松，易遭侵蚀，加之项目区内人为活动密集，加剧了项目区的水土流失。项目区内流失的土壤随地表径流进入黄河，不但降低了黄河的行洪能力，影响防洪、供水、灌溉等效益的发挥，同时导致土地资源破坏，地下水位下降，土壤发育缓慢、贫瘠低能，使当地农民生产生活水平降低。同时项目区内水土流失形成和发展十分活跃。干旱和洪涝交替，土壤抗蚀能力削弱，强降雨和大暴雨天气集中，雨滴直接溅蚀严重，水力面蚀发育，加剧了水土流失，急需治理。

本文对佳县神灵庙小流域综合治理工程的工程措施进行分析。

1 项目区概况

项目区属于黄土丘陵沟壑区，地表全被黄土所覆盖。项目区内主要为黄土梁峁地貌，大部分为黄土梁峁区。项目区属温带半干旱气候，多年平均降水量395.0 mm，最高年降水量576.3 mm（1978年），最少年降水量235.7 mm（1972年）。年蒸发量2378 mm，大于10℃积温为3812.6℃，平均气温10.0℃，最高气温38.9℃，最低气温-29.0℃，年平均无霜期159 d，平均风速3.0 m/s。项目区内土壤类型主要为黄绵土。

项目区涉及官庄乡的草垛楞村和朱官寨乡的曹家崖窑村等2 个行政村，总人口304 人，农业人口304 人，劳力110 人，人口密度112 人/km2。总土地面积2.72 km2，耕地面积0.74 km2，农业人均耕地3.67 亩，人均基本农田1.29 亩，农业总产值80.59 万元。

项目区水土流失类型以水力侵蚀和风力侵蚀为主，尤以水力侵蚀严重，其中面蚀广泛，部分地区有沟蚀。项目区平均土壤侵蚀模数为15000 t/（km2·a）。根据《陕西省人民政府关于划分水土流失重点防治区的通告》，属水土流失重点治理区。

2 防治目标及任务

在现有治理程度的基础上通过优化措施配置，实现水土流失治理度70%以上，减少水土流失量，流域生态环境得到改善。大力发展经济林、灌木林和草面积，以提高农民收入，解决流域饲料、燃料需求，提高流域内林草覆盖率，林草覆盖率达到40%以上，减轻水土流失危害。基本农田达到2.0 亩/人以上，人均粮食达到400 kg 以上。大力发展生态林，发展畜牧业。

根据项目区水土流失防治目标，确定项目区总面积为272.07 hm2，其中治理面积125.12 hm2。

3 土地利用调整

3.1 土地分级和适宜性评价

依据规范BG/T 15772-1995 中土地适宜性评价的因子及指标体系要求，在对流域土地资源利用现状调查的基础上，结合当地农业生产习惯，充分考虑地形、地貌、土壤及水土流失等自然条件差异，确定按坡度、土壤侵蚀强度、径流、土层厚度、地貌及土壤等六个因子，将现状土地用途综合评定为五个等级，划定生产用地和生态用地。

表1 小流域土地分级及适宜性评价表

一级土地共有27.15 hm2，占总面积的9.98%。此类为水域及土地平缓，坡度＜5°，现状多为坝地、梯田。宜继续作为农业生产用地。

二级土地共有53.75 hm2，占总面积的19.76%。主要分布于梁峁坡上部，地面较平缓，坡度在5°～15°，现状大多是坡耕地，土壤侵蚀强度为轻度，可发展为水平梯田、经济林。

三级土地共有70.68 hm2，占总面积的25.98%。这类土地坡度较陡（15°～25°）主要分布于梁峁坡中下部和部分沟谷坡上部，土壤侵蚀强度为中度，可营造水保灌木林，部分立地条件较好的区域可发展经济林，种植牧草。

四级土地共有78.56 hm2，占总面积的28.87%。主要分布在坡度达（25°～35°）以上的梁峁坡上部，水土流失强烈。利用方向以改造后宜林、牧为主。

五级土地共有41.93 hm2，占总面积的15.41%。主要分布坡度大于35°的梁峁坡及沟道下切较深的两壁和支毛沟沟头，土层薄，重力侵蚀严重，水土流失强烈。利用方向以营造灌木林及封禁为主。

根据土地适宜性评价和流域内实际状况，经对各种用地的实际需求进行校核，规划生产用地59.11 hm2，生态用地为164.01 hm2。

3.2 土地调整

根据本方案确定的土地调整方向，结合土地适宜性划分结果，本方案实施后，土地利用结构调整为农地59.11 hm2，林地148.94 hm2，牧草地15.07 hm2，未利用地41.93 hm2，其他用地7.02 hm2，农地、林地、草地、未利用地、其他用地比例由治理前的1∶0.61∶0.13∶1.82∶0.09 调整为1∶2.52∶0.25∶0.71∶0.12，土地利用结构趋于合理，可基本实现土地资源的有效开发利用。

4 工程措施

4.1 梯田工程

4.1.1 断面设计

①水平梯田断面设计需求得不同坡度下梯田的优化断面［1]。田面应有适当的宽度（陡坡区一般5 m～15 m，缓坡区一般20 m～40 m）。

②梯田的断面要素

水平梯田断面各要素关系式：

田面宽：B=H（ctgα-ctgβ）；田面毛宽：Bm=Hctgα；田面占地宽：Bn=Hctgβ；耕地田面宽：b=B-D；田面斜宽：；田坎高：H=Lsinα。式中：α 为地面坡度；h为地埂高；β 为田块坡度；Bn为田坎占地宽；H为田坎高度；b为耕作田面宽；B为田块宽；Bm为田面毛宽；D为地埂底宽；L为田面斜宽；d为地埂顶宽。

田面呈倒反坡状，内低外高，坡度1°～3°；蓄水埂高0.3 m、顶宽0.5 m，埂内外坡比1∶1；田坎坡度根据田坎高度确定，田坎越高，坡度越缓，一般为71°～76°；软坎按天然休止角确定，一般为42°～45°，并栽植植物保护。

③水平梯田工程量计算

单位面积土方量按下列公式计算：

式中：V为单位面积梯田土方量，m3；L为单位面积梯田长度，m；H为田坎高度，单位为m；B为田面净宽，m。

故单位面积V（hm2）土方量为：

4.1.2 典型设计

流域内共修水平梯田16.05 hm2，流域内水平梯田各图斑地形条件基本相近，共设计官庄乡草垛楞村32 号、35 号、45 号图斑，将3 个图斑水平梯田按不同坡度进行细化设计。

32 号图斑面积为8.32 hm2，地面平均坡度为7.6°，田面宽度取20 m，梯田田坎采用软坎形式，田坎坡度为45°，田坎高度为2.73 m，地埂顶宽0.5 m，高0.3 m，内外坡比均为1∶1，田坎占地宽为2.73 m，田面毛宽22.73 m，土方量为5.57 万m3。

35 号、45 号图斑面积分别为3.84 hm2、3.89 hm2，地面平均坡度为13.0°，田面宽度取15 m，梯田田坎采用软坎形式，田坎坡度为70°，田坎高度为3.62 m，地埂顶宽0.5 m，高0.5 m，内外坡比均为1∶1，田坎占地宽为1.32 m，田面毛宽16.32 m，土方量分别为2.72 万m3、2.76 万m3。

4.2 小型水利水保工程

4.2.1 谷坊

①谷坊间距确定：以谷坊淤满形成台地时，下坝顶与上坝坡脚在同一高程为设计型式，［2]其间距L为：

式中：L为谷坊间距；H为谷坊高；I为沟道比降。

②谷坊数量：采用谷坊同高时

式中：n为谷坊数量，座；h为沟道最下游谷坊底到最上游谷坊顶间相应的地形高差，m；H为谷坊高，m。

③断面设计

谷坊坝体断面为梯形，断面尺寸为：坝顶宽1.5 m，底宽为7.5 m～11.3 m，引背水坡坡比为1∶1。

④溢洪口：溢洪口设在土坝一侧的坚实土层上，上下两座谷坊的溢洪口尽可能左右交错布设。溢洪口为明渠式，浆砌石砌筑，梯形断面，底宽1.0 m，深0.5 m，坡比1∶1。

⑤施工工艺

定线：根据规划测定的谷坊位置，按设计的谷坊尺寸，在地面划出坝基轮廓线。

清基：将轮廓线以内的浮土、草皮、乱石、树根等全部清除。

挖结合槽：沿坝轴线中心，从沟底至两岸沟坡开挖结合槽，宽深各0.5 m～1.0 m。

填土夯实：每层填土厚0.25 m～0.30 m，夯实一次，将夯实土表面刨松3.0 cm～5.0 cm，再上新土夯实，要求干容重1.4 t/m3～1.5 t/m3。

4.2.2 水土保持林草

（1）经济林

①建设条件：缓坡地，村庄周边。

②树种配置：纯林，株行距4 m×5 m，树种为核桃。

③技术措施设计

a.整地：提前一季进行整地，采用水平阶整地，整地规格为：阶长4.0 m，阶宽1.5 m。

b.苗木规格：选用苗龄2 a 以上的一级苗。

c.造林时间及方法：春、秋雨季植苗造林，每坑定植1 株，踩实灌水。

d.幼林抚育：定植3 a 内，每年视旱情浇水2～3 次，施肥2次，松土除草1～2 次，并每年扩树盘、培土、追肥。

（2）人工种草

兴修高标准梯田后下余的、立地条件较好的退耕坡地，本着“以畜定草”原则，优先种植优质牧草。草种选择紫花苜蓿。

①播种：种子先采取风选筛选的办法进行种子挑选，并在播前进行晾晒，提高发芽率，预防病虫害。选择春秋季播种，每公顷播种量25 kg，采用穴播，穴距20 cm，覆土厚度2 cm～4 cm，适当浅播。

②田间管理：苗高4 cm～6 cm 时除草一次，苗高12 cm～15 cm时第二次除草，采用药物、器械与人工相结合的办法防治病虫害、鼠害。

③刈割利用：一般在停止生长前半个月刈割，留茬高5 cm～10 cm。第一次刈割在现蕾前，第二、三茬可刈割或放牧。

5 结语

神灵庙小流域综合治理工程的实施使得流域内的水土流失得到基本控制，有效减少了进入下游河道的泥沙，延缓下游河道淤积，从而减轻了下游河道清淤工作量，节省了大量的人力，物力和经费。项目实施后，新增林草面积62.39 hm2，林草覆盖率达到43.12%，可有效改善区域生态环境，避免了土壤养分的流失，促使生态环境良性发展。同时坡耕地退耕还林还草，使得劳动生产率得到显著提高，更快地促进当地人民早日脱贫致富奔小康。