浅谈木棉麓水土保持科技示范园梯田工程设计

周远丽

【摘 要】文章介绍了广西木棉麓水土保持科技示范园梯田设计目的、图斑的选择原则、田面宽度设计拟订方案、田坎防护形式的选择对比结果，提出了梯田的总体布置方案。

【关键词】示范园；梯田工程；布置；设计

【中图分类号】S157.2 【文獻标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）04-0122-03

1 项目背景

广西木棉麓水土保持科技示范园是广西壮族自治区水利厅积极推进的水土保持科技示范园区，以“科研、示范、教育、推广、服务”为目标。坡改梯是园区的其中一项示范工程，其改造的最终目的如下：①起到坡改梯的科研、示范作用；②积极采用新工艺和新技术，在实践中检验该项新工艺和新技术在坡改梯工程中的实用性，为在全范围内推广运用提供切实可靠的依据。

广西木棉麓水土保持科技示范园区位于南宁市良庆区那马镇木棉麓小流域内。示范园区地貌类型为构造剥蚀低丘，地势东西两侧高、中间低，地形呈“U”形，谷地呈南北走向，南北长约1 km，东西宽0.25～0.65 km，是一条十分典型的封闭小流域。园区内最高处在东南角的山头，海拔高211.9 m，园区内山丘在184～212 m高程，中间谷地高程在124～145 m。园区内地形起伏较大，高差在40～90 m，坡度在6°～30°。示范区地处南亚热带湿润季风气候区，园区多年平均降雨量为1 232.2 mm，降雨时空分配上很不均匀，80%以上降雨集中在汛期的5～9月份，其成因多为冷暖锋面交错及台风雨。园区内的平均气温为21.8 ℃，年平均日照为1 687.6 h，历年平均有霜期为28 d，平均风速为2.4 m/s。

2 梯田工程设计

2.1 梯田图斑布置

以地貌单元作为梯田布置的独立单元，每个单元内田块顺势山坡地形，大弯就势，小弯取直，同一个田面高程田面宜宽则宽，宜窄则窄。对少数地形有波状起伏的耕作区应顺总的地势，呈扇形区内梯田埂线亦随之略有弧度，不要求一律呈直线。田块的布置同时考虑与田间道路、排水设施的结合。

根据本项目的实际特点，共划分为3个图斑。图斑1：坡度在7°～15°的山坡；图斑2：坡度在15°～25°的山坡；图斑3：该图斑现状已修整为坡耕地，但回填的土方松散，局部坎坡存在坍塌现象。

2.2 田面宽度设计

参考《水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术》（GB/T 16453.1—2008），并根据工程区坡耕地水土流失情况、工程区土壤、地质等实际情况，田面设计为2种形式。①图斑1：根据地形地貌情况，田面宽度设计主要为5～10 m，局部较陡处缩窄，坎高约1.2 m，田坎坡度为81.5°；②图斑2：坡度为15°～25°：田面宽度设计主要为3～5 m，局部较缓处放宽，坎高约1.8 m，田坎坡度为70°；③图斑3：已修整为坡耕地，本次设计不再对其田面进行修整。

2.3 田坎防护形式的选择

2.3.1 田坎防护形式

考虑到园区建设的目的，拟同时采用生态袋护坡、干砌石挡墙护坡及土坎3种田坎防护形式，一方面对3种田坎的防护形式进行展示；另一方面对2种田坎的防护形式进行实用性、坡面植物存活率、经济效益的研究比较。各防护结构形式如图1～3所示，工程特性见表1。

2.3.2 生态袋护坡、干砌石护坡与土坎的布置

对生态袋护坡与土坎的实用性、坡面植物存活率、经济效益进行研究比较，必须建立在同一研究条件下，因此拟考虑在同一范围坡度内，均修建这3种田坎防护形式；同时，考虑到田坎的展示作用，拟设计在现状通往气象站道路两侧均匀地布置不同形式的田坎。具体布置如下。

（1）图斑1：原地形坡度为7°～15°，考虑在温室大棚、西侧及北侧各50 m的范围内采用生态袋护坡和干砌石护坡，各占3排，其余设计为土坎梯田，坎坡撒播草籽。

（2）图斑2：原地形坡度为15°～25°，考虑在现状通往气象站道路的北面设生态袋护坡和干砌石护坡，各占7排，其余设计为土坎梯田，坎坡撒播草籽。

（3）图斑3：该图斑现状已修整为坡耕地，但由于回填土体松散，已出现田坎坍塌现象，因此设计采用生态袋护坡对田坎进行加固。

2.3.3 干砌石挡墙护坡尺寸选择

根据相关经验，采用断面尺寸为内坡垂直，外坡坡比为1∶0.2，埋深0.3 m。根据田坎不同的田坎高度，干砌石挡墙护坡的宽度、高度有所不同。坎高1.2 m时，挡墙高度取1.5 m，顶宽0.4 m；坎高1.8 m时，挡墙高度取2.1 m，顶宽0.5 m。

2.3.4 田坎坡面草籽的选择

考虑到2种田坎研究的条件一致性，护坡固埂效果及经济效益，拟设计在田坎坡面选择种植药用植物金银花，既保护了田坎，又美化了环境，同时也达到增收的目的。

2.4 截排水沟设计

常规情况下，一般根据地形修建土质截排水沟收集汇水。但土质截排水沟在长期的使用过程中，容易淤积阻塞水流通道，考虑到本工程的示范展示作用，拟采用M7.5浆砌石结构形式截排水沟。截排水沟沿道路一侧布置，由于上游汇水面积不大，因此截排水沟均采用常规断面尺寸，M7.5浆砌石梯形结构，底宽0.4 m，深0.4 m，边坡比为1∶0.5。

2.5 田间道路布置

本项目梯田位于示范园区内，有供参观游览的作用，因此为了方便游客在项目区内参观行走，拟设计在项目区中部修建一条人行道路，头尾分别与通往气象站的道路及北部田间道路相连，形成一个环状交通网络。人行道路路面宽1.5 m，沿坡面横向或纵向布设，若与排水沟重叠，可考虑设计为路带沟形式，路面采用透水砖结构。

项目区北部的田间道路较窄，无法满足机械耕作需求，拟设计对其进行改扩建。扩建后，路面宽3 m。为了节约成本，田间道路一般采用泥结石路面。但考虑游客行走的方便性及景区美观性，拟将该田间道路路面分2个部分进行设计：第一部分主要作为机械耕作道路使用，该路段位于山脚混凝土环山道路与人行道路之间，设计采用常规泥结石路面；第二部分作为游客环山行走道路，位于人行道路与山顶混凝土环山道路之间，该段路面设计成透水砖路面，既环保又便于行人行走。

3 主要施工方法

（1）定线：在其正中从上到下确定一条中轴线，在中轴线上划出各级梯田的田面斜宽基点，向左右两端分别测定其等高线；连各等高线点成线，即为各台梯田的施工线。

（2）田坎清基：以各台梯田的施工线为中心，上下各划出50～60 cm宽作为清基线；将清基线内的地面翻松约10 cm，清除石砾等杂物。

（3）生态袋堆叠：在施工现场就地取土拌制植生土装填生态袋，加入保水剂、肥料、中粗砂等掺和料后采用绑扎带或手提缝纫机缝线进行封口；底层生态袋堆置好后，用碎石土（或碎石）回填生态袋与基坑边缘间的空余部位，夯（压）实生态袋及回填土，以防止底部基础层生态袋移动；用扣子将各生态袋扣紧。

（4）修砌石坎：石坎堆砌采用逐层向上修砌的方式，每层应用比较规整的较大块石砌成田坎外坡，各块之间上下左右都应挤紧，上下2层的中缝要错开呈“品”字形。较长石坎每10～15 m留一条沉陷缝。

（5）截排水沟：首先定线放样，然后根据截水沟与排水沟的设计断面尺寸，沿施工线挖沟和筑埂。砌筑前，将砌石上的泥垢冲洗干净，块石砌体应分层卧砌，并应上下错缝、内外搭砌，砂浆应饱满，其饱满度应大于80%。石块间较大的空隙应充填塞砂浆，后用碎块石或片石嵌实，不得先摆碎石块后填砂浆或干填碎石块，石块间不得无浆直接贴靠，砌缝内砂浆应采用扁铁插捣密实。

4 结语

传统的坡改梯在使用过程中，存在土坎崩塌等现象，不利于区域内的机械化耕作，同时对于正常的耕作也存在安全隐患，因此对不同的田坎防护形式进行对比研究，为群众提供坡改梯展示及示范平台，对推进坡改梯的建设可起到积极的促进作用。

参 考 文 献

[1]GB/T16453.1—2008，水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术[S].

[2]沈利娜，王春林，何衍海，等.广西木棉麓小流域水土保持科技示范园规划[J].广西科学院学报，2010（2）.

[3]俞孜，王勇，蒋燚，等.广西木棉麓水土保持科技示范园功能分区及治理创新[J].中国水土保持，2015（1）.