項目區(qū)梯田工程設(shè)計研討

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摘要：梯田是山區(qū)、丘陵區(qū)常見的一種基本農(nóng)田，進(jìn)行水平梯田的治理是我國坡地治理的一項重要工程，對指導(dǎo)坡地治理開發(fā)、建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化等方面具有重要意義。文章通過參與坡耕地水土流失綜合治理工程，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并根據(jù)梯田設(shè)計原則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對梯田工程典型設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，以期為梯田建設(shè)工程的設(shè)計與施工提供參考。

關(guān)鍵詞：坡耕地；綜合治理；梯田工程；設(shè)計

0引言

梯田是按地塊順坡按等高線排列建造的階梯式農(nóng)田，梯田是治理坡耕地水土流失的有效方式，可以有效地減緩田面坡度，攔蓄雨水，增厚土層厚度，改良土壤質(zhì)地，提高土壤宜種性水平等方面，創(chuàng)造良好的水、土生態(tài)環(huán)境，提高土地生產(chǎn)力，有利于耕作與提高作物產(chǎn)量，其蓄水、保土、增產(chǎn)作用十分顯著，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1梯田及分類

1.1梯田

梯田是山區(qū)、丘陵區(qū)常見的一種基本農(nóng)田，一般是在坡地上沿著等高線修筑成階臺式或坡式斷面的田地。按照我國的規(guī)定，坡度在25°以下的耕地可以修成梯田，這要就能很好地種植農(nóng)作物；對于坡度25°以上的耕地可以退耕，種植一些樹木和草。梯田既能防治水土流失，又能為貧困山區(qū)退耕陡坡，種草種樹，促進(jìn)農(nóng)、林、牧、副業(yè)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展創(chuàng)造前提條件。

1.2梯田分類

由于各地的自然地埋條件、土地利用方式、治理程度與耕作方式等方面不同，因此修筑梯田的形式也各不相同，分類方法也有多種。1.2.1按斷面形式分類。1.2.1.1階臺式梯田。階臺式梯田就是在坡地上沿等高線修筑成逐級升高的階臺形式的田地。階臺梯田又可以細(xì)分為水平梯田、坡式梯田、陋坡梯田、反坡梯田。我國很多地區(qū)人多地少，這些地區(qū)的梯田一般屬于階臺式梯田。1.2.1.2波浪式梯田。波浪式梯田是指在緩坡地上修筑斷面呈現(xiàn)波浪式，又稱寬埂梯田。1.2.2按土地利用方向分類梯田按土地利用方向可以分類：農(nóng)田梯田、水稻梯田、林木梯田、果園梯田等。1.2.3按建筑材料分類。梯田按田坎建筑材料分為土坎梯田、石坎梯田、植物田坎梯田。土坎梯田主要修筑在黃土高原，土層深厚，年降水量少的地區(qū)；石坎梯田主要修筑在石多土薄，降水量多的土石山區(qū)；植物田坎梯田主要修筑在地面廣闊平緩，人口稱少，黃土丘陵地區(qū)。1.2.4按灌溉與否分類。梯田按灌溉與否可以分為：旱地梯田、灌溉梯田。1.2.5按施工方法分類。梯田按施工方法可以分為：人工梯田、機(jī)修梯田。

2項目區(qū)工程概況

項目區(qū)屬淺山丘陵區(qū)，整體地勢西高東低、南高北底，最高點位于東屯村東西北山嶺處，海拔455.80m，最低點海拔226.10m，相對高差229.70m。流域內(nèi)溝壑縱橫，山腳處或海拔較低處土層相對較厚些，山體高處地帶土薄石厚，植被稀少，沖溝發(fā)育，地形復(fù)雜，平均溝壑密度2.05km/km2。項目區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，具有春短干旱風(fēng)日多，夏季炎熱雨集中，秋季晴和日照長，冬長寒冷雨雪少的特點。年平均氣溫13℃，最冷月為一月，平均氣溫-0.50℃，最熱月為七月，平均氣溫27.00℃。多年平均降水量611mm，多集中在6-8月份，且以大雨、暴雨為主，降水量占全年降水量的70%。該項目區(qū)現(xiàn)有梯田面積1216.46hm2，人均基本農(nóng)田0.07hm2。為達(dá)到人均糧食400kg以上，設(shè)計從現(xiàn)有坡耕地中調(diào)整104.12hm2進(jìn)行坡改梯種糧，使原有梯田面積增加到1320.58hm2；另外規(guī)劃將130.51hm2耕地發(fā)展經(jīng)濟(jì)林，增加經(jīng)濟(jì)收入；對荒山荒坡營造水保林48.07hm2，對疏林地進(jìn)行補(bǔ)植，封育治理1717.30hm2；同時利用農(nóng)村剩余勞力可從事編織、加工、運(yùn)輸、建筑及務(wù)工等方式增加收入。

3梯田工程設(shè)計

3.1設(shè)計原則與標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1設(shè)計原則。本次梯田工程設(shè)計遵循以下原則：因地制宜，山、水、田、林、路統(tǒng)一規(guī)劃，坡面水系、生產(chǎn)道路和梯田綜合配套，優(yōu)化布局；坡改梯必須布置在25°以下的坡耕地上；工程投資省，土方量少，便于耕作；埂坎材料就地取材，埂坎面積占耕地面積較少；集中連片，規(guī)模治理；田面宜寬不宜窄，田坎宜長不宜短，盡量做到生土平整，熟土蓋面，當(dāng)年不減產(chǎn)。3.1.2設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)采用10年一遇6小時最大降雨量，減少徑流90%，減少泥沙95%以上。即降水量基本進(jìn)入蓄排水系統(tǒng)，工程保持完好無損。

3.2設(shè)計布局

項目區(qū)內(nèi)的坡耕地坡度均在25°以下，平均土層厚度1.40m左右，交通便利，選擇其中種植條件較好的坡耕地布設(shè)為水平石坎梯田。其中，5~15°之間的坡耕地按照緩坡區(qū)梯田設(shè)計，15~25°之間的坡耕地按照陡坡區(qū)梯田設(shè)計。緩坡區(qū)梯田設(shè)計總體布局為：梯田布設(shè)以道路為骨架劃分耕作區(qū)，在耕作區(qū)內(nèi)布置田面寬10~20m、田坎高度1.10~2.50m之間的梯田，田面長度200~400m，便于大型機(jī)械耕作和自流灌溉；對少數(shù)地形有波狀起伏的，耕作區(qū)應(yīng)順總的地勢呈扇形，區(qū)內(nèi)梯田埂線亦隨之略有弧度。

3.3典型設(shè)計

新修梯田以圖斑2#、3#作為典型設(shè)計，面積19.68hm2，原地面坡度7°。3.3.1田面寬度設(shè)計。本次設(shè)計石坎梯田田面寬度時，應(yīng)考慮原土層厚度、機(jī)械修筑、機(jī)械耕作等因素。修平后，梯田表層土厚應(yīng)﹥30cm，田面寬度按下面公式計算：B=2×（T－h(huán)）×cotθ（1）式中：B—田面寬，m；T—原坡地土層厚度，1.60m；h—修平后挖方處后緣保留的土層厚度，0.80m；θ—地面坡度，取7°。計算田面寬度14.27m，結(jié)合實際情況以及便于施工，本次設(shè)計田面寬度為14.00m左右。3.3.2田坎高度和埂坎高度設(shè)計。田坎高度按下式計算：H=B/（cotθ-cota）（2）式中H—田坎高度，m；B—田面寬度，14m；θ—地面坡度，7°；a—田坎坡度，80°。計算田坎高度1.50m，本次設(shè)計田埂高0.20m，設(shè)計埂坎高1.80m。3.3.3田坎側(cè)坡。田坎側(cè)坡坡度與土壤、田坎高度和修筑材料有關(guān)。本次設(shè)計的石坎梯田，外坡坡度為80°，頂寬0.40m，底寬0.64m，基礎(chǔ)埋深0.50m。3.3.4梯田工程量計算。梯田修筑為半挖半填，每公傾梯田的土方量計算公式為：V=［××L］12B2H2=1/8BLH=1400.40新修梯田原地面平均坡度7°，田坎側(cè)坡80°，田面寬14m，經(jīng)計算田坎高1.80m，每公頃土方量1400.40m3，每公頃石方量456m3。坡改梯共計104.12hm2，其中圖斑17、18、42、43均為新建，面積為35.02hm2，石材全部為外購；其余69.10hm2的梯田可部分利用附近石材，檢集石料約占總用量的62%。經(jīng)計算坡改梯工程量為：土方14.99萬m3，石方4.75萬m3，推土機(jī)臺班429個，需投工3.48萬個。

4梯田工程管護(hù)要點

4.1維修養(yǎng)護(hù)

為加強(qiáng)對梯田的管護(hù)，要對梯田區(qū)進(jìn)行檢查，定期檢查，特別是每年汛后和每次較大暴雨后的檢查，如果發(fā)現(xiàn)田坎或田埂處有缺口、穿洞等損毀現(xiàn)象，要及時進(jìn)行補(bǔ)修。另外，在對梯田田面進(jìn)行平整后，在地中原有的淺溝處，在雨后也會產(chǎn)生不均勻沉陷，在田面形成淺溝集流，這種情況也要及時注意，待莊稼收割后，及時取土填平。

4.2促進(jìn)生土熟化

新修的水平梯田，第1年要選擇那些適應(yīng)生土的作物，如豆類、馬鈴薯等之類的，或者選種一季綠肥作物與豆科牧草，以促進(jìn)生土熟化。舊有的梯田進(jìn)行修平后，要在挖方部位多施有機(jī)肥，要比平時高一倍左右，還要深耕30cm左右，以便促進(jìn)生土熟化。

5結(jié)語

綜上所述，梯田工程的實施，從根本上改善了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件，提高了糧食產(chǎn)量，改善生態(tài)環(huán)境。搞好梯田設(shè)計，根據(jù)不同的坡度確定相應(yīng)的田面寬度，要根據(jù)現(xiàn)狀地形及土方量、埂坎占地、耕作、灌溉、作物生長等因素進(jìn)行梯田設(shè)計，達(dá)到便利耕作，包括機(jī)耕；又能保證埂坎的安全穩(wěn)定。

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作者:朱林 單位:河南省水利廳機(jī)關(guān)服務(wù)中心