柳桩在盐碱地排水渠边坡支护中的应用

王波

摘 要 盐碱地治理是开展土地整治，满足社会和经济发展需要的重要工作。盐碱地治理常用方法是覆土压盐和排水洗盐，从而使得开挖排水渠（排碱沟）成为盐碱地治理的重要工程措施。基于此，通过比较排水渠边坡支护形式，提出采用柳桩支护盐碱地排水渠边坡的支护方式，并介绍了柳桩支护排水渠边坡的设计方法及其优点，进而达到经济、高效、生态的盐碱地治理模式。

关键词 盐碱地；柳桩；排水渠；边坡支护

中图分类号：S156.4 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.21.092

为满足我国经济发展的需要，基础设施建设不断扩大，由此造成的问题是耕地面积逐渐减少、土地资源更加稀缺。因此，土地整治工作更加紧迫，也是社会经济稳固发展的必然需要。其中，盐碱地治理是现今土地治理的难题之一也是关键所在，据统计，盐碱地遍布全世界100多个国家，总面积达10亿公顷[1]，且每年以150万公顷的速度增加[2-3]。关于盐碱地治理技术，近些年国内外企业、學者研究成果较多，治理措施主要包括工程措施、化学措施、生物措施等[4]。工程措施主要包括水利及土地整治工程措施，水利措施中，采用开挖排水渠（排碱沟）降低地下水位的工程措施应用较为广泛[5]。通过多年治理经验发现，盐碱较重的地块地下水位普遍较高，且表层地下水盐碱度较高，定边县堆子梁镇、石洞沟乡等多个区域都呈现这样的分布趋势，开挖排碱沟降低地下水位是通过排水脱盐的原理降低土壤盐碱度，从而达到盐碱地治理的目的。但如何防止盐碱地排碱沟边坡坍塌、侵蚀自然而然是急需解决的问题。

1 盐碱地排水渠利用情况

在盐碱地开挖排碱沟从而达到盐碱地治理的目的已被广泛应用和认可。阿依古丽·达嘎而别克等[6]采取淋洗、冲洗或两者并用的措施，对恰布拉村牧民定居点盐碱土壤进行改良，经研究得出盐碱地改良时修建排水渠洗盐的有效距离在0～40 m，超出此范围效果不明显。季方等[7]研究了农田排水对塔里木河水质盐化的影响，发现通过排水降低灌区的地下水位，同时把盐分带出农田外，对促进绿洲的农业生产起到了重要作用，但也注意到，排出去的水污染了河流或其他土地。张永华[8]根据灌溉与排水工程设计理论与方法用于依兰县松花江左岸的巴兰河灌溉渠的工程设计中，主要从灌溉渠系和排水渠系两个方面分别进行布置，为灌区总体规划提供依据，总体来讲，只有通过灌溉排水工程的合理布置，才能促进农业发展。

（排水渠）排碱沟虽广泛应用，但对其边坡防护确重视不够，开挖几年后排水渠因泥沙淤积，导致排水不畅，须进一步清淤。定边县堆子梁镇白土岗子村土地开发项目于2014年完工，几年后，受上游河水冲刷及田块内地下水侵蚀，排碱沟底已被淤积抬高，且边坡侵蚀及塌陷严重，导致渠面逐年加宽，使得耕地面积逐渐减少，排碱沟现状如图1所示。为了维持土壤改良效果，须定期进行清淤，增加了生产成本。

2 排水渠边坡加固措施

为防止排水渠边坡坍塌、侵蚀、渠底淤积，需对边坡进行加固，加固方法总体上包括修建梢石堤防、梢土堤防、混凝土堤防、（浆砌石）淤地坝等，但这些措施一般投资大，后期维护成本高，对于盐碱地或其他土地治理不太适用。

范小黎等[9]采用水槽试验方法分析宁夏平罗西大滩地区分别以白僵土、沙土所铺设成的排水渠道的稳定性，结果表明，用白僵土铺成的渠道有很强的抗冲性。邢会文等[10]研究了柠条、沙柳与土及土与土界面摩擦特性，结果表明，柠条根系抵抗根-土分离的能力优于沙柳，即柠条根系与土体的结合力优于沙柳。王文生[11]针对公路边坡研究植物护坡机理，并将植物护坡总结为坡面冲刷防护与边坡加固两种类型，坡面冲刷防护可根据浅根表土加筋与茎叶水文效应机理进行设计，坡面加固可根据深根锚固作用于蒸腾排水效应机理设计。周应贤[12]研究了引水渠道经过盐碱地带的施工方法及具体的施工技术要点，以提高排水渠的防渗性能，并提出在水利水渠发展较快的同时应兼顾土地盐碱化的问题。

3 柳桩在排水渠边坡治理中的应用及设计方法

3.1 柳桩在排水渠边坡治理中的应用

罗志刚[13]将柳桩应用于小流域河道（沟壑）治理中，大体步骤包括清基、打桩、铺底梢、编柳篱、填充淤泥及卵石等，该措施工序简单、后期维护成本低。张汉雄[14]研究了沙柳谷坊的设计与施工，沙柳谷坊是一种用柳桩做支撑框架、沙蒿做屏障、沙子充填做坝体的拦沙小坝，是工程措施与生物措施相结合的有效治沟方法，具有就地取材，成本低、治理效果好的特点。定边县盐场堡镇的盐场将柳桩用于排水渠边坡加固中，在当地将柳桩加固后的排水渠边坡称为“盐坝”，也就是说柳桩抗盐碱，耐侵蚀，是盐碱地排水渠边坡治理的最佳材料，图2为柳桩护坡效果图。借鉴盐场堡盐场排水渠边坡治理措施，将柳桩护坡方法应用于定边县石洞沟乡郑寨子村土体开发项目排水渠设计中。

3.2 柳桩设计及施工方法

1）柳桩护坡前先开挖排水渠，开挖深度及宽度可根据当地地下水位、地质条件、地形地貌及耕地需求进行设计，开挖后应对边坡进行修整，并对渠底及边坡稍加夯实。

2）边坡修整后开始打柳桩，柳桩沿着坡面插入渠底，根据土质条件及坡面坡度，柳桩插入渠底的深度一般为桩长的1/3左右，根据渠底宽度，可交叉型插入（见图3），也可对称型插入（见图4），柳桩桩径一般为10 cm左右，打桩间距一般为1 m左右，为增强稳固性，平面布置形式为梅花形（见图5）。

3）柳桩可确保结构稳定，为进一步防止边坡垮塌、侵蚀，并确保渗水、排水流畅，采用编制的柳条与柳桩连接后共同发挥护坡作用。柳条为新伐柳条，编制网最薄不低于8 cm，最大孔洞不大于1 cm×1 cm，在编制网纵向设置横杆（柳桩），间距为1.5 m左右。柳条编制网与柳桩采用绑扎连接，绑扎材料为直径3.2 mm的镀锌钢丝，柳条编制方法及平面见图6。

4 柳桩护坡效益

4.1 经济效益

柳桩具有耐盐碱、耐侵蚀的特性，在工程施工中，一次性投资小，工序简单，可就近取材，节约成本，且后期维护费用低，当地农民也可根据需要自行治理。

4.2 生态效益

现今社会提倡生态治理，在盐碱地治理工程中，柳桩护坡正符合这种理念。相对于浆砌石等一般的护坡方法，柳桩护坡工序简单，耐盐碱且节约资源，不会对当地环境造成破坏，达到了盐碱地治理，增加农民生产收入的目的。

5 结论

采用柳桩加固盐碱地排水渠边坡的方法一方面具有施工工序简单、一次性投资小、后期维护费用低等优势，另一方面，采用编制的柳条与柳桩连接可进一步发挥护坡作用，1）能确保地下水深入渠道，起到排水洗盐的作用，2）沙柳与柳桩都耐盐碱，可长年维持盐碱地治理效果，较好的发挥经济效益和生态效益。但是，排水洗盐固然可改善耕地条件，但排出去的水流往何处，是否会对其他区域造成影响是值得思考的问题，因此，如何更好地利用或处理排碱沟中的水是今后在实际生产生活当中急需解决的问题。

参考文献

[1] 王遵亲.中国盐渍土[M].北京：科学出版社，1993.

[2] 张建锋，张旭东，周金星，等.世界盐碱地资源及其改良利用的基本措施[J].水土保持研究，2005（6）：32-34，111.

[3] Asish Kumar Parida， Anath Bandhu Das. Salt tolerance and salinity effects on plants： a review[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety，2005，60（3）：324-349.

[4] 胡一，韩霁昌，张扬.盐碱地改良技术研究综述[J].陕西农业科学，2015，61（2）：67-71.

[5] 尹建道，姜志林，曹斌，等.濱海盐渍土脱盐动态规律及其效果评价——野外灌水脱盐模拟实验研究[J].南京林业大学学报（自然科学版），2002（4）：15-18.

[6] 阿依古丽·达嘎尔别克，艾比布拉·伊马木，大森圭佑，等.不同洗盐法对盐碱化土壤改良效果研究[J].新疆农业科学，2015，52（3）：477-482.

[7] 季方，樊自立，马英杰.农田排水对塔里木河水质盐化的影响研究[J].灌溉排水，1998（3）：34-37.

[8] 张永华.灌区规划中的灌溉与排水工程布置[J].黑龙江水利科技，2015，43（9）：92-94.

[9] 范小黎，王随继，杜俊，等.宁夏平罗盐碱地排水渠道抗冲性野外水槽试验[J].灌溉排水学报，2011，30（2）：55-59.

[10] 邢会文，刘静，王林和，等.柠条、沙柳根与土及土与土界面摩擦特性[J].摩擦学学报，2010，30（1）：87-91.

[11] 王文生，杨晓华，谢永利.公路边坡植物的护坡机理[J].长安大学学报（自然科学版），2005（4）：26-30.

[12] 周应贤.引水渠道经过盐碱地带的施工方法[J].甘肃农业，2013（23）：91-92.

[13] 罗志刚.“柳桩”在小流域河道（沟壑）治理中的应用[J].新疆水利，2000（1）：39-40.

[14] 张汉雄.沙柳谷坊的设计与施工[J].人民黄河，1997（1）：23-25，30.

（责任编辑：赵中正）