辽东地区侵蚀沟治理模式初探

迟 铭

(丹东市水务服务中心，辽宁 丹东 118000)

近年来，由于低山丘陵地区的地貌类型、温带大陆性季风气候以及不合理的生产经营活动等因素综合作用，侵蚀沟逐渐成为辽东地区水土流失的主要表现形式。侵蚀沟的发展不仅蚕食耕地、破坏土壤养分、降低土地生产力、减少粮食产量，而且破坏生态环境、诱发山洪地质灾害、损毁基础设施、威胁人民群众生命财产安全，制约着区域经济社会可持续发展[1-2]。因此，对侵蚀沟进行综合整治就显得尤为重要。凤城市位于辽东半岛东部，临近黄海北岸，拥有辽东地区典型的自然地貌特征，可基本概括为“八山半水一分田，半分道路和庄园”。本文主要以国家农业综合开发侵蚀沟综合治理工程——2018年凤城市刘家河项目区为例，对辽东地区侵蚀沟治理模式进行初步探讨。

1 项目概况

项目所在地刘家河镇位于凤城市北部，距离凤城市24km，属于低山丘陵地貌类型，侵蚀沟大部分为水蚀沟，多呈鸡爪状。项目区总面积17028.94hm2，现有水土流失面积7034.00hm2，占总面积的41.31%。项目区内中型侵蚀沟的干沟主要分布在坡耕地最低处，部分分布于两侧山体的谷地，汇流入草河、金家河或两河的一级支流；中型侵蚀沟的支沟一般分布于坡耕地自然分区的低处，与干流垂直或交角较大。小型侵蚀沟直接汇入草河、金家河以及两河的一级支流或中型沟。该项目共治理侵蚀沟37条，其中中型侵蚀沟19条，小型侵蚀沟18条，控制水土流失面积10.72km2。共修建作业路6.541km，修建谷坊344座，沟道格室护砌4.967km，预制混凝土槽护砌2.071km，格宾笼干砌石护砌1.528km，沟道修整12.599km，秸秆填埋3.131km，沟头及坡面植物措施26.50hm2，退耕还林1.74hm2，土地复垦1.29hm2，工程总投资1287万元。

2 项目治理典型措施

2.1 沟头防护工程

沟头防护工程可以有效防止坡面径流由沟头进入沟道或对已经进入沟道的径流加以控制，达到防止沟头前进的目的。该项目采用柳桩编篱跌水和格宾石笼跌水两种形式作为主要的沟头防护工程措施。项目区的沟头防护工程主要布设在坡面径流集中泄入并能引起显著的沟头前进和扩张的位置。

在修建柳桩编篱跌水前要先对沟头进行整形修坡，并在此基础上铺设一层10.0cm厚的熟化土，沿垂直沟道中心线的方向用柳树的树干打桩入土0.5m，桩间距0.5m，行间距0.5m。在垂直水流的方向铺设柳条，用铁丝将柳条固定于柳桩上，然后在柳条上再铺设柳条，柳条根部顺水流方向，并紧靠沟道末端，覆土。柳条铺设完成后，整个柳桩编篱跌水的两侧应用柳条捆压实，并用柳树桩钉牢，见图1。柳桩编篱跌水上应覆盖10.0～15.0cm厚的表层土，覆土后压实、浇水，有利于柳条的成活。柳桩编篱跌水的尺寸可根据沟道实际宽度、坡度以及过水量的大小来确定。柳桩编篱跌水一般在集雨面积大的沟头进行连续铺设，起到降低沟道洪水流速、减轻沟道洪水冲刷、增强沟道稳定性的作用。

图1 柳桩编篱跌水

2.2 沟道削坡整形

沟道削坡整形适用于沟道扩张、沟壑发育、沟底下切并存在严重危害的侵蚀沟道。根据侵蚀沟的深度和土壤类型的不同进行削坡整形，边坡比采用1∶1～1∶1.5，沟道宽度按设计流量计算后并结合现状宽度合理确定。根据施工现场的实际情况在部分沟段可采用单侧削坡，并保留原有的且生长较好的乔木、灌木，通过对侵蚀沟进行削坡整形，维持了坡面的稳定。在经过削坡整形后，可根据沟道治理的具体需求，布设谷坊、沟头防护等工程措施，同时也为林草措施的实施创造了有利条件。

2.3 秸秆填沟工程

为增加耕地资源，改善耕作条件，对位于坡耕地中心并且平均流速较小的小型侵蚀沟和水线沟，采用秸秆填沟的方式恢复耕地资源。首先将耕作层土壤剥离，然后将玉米秸秆打捆铺设于沟底，厚度为0.5m，再将剥离的耕作层土壤回填于秸秆上方，回填土厚度不小于0.5m。由于铺设的秸秆层有较好的透水性，可以不改变坡面径流的流动路径，使坡面径流由秸秆层向下游流动，从而减少表层土壤的流失，有效地防止沟道的下切和扩张。经过秸秆填沟工程治理后的侵蚀沟也可恢复耕作，进一步提高土地的利用率。

2.4 谷坊工程

项目区的谷坊工程主要修建在沟道比降较大、沟底下切剧烈的沟段，采用柳桩编篱谷坊和格宾石笼谷坊两种结构形式。格宾石笼谷坊一般布设在沟道较深、汇水量较大、比降较大、沟道底较宽且不适宜实施护堤工程的侵蚀沟段；柳桩编篱谷坊则大多布设在沟底比降相对较小的侵蚀沟道。该工程大多采用柳桩编篱谷坊的结构形式。

近年来，柳桩编篱谷坊越来越多地应用于侵蚀沟治理工程中，在修建柳桩编篱谷坊时要先对侵蚀沟进行整形，在沟底沿垂直水流方向密植柳桩，选择生长能力强的活立木作为柳桩，柳桩直径7.0～10.0cm，桩长1.0～1.5m，埋深0.5m，行间距0.5m，桩间距0.5m，见图2。柳桩之间均用柳条横向编织成篱，每两排篱之间由下至上依次为柳条、30.0cm厚覆土、生态固袋、柳条，生态固袋与柳条均沿垂直于水流方向布设，见图3。待柳桩成活后，可利用新发出的柳条，在谷坊上游的淤积面上种植柳树，逐步形成沟底的防护林，进一步巩固谷坊工程治理效果。

图2 柳桩编篱谷坊平面图

图3 柳桩编篱谷坊标准断面图

2.5 沟道滩岸防护工程

为保护岸坎稳定，防止沟岸扩张、侵蚀耕地，在部分沟段实施沟道滩岸防护工程。主要措施有天然植被护坡工程、土工格室防护工程以及格宾石笼防护工程。其中，在流量、流速不大和冲刷能力较弱的沟道采用天然植被护坡工程；在流量、流速较大和冲刷能力较强的沟道采用格宾石笼防护工程或土工格室防护工程。

该工程首次将土工格室这种新型生态护岸构件应用于侵蚀沟治理中。土工格室的巢室高为15.0cm，单个标准巢室展开尺寸为34.0cm×29.0cm。施工时，沿基线方向铺装时第一个锚固点距离边线17.0cm，之后每两个锚固点间距34.0cm；两侧方向展开铺装时，沿边线第一个锚固点距离基线14.5cm，之后每两个锚固点间距29.0cm。全部锚固工作完成后，在每个巢室中均匀放置含有草籽的腐殖质土，腐殖质土要超出巢室5.0cm，以便表面加固和填充压实，见图4。

图4 土工格室示意图

2.6 林草措施工程

为减少坡面汇流，在沟道两侧坡面退耕还林栽植红松，并采取穴状整地的方式，红松栽植的行间距为2.0m，株间距为2.0m。同时，在侵蚀沟两侧无硬防护或防护未到顶的沟段进行刺嫩芽串带。侵蚀沟经过修坡整形后，在两侧坡上种植刺嫩芽，每侧两行，行间距0.2m，株间距0.2m。通过林草措施的实施，一方面可以有效减少水土流失，保护耕地，改良土壤理化性质，改善生产条件，提高生产力；另一方面，可以实现生态恢复，改善自然环境，生态效益显著；同时，红松、刺嫩芽等植物具有较高的经济价值，可以增加当地农民的收入，提高农民生活水平，经济效益显著。

2.7 其他配套工程

在侵蚀沟治理过程中，根据项目区的实际情况、项目治理措施的特点，修建作业路、路涵等配套工程，以满足当地农民的生活、生产需求。同时，对项目实施后占压的耕地进行深耕、起垄，使耕地恢复原有的耕种条件。

3 结 语

国家农业综合开发侵蚀沟综合治理工程——2018年凤城市刘家河项目区在总体布局上，始终坚持“先治坡后治沟，先上游后下游，先支沟后干沟，从沟头到沟尾”的原则，逐步实现对侵蚀沟的全面治理。由于项目区为典型的低山丘陵区，综合当地的气象、水文特征，侵蚀沟的分布、发育特点，当地居民的生产、生活需求等，在措施配置上优先采用植物措施进行治理，对于植物措施难以有效防控的沟段，适当地辅以工程措施。具体做法是在侵蚀沟的集流坡面和沟头种植水保林、经济林、布设柳桩编篱跌水，以达到恢复植被、截流蓄水、固土封沟、控制侵蚀沟继续发展的目的；在侵蚀沟的中下游采用以疏导为主的植物措施与工程措施相结合的治理方式，在侵蚀沟底比降较大、植物措施难以有效防治的沟段，采取工程措施对侵蚀沟进行修坡整形，并布设谷坊、沟道护岸等措施进行层层拦蓄，抑制沟道的发展和水土资源的流失。综上所述，凤城市刘家河项目区的治理模式可以基本概括为“沟头防护林、柳桩编篱跌水，沟坡退耕还林、植物串帯，沟底柳桩编篱谷坊拦蓄，其他配套工程辅助”的综合治理模式，该模式为辽东地区侵蚀沟治理工作提供了宝贵经验。