艾家和郎洞沟工程区侵蚀沟治理措施布置探讨

陆延华

(辽宁省水利水电科学研究院有限责任公司沈阳分公司，沈阳 110003)

1 概 述

项目区位于昌图县境内，涉及下二台镇的艾家村、田家村及毛家店镇的后梨树村。流域内的土壤类型是棕壤土和草甸土，垂直节理发育，颗籽均匀，黏土含量低、胶结力弱,容易产生水土流失。土层厚度在20-275cm之间，土壤肥力属中等偏下。植被属长白山植物区系，由山林和草灌所构成，天然次生林较多，人工林较少，植被覆盖度43%，主要树种有落叶松、红松、柞树和刺槐，经济林木主要是苹果,榛子,梨等等,流域内树种单调，品种单一。

项目区艾家工程区距离昌图县44.5km，距离下二台子镇13km。郎洞沟工程区距离昌图县47km，距离毛家店镇11km。

2 土地利用现状

项目区总用地面积为3322.31hm2，其中疏林面积为52.25hm2，占总用地面积的1.57%；林地面积为1177.66hm2，占总用地面积的35.46%； 其它林地为250.13hm2，占总用地面积的7.53%；其他草原2.48hm2，占总用地面积的0.07%； 侵蚀沟面积为37.63hm2，占总用地面积的1.13%；村庄及道路面积为82.60hm2，占总用地面积的2.49%； 平地面积为337.21hm2，占总用地面积的10.15%；其中坡耕地面积为1188.52hm2，占总用地面积的35.77%； 果园面积为186.00hm2，占总用地面积的5.6%； 水域面积为7.83hm2，占总用地面积的0.24%。

艾家项目区土地总面积为2942.21hm2，其中疏林为51.49hm2，其他林地为250.13hm2，占总土地面积的8.51%；其他草地2.48 hm2，占总土地面积的0.08%； 侵蚀沟面积为30.50hm2，占总土地面积的1.04%； 村庄及道路面积为69.99hm2，占总土地面积的2.38%；平耕地面积为165.01hm2，占总土地面积的5.61%； 坡耕地面积为999.71hm2，占总土地面积的34.00%；果园面积为186.00hm2，占总土地面积的6.33%； 水域面积为7.83 hm2，占总土地面积的0.27%。

郎洞沟项目区总用地面积382.10hm2，其中疏林地0.76hm2，村落及道路面积12.61hm2，占总面积的3.30%；平耕地面积172.20hm2，占总用地面积的45.07%； 坡耕地面积为188.81hm2，占总用地面积的49.41%。

3 水土流失及防治

3.1 水土流失现状

艾家工程区水土流失面积1674.48hm2，郎洞沟工程区水土流失面积180.67hm2，详见表1。

表1 项目区水土流失现状表

3.2 水土保持现状

由于近些年坡耕地水土流失严重，加上榛子经济价值的不断提高，项目区内群众开始自发的退耕进行经济林栽植，据统计，项目区内已治理面积120hm2，大多栽植榛子、苹果等经济树木。但由于资金投入有限，已治理面积内基本没有整地措施，水流失治理效果不明显，项目区内水土流失依然严重。

侵蚀沟治理方面，现场调查过程中共发现多种不同类型的侵蚀沟治理措施，如单排篱笆治理坡耕地中的侵蚀沟、经济林治理侵蚀沟、柳桩护岸等。这些措施就地取材，投入少见效快，特别是在侵蚀沟内种植果树，即治理了侵蚀沟又增加了农民收入，体现了当地群众的聪明才智和治理侵蚀沟的决心。但因工程投入少，且工程随意布置，没有整体规划，都是自扫门前雪，措施防治效果不明显，有些工程还给对岸造成更严重的冲刷，造成新的邻里矛盾。

3.3 侵蚀沟现状

项目区有76条侵蚀沟，总长度51.34km(其中中型沟长度39.50km，小型沟长度11.84km)，总面积36.03hm2(其中中型沟面积30.65hm2，小型沟面积5.38hm2)，沟壑密度1.42km/km2。

项目区内侵蚀沟全部为发展沟，侵蚀沟岸坎陡峭，上游支毛沟沟坡分布有杂木植被较好，但沟道下切严重，下游主沟道植被稀少。部分坡耕地中的侵蚀沟为地质沟，因毁林开荒造成侵蚀沟发展，这类侵蚀沟多成‘V’字形，沟坡较缓，沟道面积较大。

从测量数据看，项目区内坡面上的侵蚀沟大部分为窄浅型侵蚀沟，沟道长且沟道面积小。总体来看需要承担排水功能的窄浅型侵蚀沟治理难度大，如果措施布置中过多采用阻碍行洪的工程将会使洪水溢出沟道冲刷耕地，形成新的侵蚀沟，因此治理思路上应该以排洪和防冲两个方面为重点。

项目区内有11条侵蚀沟本次设计没有列入，一部分为坡耕地中的小形侵蚀沟，因坡度大，侵蚀沟断面小，无法实现单纯的侵蚀沟治理，将通过坡面治理解决该水土流失问题；另一部分侵蚀沟存在承包现状，管理和经营权不确定，治理存在不确定性因素，因此没有纳入本次设计。53条沟集中分布在艾家村的翟家沟、艾家沟沟和石灰窑子沟和田家村的田家沟、孟家沟五区域，侵蚀沟总长40.65km，沟总面积29.00hm2， 12条侵蚀沟分布在毛家店镇后梨树村的郎洞沟，侵蚀沟总长度7.02km，总面积5.25hm2。

根据侵蚀沟现场情况，需要工程措施来减轻侵蚀，并保障植物措施头两年的正常生长，为了防止最初的植物措施被洪水冲走，因此该项目在治理将在治理侵蚀沟的基础上考虑保证现有生产道路畅通，提高农业生产效率。

4 措施布置

总布置原则是坚持先上后下、先支沟、后干沟、从沟头到沟尾的管理顺序；工程措施和植物措施的有机结合; 选择工程措施，将骨干工程与一般工程结合起来，施工措施要求材料尽可能选择当地材料；植物措施的选择遵循使树木适应场地的原则，以当地树种为主，适当选择优良、生长快的树种[1-2]。

根据措施布置原则，采用柳条和石笼沟头保护两种方式处理侵蚀沟，达到与上游坡面进行自然连接，下游采用石笼护脚加石笼护坦或石笼谷坊两种方式固定工程尾部沟道。

根据工程布置原则，我们对可采用的各种工程类型进行比选，可比选的工程类型主要为下游沟道内的沟道滩岸防护工程，只采用石笼、土质自然边坡、浆砌石、混凝土等工程措施，在这些可选工程中，浆砌石、混凝土为硬覆盖措施，虽然保护功能强，但其投资高，不能融入周边环境，与生态环境不协调。土质自然边坡、植物护坡两类工程虽然投资低，可与生态环境相协调，但其抗冲能力，很难起到控制沟道侵蚀沟的功能。单独的石笼工程投资适中，石笼空隙可生长杂草，可与环境融为一起，但单独的石笼工程生态效益差，不与生态环境相协调。因此，项目最后确定用石笼护脚的方法进行治理，并在冲刷不严重的沟道段增加柳排护岸工程。

根据冲蚀沟坡面切割整形的实际情况，对需要切割卸荷的沟坡进行切割，坡度稳定的断面可重新整形或保持原状。为使得机械耕作更加方便，尽快使耕地的完整性得到恢复，已采取措施对耕地的侵蚀小沟进行填埋，在在进水量大、沟头大的侵蚀沟头布置柳跌水，沟头集水量很大的地方用石笼头保护天沟头；被侵蚀的沟壑内设置柳桩围栏，沟底落差小于4%；对其他裸露的沟渠部分，在不妨碍泄洪的情况下，在沟坡和沟底采取密植紫穗槐造林措施；对于缓坡的宽浅沟道，采用鱼鳞坑整地，营造经果林。

4.1 艾家工程措施配置

根据现场情况和两个工程区不同的地形地貌艾家工程区侵蚀沟可分为2大类4小类：我们将侵蚀沟按照有没有排水需要分为2大类，按照沟道宽度、深度和比降、集雨面积将沟道分为4个小类。其中无明显排水需要的为1大类1小类，有排水需要的为1大类3小类。

4.1.1 无排水需要的耕地中的侵蚀沟

这类侵蚀沟大都分布在横向起伏不大的坡耕地中，上游没有明显的汇水区域，来水量不大，沟道窄而浅。对于此类侵蚀沟如果上游有来水，且来水方向确定的可增加石笼挡墙拦截雨水，增加雨水入渗，提高工程的抗冲刷能力，确保工程能安全度汛。

4.1.2 集雨面积小，沟道比降大、窄而浅的侵蚀沟

这类侵蚀沟大都分布在横向起伏大的坡耕地中，上游有明显的集雨区域，但集雨区域不大，来水量少，因沟道窄而浅，所以措施配置上主要采用排水型工程，主要为柳跌水和柳编护沟等措施，用来保护沟道，减缓洪水下泻，增加入渗。

4.1.3 集雨面积大，沟道比降大、宽而深的侵蚀沟

这类侵蚀沟冲刷严重，沟道发展迅速，需要工程措施重点控制，配套植物措施。主要采用石笼谷坊、柳编谷坊、沟坡造林、沟底造林等工程，如果沟头冲刷严重的可以增加柳跌水或石笼沟头防护。

4.1.4 集雨面积小，沟道比降小、宽而深的侵蚀沟

这类侵蚀沟大都在耕地的下半部分，主要因耕地中的水排出时在耕地边缘冲开的侵蚀沟，有一定的集雨面积和排水需要，一般冲刷不严重，可以采用柳编谷坊、鱼鳞坑整地栽植经果林、沟坡造林和沟底造林。

4.1.5 集雨面积较大，沟道比降小、宽而浅的侵蚀沟

这类侵蚀沟多边沟道下游侵蚀沟，集雨面积大，主要为排洪通道，因沟道成蛇形演变，洪水来回冲刷两岸，沟岸侵蚀严重。措施配置上主要采用防护沟岸为主，采用石笼护脚和柳排护岸，并在沟道边坡上栽植灌木。对于沟底有冲刷现场的沟道段，可以在沟底增加防冲石笼，防止沟道下切，保护沟道两侧工程的稳定。

4.2 郎洞沟工程措施布置

郎洞沟工程区属漫川漫岗地貌，侵蚀沟坡度缓，耕地面积大。根据现场调查情况，利用集雨面积、沟道宽度、深度、沟道形状等情况我们将侵蚀沟分为3类。

4.2.1 上游集雨面积小，沟道狭窄的侵蚀沟

这类侵蚀沟因降雨集中冲刷形成，但在部分地段沟道变宽，洪水流速变小，冲刷现象几乎消失。此类侵蚀沟治理以填沟为主，在填沟的同时根据沟道情况增加石笼挡墙，以防止雨水形成径流冲刷耕地。

4.2.2 集雨面积小，沟道宽且深，边坡被开垦为耕地

一般冲刷不严重，设计采用边坡鱼鳞坑整地造林加沟道谷坊进行治理。主沟道，集雨面积大，以排水为主，治理采用石笼护脚和柳排护岸，并在沟道边坡上栽植灌木。

5 结 语

工程管理方面，为了保证工程在有限的施工时间内更好的完成工程，昌图县水保部门对项目区分多个标段，以满足大兵团作战的需要；同时昌图县水保部门要求每一标段派一位监理工程师进行现场监理，实行施工与监理同步进行，并以此来督促施工、严把质量；制定了倒排工期表，以确保集中会战时有序高效。目前，施工队和施工监理已经进场，按照施工合同和现行准备情况；另外，项目区政府动员涉及村民根据农作物成熟情况及时完成收割收运，争取施工时间，以确保大规模治理工作尽快全面展开和按时完成任务。