遲 銘

(丹東市水務(wù)服務(wù)中心，遼寧 丹東 118000)

近年來，由于低山丘陵地區(qū)的地貌類型、溫帶大陸性季風(fēng)氣候以及不合理的生產(chǎn)經(jīng)營活動等因素綜合作用，侵蝕溝逐漸成為遼東地區(qū)水土流失的主要表現(xiàn)形式。侵蝕溝的發(fā)展不僅蠶食耕地、破壞土壤養(yǎng)分、降低土地生產(chǎn)力、減少糧食產(chǎn)量，而且破壞生態(tài)環(huán)境、誘發(fā)山洪地質(zhì)災(zāi)害、損毀基礎(chǔ)設(shè)施、威脅人民群眾生命財產(chǎn)安全，制約著區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展[1-2]。因此，對侵蝕溝進(jìn)行綜合整治就顯得尤為重要。鳳城市位于遼東半島東部，臨近黃海北岸，擁有遼東地區(qū)典型的自然地貌特征，可基本概括為“八山半水一分田，半分道路和莊園”。本文主要以國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)侵蝕溝綜合治理工程——2018年鳳城市劉家河項目區(qū)為例，對遼東地區(qū)侵蝕溝治理模式進(jìn)行初步探討。

1 項目概況

項目所在地劉家河鎮(zhèn)位于鳳城市北部，距離鳳城市24km，屬于低山丘陵地貌類型，侵蝕溝大部分為水蝕溝，多呈雞爪狀。項目區(qū)總面積17028.94hm2，現(xiàn)有水土流失面積7034.00hm2，占總面積的41.31%。項目區(qū)內(nèi)中型侵蝕溝的干溝主要分布在坡耕地最低處，部分分布于兩側(cè)山體的谷地，匯流入草河、金家河或兩河的一級支流；中型侵蝕溝的支溝一般分布于坡耕地自然分區(qū)的低處，與干流垂直或交角較大。小型侵蝕溝直接匯入草河、金家河以及兩河的一級支流或中型溝。該項目共治理侵蝕溝37條，其中中型侵蝕溝19條，小型侵蝕溝18條，控制水土流失面積10.72km2。共修建作業(yè)路6.541km，修建谷坊344座，溝道格室護(hù)砌4.967km，預(yù)制混凝土槽護(hù)砌2.071km，格賓籠干砌石護(hù)砌1.528km，溝道修整12.599km，秸稈填埋3.131km，溝頭及坡面植物措施26.50hm2，退耕還林1.74hm2，土地復(fù)墾1.29hm2，工程總投資1287萬元。

2 項目治理典型措施

2.1 溝頭防護(hù)工程

溝頭防護(hù)工程可以有效防止坡面徑流由溝頭進(jìn)入溝道或?qū)σ呀?jīng)進(jìn)入溝道的徑流加以控制，達(dá)到防止溝頭前進(jìn)的目的。該項目采用柳樁編籬跌水和格賓石籠跌水兩種形式作為主要的溝頭防護(hù)工程措施。項目區(qū)的溝頭防護(hù)工程主要布設(shè)在坡面徑流集中泄入并能引起顯著的溝頭前進(jìn)和擴張的位置。

在修建柳樁編籬跌水前要先對溝頭進(jìn)行整形修坡，并在此基礎(chǔ)上鋪設(shè)一層10.0cm厚的熟化土，沿垂直溝道中心線的方向用柳樹的樹干打樁入土0.5m，樁間距0.5m，行間距0.5m。在垂直水流的方向鋪設(shè)柳條，用鐵絲將柳條固定于柳樁上，然后在柳條上再鋪設(shè)柳條，柳條根部順?biāo)鞣较?，并緊靠溝道末端，覆土。柳條鋪設(shè)完成后，整個柳樁編籬跌水的兩側(cè)應(yīng)用柳條捆壓實，并用柳樹樁釘牢，見圖1。柳樁編籬跌水上應(yīng)覆蓋10.0～15.0cm厚的表層土，覆土后壓實、澆水，有利于柳條的成活。柳樁編籬跌水的尺寸可根據(jù)溝道實際寬度、坡度以及過水量的大小來確定。柳樁編籬跌水一般在集雨面積大的溝頭進(jìn)行連續(xù)鋪設(shè)，起到降低溝道洪水流速、減輕溝道洪水沖刷、增強溝道穩(wěn)定性的作用。

圖1 柳樁編籬跌水

2.2 溝道削坡整形

溝道削坡整形適用于溝道擴張、溝壑發(fā)育、溝底下切并存在嚴(yán)重危害的侵蝕溝道。根據(jù)侵蝕溝的深度和土壤類型的不同進(jìn)行削坡整形，邊坡比采用1∶1～1∶1.5，溝道寬度按設(shè)計流量計算后并結(jié)合現(xiàn)狀寬度合理確定。根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況在部分溝段可采用單側(cè)削坡，并保留原有的且生長較好的喬木、灌木，通過對侵蝕溝進(jìn)行削坡整形，維持了坡面的穩(wěn)定。在經(jīng)過削坡整形后，可根據(jù)溝道治理的具體需求，布設(shè)谷坊、溝頭防護(hù)等工程措施，同時也為林草措施的實施創(chuàng)造了有利條件。

2.3 秸稈填溝工程

為增加耕地資源，改善耕作條件，對位于坡耕地中心并且平均流速較小的小型侵蝕溝和水線溝，采用秸稈填溝的方式恢復(fù)耕地資源。首先將耕作層土壤剝離，然后將玉米秸稈打捆鋪設(shè)于溝底，厚度為0.5m，再將剝離的耕作層土壤回填于秸稈上方，回填土厚度不小于0.5m。由于鋪設(shè)的秸稈層有較好的透水性，可以不改變坡面徑流的流動路徑，使坡面徑流由秸稈層向下游流動，從而減少表層土壤的流失，有效地防止溝道的下切和擴張。經(jīng)過秸稈填溝工程治理后的侵蝕溝也可恢復(fù)耕作，進(jìn)一步提高土地的利用率。

2.4 谷坊工程

項目區(qū)的谷坊工程主要修建在溝道比降較大、溝底下切劇烈的溝段，采用柳樁編籬谷坊和格賓石籠谷坊兩種結(jié)構(gòu)形式。格賓石籠谷坊一般布設(shè)在溝道較深、匯水量較大、比降較大、溝道底較寬且不適宜實施護(hù)堤工程的侵蝕溝段；柳樁編籬谷坊則大多布設(shè)在溝底比降相對較小的侵蝕溝道。該工程大多采用柳樁編籬谷坊的結(jié)構(gòu)形式。

近年來，柳樁編籬谷坊越來越多地應(yīng)用于侵蝕溝治理工程中，在修建柳樁編籬谷坊時要先對侵蝕溝進(jìn)行整形，在溝底沿垂直水流方向密植柳樁，選擇生長能力強的活立木作為柳樁，柳樁直徑7.0～10.0cm，樁長1.0～1.5m，埋深0.5m，行間距0.5m，樁間距0.5m，見圖2。柳樁之間均用柳條橫向編織成籬，每兩排籬之間由下至上依次為柳條、30.0cm厚覆土、生態(tài)固袋、柳條，生態(tài)固袋與柳條均沿垂直于水流方向布設(shè)，見圖3。待柳樁成活后，可利用新發(fā)出的柳條，在谷坊上游的淤積面上種植柳樹，逐步形成溝底的防護(hù)林，進(jìn)一步鞏固谷坊工程治理效果。

圖2 柳樁編籬谷坊平面圖

圖3 柳樁編籬谷坊標(biāo)準(zhǔn)斷面圖

2.5 溝道灘岸防護(hù)工程

為保護(hù)岸坎穩(wěn)定，防止溝岸擴張、侵蝕耕地，在部分溝段實施溝道灘岸防護(hù)工程。主要措施有天然植被護(hù)坡工程、土工格室防護(hù)工程以及格賓石籠防護(hù)工程。其中，在流量、流速不大和沖刷能力較弱的溝道采用天然植被護(hù)坡工程；在流量、流速較大和沖刷能力較強的溝道采用格賓石籠防護(hù)工程或土工格室防護(hù)工程。

該工程首次將土工格室這種新型生態(tài)護(hù)岸構(gòu)件應(yīng)用于侵蝕溝治理中。土工格室的巢室高為15.0cm，單個標(biāo)準(zhǔn)巢室展開尺寸為34.0cm×29.0cm。施工時，沿基線方向鋪裝時第一個錨固點距離邊線17.0cm，之后每兩個錨固點間距34.0cm；兩側(cè)方向展開鋪裝時，沿邊線第一個錨固點距離基線14.5cm，之后每兩個錨固點間距29.0cm。全部錨固工作完成后，在每個巢室中均勻放置含有草籽的腐殖質(zhì)土，腐殖質(zhì)土要超出巢室5.0cm，以便表面加固和填充壓實，見圖4。

圖4 土工格室示意圖

2.6 林草措施工程

為減少坡面匯流，在溝道兩側(cè)坡面退耕還林栽植紅松，并采取穴狀整地的方式，紅松栽植的行間距為2.0m，株間距為2.0m。同時，在侵蝕溝兩側(cè)無硬防護(hù)或防護(hù)未到頂?shù)臏隙芜M(jìn)行刺嫩芽串帶。侵蝕溝經(jīng)過修坡整形后，在兩側(cè)坡上種植刺嫩芽，每側(cè)兩行，行間距0.2m，株間距0.2m。通過林草措施的實施，一方面可以有效減少水土流失，保護(hù)耕地，改良土壤理化性質(zhì)，改善生產(chǎn)條件，提高生產(chǎn)力；另一方面，可以實現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)，改善自然環(huán)境，生態(tài)效益顯著；同時，紅松、刺嫩芽等植物具有較高的經(jīng)濟價值，可以增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入，提高農(nóng)民生活水平，經(jīng)濟效益顯著。

2.7 其他配套工程

在侵蝕溝治理過程中，根據(jù)項目區(qū)的實際情況、項目治理措施的特點，修建作業(yè)路、路涵等配套工程，以滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生活、生產(chǎn)需求。同時，對項目實施后占壓的耕地進(jìn)行深耕、起壟，使耕地恢復(fù)原有的耕種條件。

3 結(jié) 語

國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)侵蝕溝綜合治理工程——2018年鳳城市劉家河項目區(qū)在總體布局上，始終堅持“先治坡后治溝，先上游后下游，先支溝后干溝，從溝頭到溝尾”的原則，逐步實現(xiàn)對侵蝕溝的全面治理。由于項目區(qū)為典型的低山丘陵區(qū)，綜合當(dāng)?shù)氐臍庀?、水文特征，侵蝕溝的分布、發(fā)育特點，當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)、生活需求等，在措施配置上優(yōu)先采用植物措施進(jìn)行治理，對于植物措施難以有效防控的溝段，適當(dāng)?shù)剌o以工程措施。具體做法是在侵蝕溝的集流坡面和溝頭種植水保林、經(jīng)濟林、布設(shè)柳樁編籬跌水，以達(dá)到恢復(fù)植被、截流蓄水、固土封溝、控制侵蝕溝繼續(xù)發(fā)展的目的；在侵蝕溝的中下游采用以疏導(dǎo)為主的植物措施與工程措施相結(jié)合的治理方式，在侵蝕溝底比降較大、植物措施難以有效防治的溝段，采取工程措施對侵蝕溝進(jìn)行修坡整形，并布設(shè)谷坊、溝道護(hù)岸等措施進(jìn)行層層攔蓄，抑制溝道的發(fā)展和水土資源的流失。綜上所述，鳳城市劉家河項目區(qū)的治理模式可以基本概括為“溝頭防護(hù)林、柳樁編籬跌水，溝坡退耕還林、植物串帯，溝底柳樁編籬谷坊攔蓄，其他配套工程輔助”的綜合治理模式，該模式為遼東地區(qū)侵蝕溝治理工作提供了寶貴經(jīng)驗。