任新星
(商州區(qū)水務(wù)局 陜西 商州 726000)
商州區(qū)是個(gè)“八山一水一分田”的陜南土石山區(qū)。轄區(qū)內(nèi)5°以上的坡耕地面積達(dá)到55.75萬(wàn)畝,占全區(qū)耕地總面積的77.9%,而這部分的坡耕地引起的水土流失是導(dǎo)致水土流失加劇的主要因素,也是土壤侵蝕模數(shù)最大的區(qū)域。商州區(qū)“丹治”工程對(duì)適宜實(shí)施坡改梯及配套措施的1720.77hm2坡耕地進(jìn)行全面治理,普遍應(yīng)用的治理措施有石坎筑地及砼構(gòu)件筑坎。其中砼構(gòu)件筑坎技術(shù)因其成本低、便與施工、形象美觀且綜合效益高得到群眾認(rèn)可和推廣。在蟒龍峪小流域、二峪河小流域、甘河小流域等一批精品小流域的實(shí)施中均將砼構(gòu)件筑坎作為主要的坡改梯治理措施。
經(jīng)過(guò)對(duì)商州區(qū)農(nóng)作物地塊上的土壤平均流失量及項(xiàng)目區(qū)徑流測(cè)算,措施設(shè)洪標(biāo)準(zhǔn)一般按10年一遇6小時(shí)最大暴雨防御標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
2.1.1 工藝流程
田坎布設(shè)→基礎(chǔ)開(kāi)挖→基礎(chǔ)夯實(shí)→砼構(gòu)件安裝→背坡回填。
2.1.2 田坎布設(shè)
田坎沿等高線布設(shè),線型順暢,大彎就勢(shì),小彎取直。無(wú)“硬”折彎和局部凹凸,圓?。ê椭本€、圓?。┻B接順暢??哺叨然疽恢拢罡叱龅孛娓叨炔灰舜笥?.5m。縱觀全局,地面寬度基本均勻,地面寬度不宜小于3m,布局合理?;A(chǔ)、頂高程嚴(yán)密控制,不得出現(xiàn)波浪線、小范圍連續(xù)折線。
2.1.3 基礎(chǔ)開(kāi)挖
統(tǒng)籌規(guī)劃,收集表土,并將表土與生土分開(kāi)堆放,以便熟土還原。深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求并應(yīng)平順,并用夯夯實(shí)。機(jī)械開(kāi)挖時(shí)要跟蹤質(zhì)量控制,避免超欠挖造成返工和質(zhì)量缺陷,并要預(yù)留25cm保護(hù)層進(jìn)行人工清挖。
2.1.4 基礎(chǔ)處理
基槽進(jìn)行人工整修,檢查寬度、深度、平整度。軟基夯實(shí)(較松軟)或換填(特別軟砌軟層較?。伿ㄌ貏e軟砌軟層較厚)等。
2.1.5 構(gòu)件安裝及背坡回填
預(yù)制構(gòu)件安裝在兩端預(yù)留1m做干砌石封口。每條構(gòu)件梯田完成后及時(shí)對(duì)兩端用干砌石封口,該砌石頂用M10砂漿鎖頂,要求同石坎梯田鎖頂要求。構(gòu)件搬運(yùn)采用人工搬運(yùn),輕拿輕放,嚴(yán)禁機(jī)械搬運(yùn)造成構(gòu)件損壞。構(gòu)件安裝每隔16檔加一豎版,形成沉降縫,便于后期維護(hù)更換。構(gòu)件安裝完成后方可進(jìn)行坎后回填,坎后回填1m范圍內(nèi)采用人工夯填,每層回填厚度不大于0.15m,回填一層,夯實(shí)一層,回填夯實(shí)高度為最上一層橫板頂。
砼構(gòu)件的布設(shè)是靈活多變的,隨地形、地質(zhì)、土壤結(jié)構(gòu)等因素的變化而變化,商州區(qū)“丹治”工程中經(jīng)常采用的有砼構(gòu)件與石坎或PP織物袋結(jié)合等形式。單純砼構(gòu)件修筑是商州區(qū)丹治工程中最常見(jiàn)的一種,例如蟒龍峪、二峪河、上官坊等小流域中。砼構(gòu)件與PP織物袋結(jié)合形式例如商州區(qū)丹治工程黑山流域的雙廟溝坡改梯工程。砼構(gòu)件與石坎結(jié)合形式實(shí)際應(yīng)用中案例如甘河流域等。工程實(shí)施中,還經(jīng)常發(fā)生幾種技術(shù)同時(shí)結(jié)合的形式,可以因地制宜幾種措施縱橫搭配,不拘一格。
表1 C15砼構(gòu)件單位面積投資 單位:hm2
表2 石坎梯田單位面積投資 單位:hm2
在坡改梯措施中,因坡度和規(guī)劃的田坎高度等因素不同,影響單位面積治理投資隨之變化。取田坎高度1.2m時(shí)幾個(gè)典型坡度的進(jìn)行對(duì)比分析(不包含田面平整程序,田坎外坡比均為1∶0.3)??哺?.2m時(shí),不同坡度分級(jí)的砼構(gòu)件和干砌石坎的單位投資對(duì)比見(jiàn)表1。
從以上數(shù)據(jù)分析可以看出,在田坎高度、坡度相同時(shí),兩個(gè)不同措施單位面積治理投資隨之發(fā)生變化,砼構(gòu)件單位面積投資均比干砌石坎單位面積投資小。
3.2.1 基礎(chǔ)效益對(duì)比及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
砼構(gòu)件筑地與石坎筑地建成后按生態(tài)效益指標(biāo)(保土 57t/hm2·a、蓄水 600m3/hm2·a)計(jì)算,其單純地塊產(chǎn)生的蓄水保土效益是一樣的。但構(gòu)件空隙間的配套植物護(hù)埂使坡改梯多了一層生物防護(hù)措施,有效加強(qiáng)了坡改梯的蓄水保土效益,這是工程防護(hù)措施所不具備的優(yōu)勢(shì)。
3.2.2 社會(huì)效益對(duì)比及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
兩項(xiàng)措施均促進(jìn)了社會(huì)進(jìn)步,完善了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施,提高了耕地生產(chǎn)率,為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的大農(nóng)業(yè)奠定基礎(chǔ),使農(nóng)村剩余勞力得到高效利用,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。但砼構(gòu)件筑地的成本低、安裝便宜,節(jié)約勞動(dòng)力縮短了工期,在節(jié)省勞動(dòng)力、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率方面優(yōu)于石坎。
3.2.3 經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
兩項(xiàng)措施建成后產(chǎn)糧面積相同,效益計(jì)算期為20年時(shí)直接經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比,砼構(gòu)件與石坎筑地的直接經(jīng)濟(jì)效益相同,砼構(gòu)件的投入產(chǎn)出比更優(yōu)于干砌石坎。在商州區(qū)的“丹治”工程中,經(jīng)常在砼構(gòu)件間隙部分配套二花、黃花菜等生物措施。以每公頃15°的田面坡度時(shí)坎長(zhǎng)為1116.5m配套二花為例,每年產(chǎn)三茬花,每公頃田坎可產(chǎn)干花110kg~180kg,干花收購(gòu)價(jià)為140元/kg左右,除去成本每年每公頃田坎產(chǎn)二花的凈利潤(rùn)約為10300元,經(jīng)濟(jì)效益非??捎^。砼構(gòu)件筑地的年增經(jīng)濟(jì)效益為11650元/hm2,遠(yuǎn)高于石坎梯田的1350元/hm2。砼構(gòu)件筑地的經(jīng)濟(jì)效益各項(xiàng)指數(shù)均相對(duì)于石坎筑地要占據(jù)優(yōu)勢(shì),經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)勢(shì)極大地提高了項(xiàng)目區(qū)群眾實(shí)施的積極性。
3.2.4 建成后的生態(tài)效益對(duì)比及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
兩項(xiàng)措施建成后純地塊對(duì)改善土壤物理化學(xué)性質(zhì)、貼地層小氣候以及提高動(dòng)植物物種方面的對(duì)比短期內(nèi)沒(méi)有明顯差異,但構(gòu)件空隙部分配套的生物措施在改善貼地層小氣候以及提高動(dòng)植物物種方面毫無(wú)疑問(wèn)是占據(jù)優(yōu)勢(shì)的,構(gòu)件配套的生物措施后續(xù)長(zhǎng)期的生態(tài)效益也是干砌石坎不能比擬的。同時(shí),砼構(gòu)件在建設(shè)時(shí)不會(huì)因開(kāi)山采石對(duì)環(huán)境造成污染和新的水土流失,這一點(diǎn)是石坎筑地?zé)o法達(dá)到的。石坎筑地的石料來(lái)源是實(shí)施這項(xiàng)措施的硬傷,采石對(duì)環(huán)境在造成的污染和破壞以及產(chǎn)生新的水土流失現(xiàn)象是無(wú)法避免的,并且破壞與實(shí)施措施大小成正比,會(huì)造成修的越多,破壞越大的局面。因治理水土流失措施造成二次水土流失及環(huán)境破壞的結(jié)果說(shuō)明此項(xiàng)措施是不適合進(jìn)行治理水土流失的。
砼構(gòu)件措施在商州區(qū)“丹治”項(xiàng)目坡改梯工程中應(yīng)用具有較優(yōu)越的條件。與傳統(tǒng)的修筑石坎梯田相比,能節(jié)約資金和時(shí)間,不受爆破手續(xù)的影響和開(kāi)采運(yùn)輸以及石料來(lái)源的限制,加快了工程實(shí)施進(jìn)度,施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較好,不會(huì)因爆破采石對(duì)環(huán)境造成二次污染和破壞,建成后的綜合效益高于修筑石坎梯田,提高了項(xiàng)目實(shí)施區(qū)群眾的積極性,為商州區(qū)“丹治”工程后續(xù)工作開(kāi)展奠定了良好的基礎(chǔ)。砼構(gòu)件措施配套的生物防護(hù)措施后續(xù)發(fā)揮的長(zhǎng)期生態(tài)效益也是單純的工程措施所不具備的,就“丹治”工程水土保持治理工作的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)而言,砼構(gòu)件及其配套生物措施的發(fā)展空間很多,有待我們不斷探索和總結(jié)。陜西水利