河北省侵蚀劣地美化治理技术

马洪飞，周健

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

河北省侵蚀劣地美化治理技术

马洪飞，周健

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

以河北省山区县侵蚀劣地美化治理为试点，应用遥感技术研究山区侵蚀劣地的成因、分布规律和美化治理格局，依据水利学、土壤侵蚀原理设计应用了防渗淤地坝建设技术、移动式设备引洪淤灌技术、径流调控等技术，形成一个完善的山区径流调控利用体系，生态环境得到明显改善，推动了山区特色产业发展。

侵蚀劣地；防渗淤地坝；引洪淤灌；径流调控

因侵蚀造成贫瘠化而难以利用的土地即为侵蚀劣地（erosion badland）。河北省侵蚀劣地主要分布在太行山、燕山、冀西北中度以上侵蚀区，面积2.92万km2，占侵蚀面积46.13%，而侵蚀量却占66.91%。本研究以水土保持学、水土保持径流调控理论［1］为指导，历时7年，开展山区县侵蚀劣地美化治理试点工作；应用遥感技术研究山区侵蚀劣地的成因、分布规律和美化治理格局，依据水利学、土壤侵蚀原理设计应用了防渗淤地坝建设技术、移动式设备引洪淤灌技术、径流调控等技术，形成一个完善的山区径流调控利用体系，生态环境得到明显改善。

1 沟道防渗淤地坝建设技术

1.1 沥青防渗墙淤地坝

在沟道里为了拦泥、淤地所筑坝，称为淤地坝。在黄土丘陵区，淤地坝是当地治理水土流失的措施之一［2］。在永定河上游重点治理中，共建了淤地坝100座，对全部淤地坝进行调查，以坝型、内外坡比、高度、淤地效果等6项内容为评价指标，从中两次优选出3种坝型作为参考。

根据坝型优选的结果，采用浆砌石与土坝相结合的“混合坝型”［3］，其中浆砌石防治墙外坡比0.14，内坡比0.41，沥青防渗层厚度0.3～0.4cm，其投资与相同尺寸的浆砌石淤地坝相比节省了25%；与相同尺寸的土质淤地坝相比，工期缩短10d，节省投资30%。

1.2 聚氯乙烯塑料薄膜防渗淤地坝

聚氯乙烯塑料薄膜防渗淤地坝需在上游边坡铺设厚0.06mm完整的塑料薄膜，用一般的土料埋置和镇压技术进行施工和定形。施工中边坡的软土和有机质必须清除，回填适合的土料。中部薄膜的坡比是3∶1。考虑水位降低后，由于覆土材料的重力在薄膜中造成的下坡拉力，为减小因边坡下移和覆盖层长期蠕动造成薄膜撕裂的可能性，薄膜中间需要粘接，相邻2块薄膜搭接长度不小于15cm，现场接缝要求完整，并刷宽5cm的黏合剂［3］。其投资与相同尺寸的浆砌石淤地坝相比，节省投资35%；与相同尺寸的土质淤地坝相比，防渗效果显著提高，增加了经济效益。

防渗效果试验是在现场模拟的，上游边坡坡比、塑料薄膜坡比同上，每天渗漏损失0.0022m3/m2湿周，渗漏很小。坝内存水可供灌溉之用。

沥青防渗墙混合淤地坝和聚氯乙烯塑料薄膜防渗淤地坝，这两种坝型相对较轻；既具备防渗蓄水功能又满足了淤地的要求，既减轻了坝体的重量，又降低了筑坝造价，提高了安全性能，缩短了建设工期。

2 移动式设备引洪淤灌技术

2.1 管道输洪法

在淤灌的河滩地上整理出宽20～30m的河道，并在洪水主流集中处定点，以确定洪水进口位置；在一侧埋设固定进水管吊桩，吊桩上部安置一固定滑轮，用钢丝绳拉吊进水口，为了河道内进水管固定吊桩的稳固，可在对岸埋设拉线［4］。固定桩的埋设：在河道确定的位置处打孔，直径在40cm，深1m以上。然后，在孔的中间设置钢管，钢管直径以能够穿入固定桩为宜，然后在钢管四周用混凝土浇筑。

进水管要用金属管，直径大于输水管的直径，以此来增加自重和坚固性。进水管要设置金属拦网，防止洪水中的杂物淤塞，并且还应在进水口上部1m处以上设置拦杂质栅栏。为了防止河道中段的输水管被洪水冲压，在河两岸可设置两组以上基线桩，将输水管吊至河床以上5～10cm。

2.2 抛溅输洪法

利用洪水冲力与动力阻力所产生的磨擦而使水产生向两侧溅射的作用，将溅射时高出河岸坝高的水，落至地面时集中排向所需用地块，使其达到引洪目的。

主要设备有吊车、电动机、磨擦轮、扇形集水箱、输水管等。适用于河道洪水较集中，靠近所要淤灌地块，岸边高于河床1～2m。施工方法是将塔架或吊车置于河岸使吊绳或吊臂伸向河道适当位置。为防止水溅至塔架或吊车上，将吊臂斜向伸至河道；吊臂处一侧安置电动机和磨擦轮，用防水线路接至电机上，在河岸设置电源开关，电动机的转动方向要与河水流向相反。

河岸塔架或吊车根据实际产生的擦溅水量和电动机负荷能力调整高度［4］。

3 径流调控技术

3.1 水平沟截分流

水平沟在山坡上是沿等高线排列的，距离30～ 100m，稀而等距。水平沟设计分为单一水平沟设计；鱼鳞坑、水平沟结合设计，前者需要单独设计，后者可根据经验来确定间距。

3.2 截流竹节沟

坡面截流竹节沟的规格因地制宜，一般沟深0.5m，沟底宽0.2～0.3m，沟长2m，沟间距15～30m，沿等高线排列，可充分拦蓄。竹节沟可与水土保持林相结合，在沟外侧种树，沟内拦蓄径流以供树木根系使用［5］。

3.3 沟头围埝

沟头围埝是在沟头或坡面布设的分流拦截工程，分散和排走坡面径流，防止发生溯源侵蚀。沟头围埝是张家口市特有的水土保持措施，可以拦截和留蓄沟头的径流。又分为双层和单层沟头围埝。

设计时选取埝高0.6～0.8m，坡比2∶1，第1道埝距沟头3m以上，第2道埝距第1道埝5m，距离不能太近。排水沟能排除多余径流即可，没有必要设计太深。

3.4 引洪漫滩工程

利用沟道或较宽的顺直河床，用淤泥或河卵石筑成土埂，围住将要漫滩的土地，在近水一头开引洪口，另一头留退水口，围埂高度1.0～2.0m，埂顶宽0.5～ 1.0m，边坡1∶1～1∶1.5。随着滩地淤高，沿引洪口向上游修筑导游堤，就可继续漫淤。

引洪漫滩要注意3个问题：①给沟道留出合适的水路；②防止造成新的冲刷；③既要避免引洪漫滩，又要避免河岸遭受冲淘的现象发生。

3.5 坡耕地径流聚散工程

水平梯田田面宽度一般在5m以上，地埂高0.3～ 0.5m。可根据不同地形，修筑不同宽度的梯田，以田面较宽、便于耕作为好。在太行山区，水平梯田可设内侧排水沟，排除多余的径流。在梯田中挖许多聚流坑，规格为2m×2m、1m×2m，将径流聚集到坑内。

3.6 其他截流分流贮流工程

包括崩塌区截流工程、泥石流截流分流工程、荒坡地径流聚散工程、村庄道路聚散工程、沟道贮用工程等。

4 应用与效益

从2006年以来，山区侵蚀劣地美化治理与社会主义新农村建设活动相结合，农民开发治理的积极性空前高涨。据统计，截止到2012年年底，已累计完成侵蚀劣地美化治理面积1550km2，涉及示范区小流域70条。主要治理措施：水平梯田6.0km2，沟坝地1.5km2，营造水土保持林600km2，经济林390km2，薪炭林90km2，人工种草3km2，封禁治理459.5 km2，小鱼鳞坑8280万个，大鱼鳞坑2340万个，双层围埝7.5km，水平沟39km，护坝26km，谷坊1800多座，拦沙坝60座，塑料薄膜防渗淤地坝2座，防渗墙淤地坝1座。景观环境、旅游环境和生态环境明显改善，植物覆盖度提高20%～40%，涌现出涉县四合流域、邢台县折户沟、灵寿县北庄、行唐县庙岭沟、曲阳县北台、满城龙居村、蔚县双井山和黑山、崇礼三六南和东沟、尚义常青河和永胜地、涿鹿西山坡和焦家梁、怀来天龙山和辛川、宣化龙洋河、怀安第六屯和中所堡、万全县上保寺、阳原一吐泉、宣化区三北沟、下花园区龙池沟、赤城头道川和双山寨、沽源红旗滩和榛子沟、丰宁新岭和胡麻营、滦平土城和五道营、兴隆苗尔洞、遵化刘备寨、围场艾林河等一大批治理典型。

美化治理区优化了农村产业结构，提高了土地生产率，形成了以示范区为中心的6大支柱产业：①杏产品产销产业；②葡萄产销产业；③红枣供销产业；④蔬菜产销一条龙产业；⑤苹果供销产业；⑥奶牛及饲草产业。农民受教育程度大大提高，人均收入增加40%以上。

5 结语

（1）径流调控体系的组成，本着有截分、利于调节和合理利用的原则，把径流资源通过截流、聚集、贮用等设施，分散拦蓄，综合利用。

（2）着眼于国内市场需求，围绕山区农业结构调整，农民增收致富和生态环境建设，以山区开发的集约化、产业化为目标，推动了山区特色产业，绿色产业发展，并形成了当地经济发展的支柱产业。

［1］郭廷辅，段巧甫.水土保持径流调控理论与实践［M］.北京：中国水利水电出版社，2004.

［2］河北省水利厅.河北省水土保持总体规划［R］.1999.

［3］河北省水利厅.谈移动式设备引洪淤灌技术对洪水资源的开发利用［A］.河北省第六次水土保持生态环境建设学术研讨会论文汇编［C］.2004.

［4］河北省水土保持工作总站.河北省水土保持大示范区建设技术研究［R］.2006.

［5］马洪飞，周健，温美军.白垩纪恶劣地形区水土保持综合治理技术［A］.水利可持续发展与科技创新［C］.2011（12）：159-160.

Beautification and Management Technology in Hebei Eroded Inferior Lands

MA Hong-fei，ZHOU Jian
（Hebei Research Institute of Investigation&Design of Water Conservancy&Hydropower,Tianjin 300250，China）

The beautification and management of Hebei mountain eroded inferior lands as the pilot,the remote sensing technology is applied to research the cause、regularities of distribution and pattern of beautification and management of the mountain eroded inferior lands.Designing and applying the technologies of anti-seepage warping dam construction、flood diversion by mobile unit for irrigation and warping、runoff regulation according the hydraulics and soil erosion theory, forming a perfect montanic runoff regulation and utilization system,the ecological environment is improved obviously and promoting the development of mantanic characteristic industry.

eroded inferior lands;anti-seepage warping dam;flood diversion for irrigation and warping;runoff regulation

X14

A

1672-9900（2013）02-0021-03

2012-11-20

马洪飞（1983-），女（汉族），河北石家庄人，工程师，主要从事水利和水土保持工程设计，（Tel）13920355770。