临洮县好水沟小流域梯田工程设计及成效

蒲永峰

（临洮县水土保持工作站，甘肃临洮730500）

梯田是甘肃旱作农业的基础工程[1]。长期以来，甘肃省委、省政府高度重视水土保持生态建设工作，坚持以小流域为单元，把梯田建设作为治理水土流失、改善农业基本条件和解决“三农”问题的战略举措常抓不懈。

1 项目区概况

临洮县好水沟小流域地处甘肃省临洮县东北部，中心距临洮县城45 km，系洮河水系，土地总面积116.00 km2，水土流失面积108.27 km2。地理坐标东经101°50′51″～102°3′56″、北纬35°31′30″～35°41′58″，属黄土丘陵沟壑区第五副区。该流域规划治理水土流失面积15.06 km2，包括新修梯田333.33 hm2，营造水保林598.60 hm2，封禁治理574.07 hm2，新修生产道路15 km，新建小型拦蓄工程谷坊5 座，修建排水渠6.75 km。

2 梯田工程设计

2.1 建设条件

梯田工程是农业综合开发项目中一项重要的水保工程措施[2]。好水沟小流域内现有坡耕地1052.60 hm2，其中333.33 hm2土质较好、坡度相对较缓，修筑梯田基础条件好。

2.2 技术要求

水平梯田施工按照定线、清基、筑埂、保留表土、修平田面等5 道工序进行。田面纵坡比不大于1/200，田面不均匀高差应小于0.3 m，田面宽度应根据地面坡度、土层厚度等因素，按照“坡度缓，田面宽；坡度陡，田面窄”的原则确定，以道路为骨架，根据田块面积大小以及所处的位置，因地制宜，集中连片地规划梯田。

2.3 设计标准

根据《水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术》（GBT16453.1-2008），水平梯田的设计防洪标准为20年一遇6 h 最大暴雨。

2.4 断面设计

水平梯田设计主要是水平梯田断面，即求出不同坡度下梯田的优化断面。梯田的断面设计一般是地面坡度越陡，田面宽度越少，相应的田坎高度越大，坡度缓则相反。田面宽度一般陡坡区取5～15 m，缓坡区取20～40 m。

2.4.1 田块断面设计

2.4.1.1 水平梯田的断面要素。图1 中α 为原地面坡度，°；β 为梯田田坎坡度，°；H 为梯田田坎高，m；BL为原坡面斜宽，m；B 为梯田田面毛宽，m；B1为梯田田面净宽，m；B2为梯田田坎占地宽，m；D2为田埂下宽，m；D1为田埂上宽，m；Dh为田埂高，m。

2.4.1.2 各要素间关系。田面毛宽：B=BLcosα；田坎高：H=BLsinα=Btanα；原坡面斜宽：BL=Hcscα；田坎占地宽：B2=Hcotβ；田面净宽：B1=H（cotα-cotβ）。

2.4.1.3 田长。田长设计应在坚持“因地制宜”原则的前提下，能长则长。一般为几十米到几百米，依具体地形、地貌变化而定。

2.4.1.4 田埂。计算公式：

田埂高度Dh在30cm 以内，田埂上宽D1=30～40cm，田埂外边坡角同田坎侧坡角β，田埂内边坡一般取1∶1，即45°或同外边坡。

通过以上方法计算得出不同坡度下梯田的优化设计断面，根据小流域当地实际，田坎坡度取70°，计算出了原地面坡度5～10°、14 m 宽度，10～15°、11 m 宽度2 个坡度段，2 个宽度的梯田断面要素见表1。

2.4.2 梯田工程量的计算 梯田土方量的计算公式：

式中，V 为单位面积梯田土方量，m3/hm2；L 为单位面积梯田长度，m/hm2；H 为田坎高度，m；B1为田面净宽，m。

单位净面积土方量：

单位毛面积土方量：

根据施工实际，采用净面积来计算土方量。经计算，好水沟小流域梯田工程土方量为112.49万m3。

2.5 田间道路设计

梯田要以道路为骨架划分耕作区，田间道路是梯田田区的骨架，修地先修路，路侧排地块。路面一般宽2～3 m，比降不超过15%。在地面坡度超过15%的地方，道路采用“S”型盘绕而上，从而减少路面最大比降。田间道路按照具体地形，采取通梁联峁、跨弯连咀、沿沟走边等方法布设。好水沟小流域共设计田间道路15 km。

2.6 设计成果

好水沟小流域共新增梯田面积333.33 hm2，其中5～10°的193.08 hm2，10～15°的140.25 hm2。

3 经济效益

好水沟小流域新修高标准梯田333.33 hm2，营造水保林598.60 hm2，共投入资金684.89万元。通过兴修梯田，使基本农田累计达到3738.55 hm2，人均梯田0.22 hm2，人均纯收入2565 元，人均粮食稳定在525 kg。以种植小麦为例，按2013年夏季粮食收购价格计算新修梯田的增产效益。经调查，该流域新修梯田比坡耕地增产900 kg/hm2，产出秸秆1650 kg/hm2，小麦按2 元/kg，秸秆0.45 元/kg，新增的333.33 hm2梯田每年可新增直接经济效益84.75万元。

4 结语

表1 梯田断面要素设计

以小流域为单元，综合治理是加快区域经济发展的必由之路。以梯田建设为根本，促进农村经济结构调整，是区域经济发展的关键。一是以梯田建设为突破口，改善了基本农田物理、化学性状，增强了抗旱减灾能力，提高了粮食单产，促进了陡坡退耕，为农业产业结构的优化调整和其他各业的协调发展奠定了坚实的基础。二是以梯田建设为突破口，有效遏制了流域水土流失，改善了农业生产条件，提高了土地综合生产能力，为农村经济可持续发展和全面建设小康社会奠定了坚实的基础。三是以梯田建设为突破口，推广全膜双垄沟灌等旱作农业新技术的应用，引进良种，发展壮大马铃薯、畜牧、中药材等特色产业，为加快农业机械化进程奠定了坚实的基础，实现了流域内“三农”稳定发展的目的。