济源市坡耕地水土流失综合治理措施

李林峰

（济源市天坛山水库灌区供水管理站，河南 济源 459000）

1 项目区概况

济源位于河南省西北部，北依太行、王屋两山，与山西省晋城市、阳城县搭界；南隔黄河与洛阳、孟津、新安相望；西与山西省垣曲接壤；东为开阔平原，与沁阳、孟州市毗邻。地处北纬34°53′～35°16′，东经112°01′～112°45′之间，市域土地面积1 931.26 km2，东西长64.90 km，南北宽36.40 km，项目区8个村耕地面积1 204.82 hm2。项目区粮食作物以小麦、玉米为主，经济作物以油料、蔬菜为主，其种植比例为小麦58%，玉米81%，油料0.50%，蔬菜5.50%，复种指数1.45。

2 项目区水土流失原因分析

项目区土壤侵蚀类型为水力侵蚀，风蚀轻微，以面蚀和浅沟蚀为主，重力侵蚀如滑坡、崩塌也有发生。造成水土流失的主要原因有：①自然因素：项目区地势起伏较大，由北向南呈阶梯降低，海拔高差200～610 m，山势陡峻，土薄石厚，耕层浅，肥力低，水土最易流失。该区地表岩性为石灰岩，地面破碎，土壤团粒结构松散，降雨多集中在6-9月份，多以暴雨形式发生，导致侵蚀剧烈。②人为因素：由于该地区地理位置偏僻，群众为满足生活需要，乱弃土石废渣等生产活动，是造成该区土壤侵蚀的主要因素。

3 项目区治理水土流失目标

根据项目规定，结合项目区实际，建设任务主要是坡耕地整治为核心（土埂梯田、保水保土耕作），同时配套建设蓄水池及灌溉管道等工程，充分发挥工程系统的综合效益。

治理水土流失目标：治理水土流失400 hm2，其中新修梯田143.67 hm2，老旧梯田整修256.33 hm2，新建蓄水池1座，配套管道200 m。

老旧梯田整修工程：共256.33 hm2，对项目区现状老旧梯田（5°）进行整修，通过田块平整、修筑田埂等工程措施建设基本农田，进一步提高粮食生产能力。

4 项目区实施坡耕地整治措施

4.1 整修梯田工程措施

4.1.1 整修标准

①整修梯田工程主要布设在5°左右的坡耕地上。②根据现状梯田基本情况，对现状梯田高铲低平使其坡度控制5°以内，同时砌夯筑土埂并配套作业道路等工程。③田面基本维持现有梯田现状，地面耕作土厚度不少于30 cm。④梯田设计防御标准，采用10年一遇6小时最大降雨。

4.1.2 整修设计

此次对项目区现状老旧梯田进行整修，通过田块平整、修筑田埂等工程措施建设基本农田，田块平整、修筑田埂等工程措施与新修梯田工程相同设计。工程量见表1。

表1 梯田整修工程设计成果表

4.2 配套措施

4.2.1 水源工程

此次规划坡耕地共400 hm2，新建梯田143.67 hm2，老旧梯田整修256.33 hm2。田间灌溉水源分别为项目区现状大口井、现状蓄水池、新建蓄水池。新建水池位于东沟村，控制灌溉面积为6.67 hm2，利用现有灌溉管道，上水管道为φ110（1 MPa）管道。

4.2.2 管网工程

4.2.2.1 管材选用管道引水工程中目前常用的管材有镀锌钢管、球墨铸铁管、聚氯乙烯管（PVC-M管）、聚乙烯管（PE管）等，这几种管道均能到达输水的目的，但每种管道的造价、连接方式、实用性能等方面均有较大差异，考虑管材价格、市场现有管材型号及实际情况等因素，输水干管采用PE。管材质量应符合国家标准规定，管道安装后应按相关技术规范分段或整体做水压试验，应无漏水或其他异常情况，各种管件采用厂家定型配套产品。

4.2.2.2 管径选择

管径的确定采用经济流速法来计算。按下式计算：

式中：d—管道经济管径（mm）Q—水泵设计流量（m3/s）；v—管道经济流速，取1.10 m/s。

经计算得，水池配水管道管径计算结果见表2。

表2 配水管道管径计算表

4.2.2.3 管网水利计算

4.2.2.3.1 管道沿程水头损失

田间截阀体开关压力不宜过大，以免冲刷耕地，截阀体开关出口压力水头取0.50 m，水头损失按最不利的离水源最远的出水口作为验算。

4.2.2.3.2 局部水头损失

管道水头损失包括沿程水头损失与局部水头损失两部分，为简化计算，根据经验局部水头损失取沿程水头损失的15%计。

管道水力计算成果见表3。

表3 管道水力计算成果表

4.3 管道附属设备

控制阀门井：在管道上设置阀门井。控制闸阀井砖砌体用M7.5水泥砂浆砌筑Mu10砖，底板采用干砌砖铺设，盖板为C25钢筋混凝土预制盖板，钢筋采用HPB300 级，钢筋保护层厚度为25 mm。闸阀井内外采用M10水泥砂浆抹面，抹面厚度为2 cm；阀门：此次设计阀门井采用钢制阀门。

4.4 管网措施

东沟村项目区设置配套φ110PE100（公称压力1 MPa）上水管道100 m，设置配套φ110PE100（公称压力1 MPa）输水管道100 m及管道相关配件，新建阀门井2座，过沥青路面1处。

4.5 蓄水池设计

此次共新建蓄水池1座，位于大峪镇坡头村。此次新建蓄水池均为高位蓄水池，方便项目区自流灌溉。蓄水池的池壁及池底板均为30 cm 厚C25 钢筋混凝土结构，池底下设10 cm 厚的C15 混凝土垫层，池内设有1.00 m×0.80 m×0.80 m 的集水坑，蓄水池池底以2%的坡度坡向汲水池。蓄水池配20 cm 厚的钢筋混凝土盖板，盖板上设有检修孔，排气孔。在蓄水池的侧壁上设有一根进水管，一根溢流管，一根出水管，以及在集水池底设有一根泄水管，其中出水管在蓄水池外设闸阀。

5 结语

在济源市项目区通过整修梯田工程措施，水源、管网等配套措施，管道附属设备，蓄水池设计等坡耕地水土流失综合治理，减轻洪水流量和减缓地表径流，使水土流失强度和土壤流失量明显减少，坡耕地土壤流失量由治理前的0.88万t减少到0.20万t。通过实施坡改梯，配套小型水利水保工程，土壤涵养水能力增强，恢复和新增土壤涵蓄水能力38万m3，土地资源潜力得到有效开发,提高了水资源利用率，为实现流域生态经济良性循环奠定了基础。