甘肃省黄土丘陵区梯田建设的几点思考

［关键词］ 梯田建设；水土流失；防治对策；黄土丘陵区；甘肃省

［摘" 要］ 梯田是坡耕地水土流失治理的重要措施，起着不可替代的作用，但是梯田建设时极易造成严重的水土流失。甘肃省黄土丘陵区坡耕地以水力侵蚀为主，土壤侵蚀强度以中度至强烈侵蚀为主。根据第三次全国国土调查数据，区内坡度大于5°的坡耕地面积为329.24万hm2，“十四五”期间，甘肃省计划新修梯田1.97万hm2/a，其中黄土丘陵区新修梯田1.54万hm2/a。基于梯田施工过程中的水土流失成因，依据《生产建设项目土壤流失量测算导则》（SL 773—2018），经计算，甘肃省黄土丘陵区非汛期梯田施工期间可能产生的土壤流失量为24.59 t/hm2，而汛期施工可能产生的土壤流失量是非汛期的4.2倍。建议将梯田施工期水土流失防治纳入工程整体设计，严把施工质量关，加强对施工期水土流失风险区域的监管，以控制施工造成的水土流失。

［中图分类号］ S157" ［文献标识码］ C "DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.09.009

［引用格式］ 张晓虹，杨靖文.甘肃省黄土丘陵区梯田建设的几点思考［J］.中国水土保持，2024（9）：25-27.

梯田是坡耕地水土流失治理的重要措施，起着不可替代的作用。研究表明，在日降水量50～100 mm时，水平梯田可全部拦蓄径流泥沙［1］；在5—9月汛期降水量400 mm时，一类梯田减沙效益为97.0%，二类梯田减沙效益为95.7%，三类梯田减沙效益为91.9%［2］。然而，梯田建设时需全面开挖扰动、重塑微地貌，易造成项目建设区大面积裸露、原地表植被损毁殆尽，且施工区均位于梁峁沟坡，极易造成严重的水土流失（见图1、图2）。

图1" 汛期梯田建设现场" 图2" 非汛期梯田建设现场

由于坡耕地水土流失综合治理项目是在各级水土保持规划范围内由行业管理部门负责实施的对自然水土流失进行治理的水土保持项目，不属于36类生产建设项目［3］之一，因此通常不编制水土保持方案。另外，在编制水土保持项目可行性研究报告［4］、初步设计报告［5］，水土保持小流域综合治理项目实施方案，坡耕地水土流失综合治理项目实施方案等时，均不涉及梯田施工过程中的水土流失防治措施体系设计。由于没有针对性的设计依据和投资来源，因此在梯田施工过程中水土流失防治工作往往依赖于施工单位的施工经验。笔者基于多年工作实践，对甘肃省黄土丘陵区梯田建设中的水土流失问题进行研究探讨，并提出相应的防治对策，以期引起水土保持管理部门、设计单位和施工单位的重视，为防治梯田建设造成的水土流失提供借鉴。

1" 甘肃省黄土丘陵区梯田建设现状

1.1" 研究区基本情况

甘肃省黄土丘陵区是指陇山以西的黄土丘陵沟壑区第三副区、第四副区、第五副区［6］范围，也称陇西黄土丘陵区或陇中黄土丘陵区，分属黄河干流及其支流渭河、祖厉河、洮河等流域，土地总面积6.44万km2。该区海拔1 200～2 500 m，地貌类型以黄土沟壑及其分割的黄土梁、峁、丘为主，地形破碎，沟壑纵横，梁峁起伏，平均沟壑密度1.70 km/km2，坡度5°～25°的土地面积占区内土地总面积的69.75%。区内不同地点年均降水量为190～520 mm，5—9月汛期降水量占全年降水量的76%～82%，年均汛期降水量不超过400 mm；年均气温7.2～11.4 ℃，日照充足，日温差大。土壤类型主要有黄绵土、黑垆土、棕壤土、灰钙土等，以黄绵土分布最广；土壤透水性、耕性好，但有机质含量低，pH值为7.5～8.5；土壤疏松多孔，颗粒组成以细砂粒和粉粒为主，密度小，抗冲、抗蚀性弱，降水时极易产生水土流失。植被类型多样，西北部为干旱荒漠草原植被和半干旱草原植被，东南部是半湿润森林草原植被，总体上以干旱、半干旱植被为主，平均植被覆盖度15%。属于水力侵蚀类型区西北黄土高原区甘宁青山地丘陵沟壑区，土壤侵蚀强度以轻度至中度侵蚀为主，其中坡耕地土壤侵蚀强度以中度至强烈侵蚀为主。

1.2" 梯田建设现状

根据第三次全国国土调查数据，甘肃省黄土丘陵区坡度大于5°的坡耕地面积为329.24万hm2。根据甘肃省2019年水土保持统计数据，研究区有各类梯田130.25万hm2。“十四五”期间，国家下达甘肃省坡耕地水土流失综合治理任务为1.65万hm2/a，甘肃省计划在“十四五”期间新修梯田1.97万hm2/a，其中研究区新修梯田1.54万hm2/a。2021—2023年，甘肃省已修建梯田5.83万hm2，其中2021年1.85万hm2、2022年1.68万hm2、2023年初步统计2.30万hm2。

2" 水土流失分析

2.1" 水土流失因素分析

调查发现，梯田建设造成水土流失的因素主要表现在设计和施工方面，坡耕地水土流失综合治理项目重在项目实施后的水土保持效果，但对施工过程中造成的水土流失防治考虑不足。

1）设计方面。由于现行的涉及水土保持项目可行性研究报告、初步设计报告、实施方案编制等内容的规范中，均没有涉及梯田施工过程中水土流失防治措施体系设计的规定，而按照水土保持规划实施的水土保持项目（坡改梯工程、小流域水土流失综合治理工程）也不编制水土保持方案，因此造成梯田施工时水土流失防治目标、防治措施及其资金来源均不明确。

2）施工方面主要体现在施工质量和施工环节。工程质量是影响梯田水土保持效益的重要因子［7］，调查发现，甘肃省黄土丘陵区坡耕地水土流失综合治理项目在施工期普遍存在梯田埂坎断面尺寸和压实度达不到设计要求，建成后不能完全防御设计标准洪水的问题。施工过程普遍不是严格按照“定线、清基、筑埂、保留表土、修平田面”［8］的工序进行，往往定线、清基后不是先筑埂，而是直接推土修田，田埂最后由推到地边的土自然堆成，失去了拦蓄径流泥沙的作用。另外，施工道路也没有和永久田间道路紧密结合，普遍存在随意开辟施工便道的现象，

且施工便道普遍没有设置临时截排水措施。受上述因素影响，梯田施工过程中普遍存在顺坡溜土的现象。

2.2" 土壤流失量分析

甘肃省黄土丘陵区梯田施工过程中产生的土壤流失量目前没有实测数据，考虑梯田建设时施工扰动特点和工程布置情况，采取《生产建设项目土壤流失量测算导则》（SL 773—2018）中的上方有来水工程开挖面土壤流失量测算方法，计算式为

Mky=FkyGkyLkySkyA（1）

Fky=W0.95×104（2）

Gky=0.004e［1.86SIL（1－CLA）］/ρ（3）

Lky=（λ/5）－0.73 （4）

Sky=1.18sin θ+0.10（5）

A=ωλxcos θ×10－4（6）

式（1）～式（6）中参数的含义及取值见表1。其中，单宽来水量（W）为1 m宽来水面上的施工期径流量，因研究区梯田建设一般在秋收后10月开始、翌年4月底前完工，因此降水量按照施工期间平均值88 mm计算，参考《甘肃省小流域水土流失综合防治工程建设技术规程》（DB62/T 346—1994），径流系数取0.68，来水面取调查均值；粉粒含量（SIL）为粒径0.002～0.050 mm的粉粒含量；黏粒含量（CLA）为粒径＜0.002 mm的黏粒含量；土壤密度（ρ）取研究区平均土壤密度；坡度（θ）取研究区坡耕地平均坡度；宽度（ω）取单宽1 m；坡长（λx）取研究区坡改梯平均坡长。

经计算，得出甘肃省黄土丘陵区梯田建设在非汛期施工可能产生的土壤流失量为24.59 t/hm2，按照“十四五”新修梯田1.54万hm2/a计算，则每年梯田施工期间可能产生的土壤流失量为37.87万t；若梯田施工期在汛期，则可能产生的土壤流失量达到103.64 t/hm2，是非汛期的4.2倍，说明工期选择对控制梯田施工造成的水土流失至关重要。

3" 防治对策

根据水土流失分析结果，主要从工程设计、施工、管理方面提出防治对策。

1）工程设计。甘肃省黄土丘陵区坡耕地水土流失综合治理项目在可行性研究、初步设计、实施方案编制等前期工作阶段，要将梯田施工期水土流失防治纳入整体设计中，在主体工程设计中增加梯田水土流失防治专章，明确水土流失防治目标、施工扰动范围、水土流失预防和治理措施体系及具体设计、防治资金来源等。

2）施工。在招投标文件和施工合同中明确施工单位的水土保持责任，规范施工行为。一是严格控制工期，按照设计工期完成全部建设内容。二是严格按照施工期水土流失防治要求施工，认真落实水土流失防治措施。三是严禁乱开施工道路，严格按照设计施工道路行车。由于梯田工程施工的特殊性，因此控制了施工道路也就基本上控制了梯田施工扰动范围。四是严格按照规定的工序施工，以确保埂坎施工质量达到设计标准。

3）管理。建议各级水行政主管部门加强对梯田施工的全过程监管，除加强对梯田主体工程的督查外，还要加强对施工期水土流失风险区域的监管和水土流失防治效果的验收，将梯田建设水土流失防治目标纳入验收指标中。

4" 结论

1）坡改梯工程需全面开挖扰动、重塑微地貌，造成施工区原植被损毁，地表大面积裸露，加之施工区位于梁峁沟坡，下垫面疏松易蚀，施工过程中极易造成严重的水土流失，尤其是汛期施工可能产生的土壤流失量是非汛期的4.2倍，但目前对施工过程中造成的水土流失防治考虑不足。

2）为充分发挥梯田建设成果，减少修筑过程中的水土流失，建议从工程设计、施工、管理方面进行全过程防治。将施工期水土流失防治纳入梯田建设工程整体设计中，增加施工期水土流失防治专章；将水土保持措施与梯田主体工程同步实施，加强全过程监管，开展施工期水土流失风险区域的监管；将水土流失防治目标纳入验收指标中。

［参考文献］

［1］ 赵文礼.黄河流域的梯田［J］.中国水土保持，1983（2）：36-40.

［2］ 徐乃民，张金慧.水平梯田蓄水减沙效益计算探讨［J］.中国水土保持，1993（3）：32-34.

［3］ 水利部办公厅.水利部办公厅关于印发生产建设项目水土保持技术文件编写和印制格式规定（试行）的通知［J］.中华人民共和国水利部公报，2018（3）：44-49.

［4］ 中华人民共和国水利部.水土保持工程可行性研究报告编制规程：SL 448—2009［S］.北京：中国水利水电出版社，2009：5.

［5］ 中华人民共和国水利部.水土保持工程初步设计报告编制规程：SL 449—2009［S］.北京：中国水利水电出版社，2009：5.

［6］ 甘肃省水土保持规划工作组.甘肃省黄土高原水土保持专项治理规划报告［R］.兰州：甘肃省水利厅，1986：9.

［7］ 焦菊英，王万中.黄土高原水平梯田质量及水土保持效果的分析［J］.农业工程学报，1999，15（2）：59-63，163.

［8］ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术：GB/T 16453.1—2008［S］.北京：中国标准出版社，2009：4.

［9］ 边义成.甘肃陇西与陇东地区马兰黄土工程地质特性分析研究［J］.水利规划与设计，2018（8）：57-63，163.

收稿日期： 2024-03-14

基金项目： 甘肃省水利科学试验研究及技术推广项目（甘水建管发〔2020〕46-10，甘水建管发〔2021〕71）

第一作者： 张晓虹（1970—），女，安徽长丰人，正高级工程师，学士，主要从事水土保持与林业生态工作。

通信作者： 杨靖文（1969—），男，甘肃武山人，正高级工程师，学士，主要从事水土保持工作。

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（责任编辑" 张绪兰）