蒲县红道村塬面存在的问题及其处理措施

邵姣梅

山西省蒲县水利局 山西 蒲县 041200

山西省临汾市蒲县红道村属于典型的黄土高原残塬沟壑区,红道村的发展主要以农业为主,属暖温带大陆性气候,年均气温9-10℃左右,土壤比较肥沃。地貌以塬面、梁峁、沟壑组成,部分沟头前进较快、沟边坍塌,水力侵蚀较为严重。红道塬主要包含上红道村、红道村,塬面面积为2.29km2,塬面基本呈现为北高南低,高程范围为1248~1376m,高差128m。

境内水土流失以水力侵蚀为主,并伴有轻度重力侵蚀。水力侵蚀的主要来源是雨水以及生活污水排放,并且在境内形成1处较为严重的侵蚀沟,呈现直立型沟坡,深“V”型沟底,沟头仍在缓慢前进,严重危害人民的生命财产。重力侵蚀主要以崩塌形式出现,所占比例很小,但危害极大。

实地调查项目区有2处较大的径流汇集点,其中位于上太夫村附近有1处水毁比较严重,影响村庄及塬面安全。红道村现状无排水渠,雨水沿着道路漫流,汇集到低洼处后直接排入沟底,严重危害人民的生命财产。

根据国务院批复的《全国水土保持规划(2015-2030年)》的目标任务和国务院领导关于黄土高原“固沟保塬”综合治理的指示精神及水利部会同国家农业综合开发办公室组织编制的《水利部农业综合开发东北黑土区侵蚀沟综合治理和黄土高原塬面保护实施规划(2017-2020年)》的指导思想,蒲县水利局把塬面保护工程作为加强生态文明建设、控制水土流失与改善农业生产条件、发展生态经济、增强农业发展后劲的一项重要民生工程来抓,为加快推进黄土高原水土流失治理工作提供有利保障。针对蒲县的侵蚀沟以及塬面问题布设一系列措施,积极组织实施塬面保护工程,争取达到沟头不再前进,沟底不再下切,沟岸不再扩张的效果。

该工程总体布局主要是通过水保工程措施与水利措施相结合来达到固沟保塬的效果。水利措施是沿村内主道路新建排水利用引水渠引至涝池中,用以农业灌溉。超过涝池容量的雨水可用排水管排放至主沟底

1.1 塬边修埂

在塬周边的支毛沟的沟头塬边修筑土质沟边埂,拦截耕地的汇水,防止产生的径流蚕食塬面,导致水土流失。

1.2 塬面建池修渠

在塬面的地势低洼地带,修筑原有的排水系统,将村庄道路来水引流至涝池再排入沟道,拦蓄道路雨水排入沟底,从而起到调蓄洪水、美化环境的作用,最大限度的控制水土流失,保护黄土高塬生态安全。

1.3 沟内埋管子

从涝池至沟道底部铺设排水管道(修筑渠道),修筑消能井等措施,疏导村庄、道路汇水,并安全地从塬面送入沟底,防止塬面主要侵蚀沟的溯源侵蚀。工程所在项目区村庄、道路来水主要汇集到各村中新建涝池中,设计建设排水系统,将涝池中集水排至涝池附近的沟道,彻底解决塬面排水问题,并在侵蚀沟的沟头处修筑沟边梗,抑制沟头侵蚀前进[1]。

措施配置工程所在项目区村庄、道路来水主要汇集到各村中新建涝池中,设计建设排水系统,将涝池中集水排至涝池附近的沟道,彻底解决塬面排水问题,并在侵蚀沟的沟头处修筑沟边梗,抑制沟头侵蚀前进。

近年来由于人类活动加剧,如农村道路硬化、居民屋顶的积水、农村涝池的荒废、沟头没有排水设施和防护措施等,水土流失日益严重,许多沟壑的源头不断向塬面腹地推进,塬面在不断萎缩。大量泥沙流入黄河及其支流,威胁下游地区的安全,同时也使当地耕地面积不断减少,村庄、道路遇到暴雨遭到损毁。

红道塬土壤侵蚀形式有以水力侵蚀和重力侵蚀,以水力侵蚀为主,水力侵蚀主要分布于梁峁、坡面及沟道;
重力侵蚀则分布于陡坡、沟头、沟岸和沟道。在梁峁顶以层状面蚀和细沟状面蚀为主,侵蚀程度为轻度侵蚀;
坡面以细沟侵蚀为主。大面积的坡面是主要产沙区,侵蚀程度为中度侵蚀和强烈侵蚀。

沟道是重力侵蚀最为活跃的地方,也是主要的产沙区,主要形式为溯源侵蚀、下切侵蚀。侵蚀沟危害:小型侵蚀沟就像土地上的裂缝,大型侵蚀沟宽迖几十米、甚至形成绵延几公里的沟壑,众多的侵蚀沟使地形遭受强烈的分割,蚕食耕地,它将完整的耕地切割成碎块,减少耕地面,使土地利用率下降,造成粮食产量下降,危害粮食安全。侵蚀沟造成的严重的水土流失,也存在巨大的危害。冲毁土地,破坏耕田;
土壤被剥蚀,土壤肥力下降;
造成生态失调,旱涝灾害频繁发生;
流失的水土会淤积水库、堵塞河道,破坏交通,降低其综合利用功能;
水土流失与贫困恶性循环,同步发生[2]。

通过综合治理,因地制宜,对位配置工程措施及植物措施,因害设防地布设水土流失综合防治体系,疏导塬面径流,有效控制项目区内的水土流失,解决红道塬面逐年萎缩、沟头前进、沟岸扩张、沟床下切问题。保障红道塬面不再退缩,将红道塬面村庄场地、道路及坡耕地内的汇水安全送入沟底,从而减轻人类活动对区域水土流失影响,保护塬面及下游人民的生命财产安全。

塬面保护措施包括引排水工程措施、沟边埂工程措施。具体措施:红道村塬边布设沟边埂13000m,1000m³圆形钢筋砼涝池1座,新建排水渠296m,DN400排水钢管(壁厚5mm)108m,消力池1座,沉砂池1座。

通过措施实施,红道塬村庄、道路来水主要汇集到各村中新建涝池中,建设排水系统,将涝池中集水排至涝池附近的沟道,彻底解决塬面排水问题,并在侵蚀沟的沟头处修筑沟边梗,抑制沟头侵蚀前进。

3.1 引排水工程措施

3.1.1 涝池。红道塬面主要种植苹果、花椒等经济作物,干旱少雨,灌溉设施不健全,新建涝池可以解决经济作物关键时间段的灌溉用水。

涝池容积按来水量及灌溉面积综合考虑确定。红道村能从涝池接管自流灌溉的耕地面积有25亩,种植烟叶按每亩浇地35m³/亩,灌溉系数按0.75考虑,需灌溉水量1166m3,新建圆形涝池1000m³。涝池采用现浇C25钢筋砼砼结构,直径18.75,池深4.0m,池壁厚0.25m,池底从上到下依次为:现浇C25砼厚25cm,现浇C15砼垫层厚10cm,3∶7灰土垫层厚:100cm,原土夯实,池底压实系数不小于0.9。露天涝池在池顶设1.0m高不锈钢栏杆,水池砼抗渗等级为P6,抗冻等级为F100。

3.1.2 坡面排水工程。排水管考虑为无压力流管道,排水渠及排水管均采用明渠,引水渠采用矩形断面,断面尺寸为底宽0.5m,高度0.5m,采用现浇C20钢筋砼,渠壁厚度0.15m,基础底板厚度0.25m,每隔5m设一道环向伸缩缝。缝内填充闭孔泡沫板;
施工缝应凿毛处理,排水管道采用Dn400排水钢管,管道埋深0.9m。

3.1.3 镇墩。排水管道沿线竖向与水平折点处切角度大于15°时设镇墩一个,在坡度较大,距离较长段设镇墩一个,镇墩采用现浇C20浇筑,通过计算确定镇墩尺寸。镇墩结构计算根据《水工设计手册》第8卷水电站建筑物4.3.4规定,考虑的荷载包括:管道自重的轴向分力、管道转弯处的内水压力、水流与管壁之间的摩擦力、温度变化时管道沿支墩的摩擦力、管道转弯处水流的离心力、水管自重的法向分力、水管中水重的法向分力。根据计算排水管道镇墩沿管轴线方向长2m、宽1.5m、高2m。镇墩采用C20现浇砼浇筑。镇墩地基要求夯实,压实度不小于0.92。

3.1.4 消力池。排水末端消力池池宽2m,池深0.56m,跃后水深h2为0.98m,消力池计算长度为3.0m~3.4m。消力池结构为M10浆砌石砌筑,消力池池深0.6m,池长3m,池宽2m。基础底板厚0.8m,侧墙高1.0m,顶宽0.40m,迎水坡直立背水坡比1∶0.3[3]。

3.2 沟边埂工程措施

修筑沟边埂工程是黄土高原地区根治塬面陡坡水害,控制塬面水土流失的重要举措,是保塬固沟的好办法。根据红道塬沟道分布情况、地形条件以及田块分布,确定沟边埂布置在沟道沿线,地表径流容易汇流出,逐级分层拦截,减少沟道沿线径流汇集能力。保证支毛沟道不在扩展,保持沟道稳定。

三分建七分管,工程要想发挥最大效益必须加强管理。红道村固沟保塬综合治理工程的运行管理主要是针对建成的林草措施和工程措施进行检查观测、养护修理和调度运用,保障工程正常运行并发挥效益的工作。

4.1 引水渠的管护

经常养护闸门,清理渠内泥沙、杂物和防护网上的杂物。

4.2 沉砂池维护

管护重点是及时清淤。

4.3 涝池的维护

涝池建成后,对于涝池的后期维护年年不能放松,要做到三防,即防冻、防渗漏、防淤泥。

①防冻。沉砂池用毛草或树叶填满踩实,进水道用装有毛草或树叶的尼龙袋塞进;
秋末上冻前将集雨涝池放干水到次年春季解冻后再蓄水。②防渗漏。若出现裂缝,可在雨季前5-10d将池内水放干,顺漏水方向凿开l-2cm宽,用房屋补漏剂等浇缝。③防淤泥。每次降雨过后,将沉砂池内的淤泥清除干净,并将在进水口上套细铁网,以防毛草或者石子进入。涝池内的淤泥每1年清理1次。出水管道的进口要用尼龙网或者纱网套住,以防止杂物堵塞。

4.4 沟边埂维护

沟边埂修筑好后,可在其两侧或上面种植一些耐旱耐瘠薄的草种或者树种,如旱柳,红柳等。即可加强对沟边埂的保护作用,又能增加经济效益。此外,还要动员群众加强管理和维护,可采取责任制管理办法。每次大雨过后及时进行检查和修整,保持沟边埂的完整。坚决杜绝人为破坏造成新的水土流失。

5.1 社会效益

5.1.1 减轻自然灾害保护土地不遭侵蚀破坏与石化沙化,减轻下游洪涝灾害,减轻干旱对农业生产的威胁,减轻滑坡泥石流的危害,减轻面源污染。

5.1.2 促进社会进步改善农业基础设施提高土地生产率,使剩余劳动力有用武之地,提高劳动生产率,调整农村生产结构适应市场经济,提高环境容量缓解人地矛盾,促进良性循环制止恶性循环。

5.2 生态效益

通过布设固沟保塬工程措施,减少项目区内洪峰流量,可改善坡面排水能力,改变微地形减轻面蚀,制止沟头前进,沟岸扩张,沟底下切。通过布设生物措施,可提高项目区内植被地面林草植被覆盖率,促进生物多样性,增加植物固碳能力。

5.3 经济效益

通过综合治理,将大幅度改善项目区的农村生产生活条件,明显提高了农田的蓄水保土能力,增强农业后劲,为农业经济的跨越式发展提供了动力,促进农、林、牧、副各业的协调发展,生产生活水平大幅度提高,各业产值持续稳定地增长。

红道村固沟保塬综合治理工程的建设管理目的是指最大限度的发挥投入建设资金的效益。建设管理的主要内容包括投标管理、质量管理、安全管理、进度管理及投资管理等。工程建设管理贯穿于整个工程建设的全过程,是一项综合性强、复杂烦琐的工作,管理的好坏直接影响到投资的效益,因此,必须从工程建设的各个环节入手加强管理,确保整个工程的顺利进行,达到工程投资的效益最大化。

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