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[摘 要]干热河谷地区土地贫瘠，水土流失严重，造成区域经济发展滞后及生态环境的恶化。同时该地区拥有充足光照资源，系统的开发利用好区域内的资源，将为干热河谷地区带来丰富的经济效益和生态效益。本文以已实施的楚雄州双柏县普龙小流域坡耕地水土流失综合治理试点工程为例，以实例为依据提出干热河谷地区坡耕地治理的规划设计内容、主要措施体系，并对后续产生的效益进行评价。
[关键词]干热河谷 坡耕地 水土流失 综合治理 规划设计 措施体系 效益评价
中图分类号：S157 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0229-02
引言
云南省干热河谷主要分布在金沙江、元江、怒江、南盘江等干流及其部分支流，如绿汁江、普渡河、勐河、龙川江、鱼泡江等深度切割、地形比较封闭的区段，范围涉及11个州、市的34个县（市），土地总面积约1.1万平米公里。
干熱河谷地区热量丰富、光热充足；降水少而且集中、蒸发量大，水热不平衡；植被恢复困难、生长量低、覆盖率低。由于人口压力大大面积开垦的坡耕地，坡度陡，水土流失严重，结果造成了一系列严重的土地退化现象，土壤性状恶化，肥力下降，土地生产力降低，生态功能和环境调控能力差。
大量研究表明，坡耕地严重的水土流失所导致的农田表层土壤以及氮磷钾等营养物质的流失是土壤质量退化的重要原因，对于干旱缺水、水土流失严重的干热河谷地区而言更为突出。因此，通過坡改梯工程的建设，使耕地的保土、保水、保肥能力显著提高，减小流域内水土流失，减轻干旱对农业生产的威胁，提高耕地土壤肥力和土地生产力，逐步形成生态系统的良性循环，有效地缓控制由于水土流失引发的自然灾害的发生和发展。
现以楚雄州双柏县普龙小流域坡耕地水土流失综合治理试点工程这一典型的干热河谷地区坡耕地治理项目为例，详细说明其规划设计方案，所提出的治理措施及所产生的效益进行详细评价。
1 流域概况
1.1 项目区概况
工程位于楚雄州双柏县大麦地镇境内的绿汁江河谷地带，流域所在区域内坡耕地比例高、面积大，坡耕地面积4.19km2占流域总面积的48.55%。流域涉及人口1562人，全部为农业人口，主要民族有汉族、彝族，少数民族占总人口的98%以上。农业劳动力905人，农业人口密度181人/km2。耕地总面积6289.65亩，农业人均耕地4.03亩/人，粮食总产量546.7t，农业人均产粮350kg，农村经济总收入391.94万元，农业人均纯收入1330元/人。
受哀牢山山体南北走向影响，阻隔了东南湿润季风的输入，使河谷底部形成干热条件，其植被稀疏矮小，为多刺灌丛和耐旱肉质植物生长，具有降雨少，蒸发量大，干旱严重的地区特点。流域内光热、土地资源丰富，适宜多种热带、南亚热带作物、特种经济植物、热带果树和冬早蔬菜生长。由于气候干热，水利基础设施落后，经过多年耕种的坡耕地土壤贫瘠、水土流失严重，当地政府、群众对开展坡耕地水土流失综合治理要求迫切。
1.2 坡耕地坡度组成
流域坡耕地总面积419.31hm2，其中5～8°坡耕地面积为216.64hm2，占坡耕地总面积的51.7%； 8～15°坡耕地面积为108.18hm2，占坡耕地总面积的25.8%；15～25°坡耕地面积为94.49hm2，占坡耕地总面积的22.5%（表1）。
1.3 坡耕地水土流失现状
流域范围内水土流失面积为459.43hm2，其中坡耕地水土流失面积419.31hm2，占流域水土流失面积的91.3%。坡耕地水土流失面积中：轻度流失面积216.64hm2，占坡耕地总面积的51.7%；中度流失面积108.18hm2，占坡耕地总面积的25.8%；强度流失面积94.49hm2，占，坡耕地总面积的22.5%，坡耕地上的水土流失量达到1.73万t/a，占流域内年流失量的95.6%，坡耕地上侵蚀模数为4126t/km2.a。造成流域内坡耕地水土流失的原因主要是干热河谷区域独特的自然气候条件，坡耕地耕作频繁、土壤肥力及黏度下降等因素（表2）。
2 治理措施设计
2.1 坡改梯措施
干热河谷地区大面积的坡耕地是造成流域内水土流失的主要原因，坡改梯后可改变地形坡度，滞留地表径流，稳定土壤，具有保水、保土、保肥作用，进而为山区农、林、牧、副业的全面发展创造条件。
本次工程规划实施坡改梯面积6289.65亩，根据流域内土壤、地质、水文、坡度等因素，梯田设计为土坎水平梯田，田坎侧坡63°，根据不同地貌坡度设计田面宽度3.71～9.51m之间，田坎高度设计为四种高度：当坡度在5～9°时，田坎高度设计为1m；当坡度在10～14°时，田坎高度设计为1.2m；当坡度在15～19°时，田坎高度设计为1.3m；当坡度在20～24°时，田坎高度设计为1.5m。田边设蓄水埂，蓄水埂顶宽取30cm，高30cm，内侧坡比1：1，外坡1：0.5。梯田内侧设土质排水沟，由受益农户在每次耕作时自行清理。
2.2 农田灌溉措施
工程区位于绿汁江干热河谷地区，区域内地形高差变化较大，部分区域高差大于200m，考虑到项目区种植热作水果、反季节蔬菜的需要，以及干热河谷地区蒸发量大，土壤保水效果差等特点，灌溉输水系统需具有节水灌溉特性，经综合分析，农田灌溉措施布置如下：采用灌溉主管从河口河水库输水干渠上已预留的取水口取水，根据需灌溉的地块垂直等高线布置支管和分管，引水至各地块中的调节水池内，灌溉配水管采用滴管管道沿田块等高布置。共布置灌溉主管3.19km，支管2.04km，分管9.45km，配水管30.43km，100m3调节水池9座，200m3调节水池6座。
工程区灌溉水源为河口河小（一）型水库，水库配套输水干渠已修建至项目区附近，可供项目区灌溉的流量为0.56m3/s。工程区设计灌水率根据综合治理后的种植作物灌水定额、作物种植比例及灌水时间等综合确定，灌溉保证率取P=75%，灌溉的综合灌溉水利用系数为0.90。工程区灌水率为q=0.72m3/（s.万亩），最大灌溉流量为0.45 m3/s。 2.3 田间道路及截排水措施
工程区内部道路均为土质路面，由于年久失修，路面狭窄且凹凸不平，雨季难于通行。为了方便农业生产与管理，满足项目区内交通运输需要，本次设计根据实际需要在流域内布置机耕道路和作业便道，道路走向主要考虑原地形地貌条件并充分利用原有的道路系统，尽量节省工程量。
为了满足工程区内交通运输需要，机耕道路路面设计宽度4.0m，作业便道路面设计宽度2.0m，路面采用15cm厚砂砾石铺垫，道路外侧设置C15混凝土路沿，道路内侧设置C15混凝土排水沟，可排除坡面汇水，避免洪水冲刷梯田。根据农户需要针对道路按200m～300m间距设置回车平台。同时为方便群众耕作，沿机耕道路在跨道路排水沟一侧按需要设置下田口，连通机耕路至田块。共布置机耕道路26条、作业便道10条，总长度27270m，田间道路布置密度65.1m/hm2。
3 工程效益
流域內现状农业生产以种植业为主，主要粮食作物为玉米，特色经济作物为冬早蔬菜、蚕豆等。由于流域内主要以坡耕地为主，农业基础、配套设施薄弱，耕作及管理技术落后，导致作物产量较低，同时因缺乏合理的产业结构规划，严重制约着农产品市场竞争力的提高。通过本工程的实施，完成坡改梯及配套灌溉、机耕道路和道路排水沟等内容建设，为流域内的产业结构调整创造了优越条件。通过招商引资，积极引进农业龙头企业，加快农业产业化发展步伐，以“公司+合作社+基地+农户”模式，发展冬早蔬菜和葡萄栽植。通过流域产业结构的调整优化，降低传统低产低效作物种植比例，推广农业新技术，着力发展特色产业，有效提高土地利用率，提高农业综合生产能力。
对坡耕地采取坡改梯等措施进行综合治理后，流域内水土流失综合治理度达90%，年减蚀量达1.18万t，年蓄水效益达32.48万m3，流域内土壤侵蚀模数由原来的2098t/km2.a降到726t/km2.a，人为因素导致水土流失基本得到控制，全面提高流域内蓄水保土能力，生态环境向良性循环发展。通过坡改梯及其配套措施的实施，大幅增加流域基本农田的数量，提高耕地的水利化程度，促进流域产业结构的调整，单位面积的产出大大提高，增加经济效益达24000元/hm2.a。
4 结论
楚雄州双柏县普龙小流域坡耕地水土流失综合治理试点工程取得了显著的经济和生态效益，在设计及后期实施过程中，我们总结出以下几点值得借鉴的经验。
（1）规划思路指导经验：设计过程中山、水、村、田、路统一规划，综合治理，结合外业调查情况，切实做到合理统筹规划。设计过程中注重专业分工配合，以水土保持专业为主，抽调农田水利、水利工程、农村资源与环境和土壤等多个专业人员配合，确保工程实施方案涉及的水土保持规划、农田灌溉水利工程及田间机耕道路治理工程等单项工程内容设计深度。
（2）梯田工程设计指导经验：结合外业实地调查情况，按照当地耕作习惯，合理划定地块边界和田坎控制高度，田面宜宽则宽、宜窄则窄、相近坡度区域尽量保证一梯到头，尽量避免出现加梯现象；针对平均坡度较大的地块，大型推土机施工难度大，通过总结以往经验教训，本次梯田施工修平田面结合地形实际坡度，采用大、小型机械分块施工。田坎和蓄水埂结合区域内土壤、地质等实际情况，施工采用洒水后人工夯实。
（3）灌溉工程设计指导经验：结合项目区水源条件，按照作物种植调整规划进行水资源的合理分配计算，配套设计的引水、蓄水、排水、灌溉等坡面水系工程，做到，能蓄能排，保证灌溉引排合理，同时配套好背沟、排洪沟、挡水沟等排水设施；灌溉主管尽量平直，分管沿蓄水埂走線。
（4）田间道路设计指导经验：田间道路走线基本沿老路规划，但需结合沿线坡改梯后地形变化，对参照相关小流域项目机耕道路设计经验，对纵坡比、转弯半径进行优化调整，能直则直，尽量减小与坡改梯地块结合处填、挖方边坡高度，保证地块地埂的稳定和地块内灌排自如。
（5）截排水设计指导经验：通过细致的现场调查，结合地形、坡改梯后的路网进行截排水沟布设，做到排水畅通，水不乱流，防止坡面径流进入坡改梯区域，冲毁田面、田坎和蓄水埂，保障坡耕地整治质量及永续利用。
干热河谷地区受流域内坡耕地大量存在、水土流失严重、农业基础设施落后等因素的制约，区域农村经济发展缓慢。通过坡耕地综合治理的实施，将流域内适宜坡改梯的坡耕地全部建设成为梯田，配套相应的灌溉和田间道路等基础设施，改善了流域的生态环境，为流域内种植产业结构调整创造条件，有力的促进了农业增效、农民增收和农村经济持续健康协调发展。
参考文献
[1] 中华人民共和国水利部.GB/T16453.1-2008 水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术[S].北京：中国标准出版社，2008.
[2] 何俊.云南省坡耕地水土流失综合治理的探索与实践[J].中国水土保持，2011（02）：11-13 .
[3] 刘丙友，荣建东，周彦明.水土流失对“三农”建设的障碍作用及解决途径[J].水土保持应用技术，2006（03）：53-54 .
[4] 张信宝，货秀.长江上游坡耕地整治成效分析[J].人民长江，2010，41（13）：21-23 .
[5] 余忠明.坡改梯在水土流失治理项目建设实践中存在的问题与建议[J].中国水土保持科学，2008（z1）：178-179 .
[6] 王鸿飞，杨怡虹，刘立春.坡耕地治理的技术措施及效益分析[J].水土保持与防洪，2003，9（03）：214-215.
[7] 吴电明，夏立忠，俞元春，李运东.坡耕地治氮磷流失及其控制技术研究进展[J].土壤，2009，41（6）：857-861.
作者简介
姓名：胡遵仁，性别：男，出生年月：1985年12月25日，民族：汉族，籍贯：湖南岳阳，工作单位：昆明龙慧工程设计咨询有限公司，职称：工程师，职务：副经理。
[关键词]干热河谷 坡耕地 水土流失 综合治理 规划设计 措施体系 效益评价
中图分类号：S157 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0229-02
引言
云南省干热河谷主要分布在金沙江、元江、怒江、南盘江等干流及其部分支流，如绿汁江、普渡河、勐河、龙川江、鱼泡江等深度切割、地形比较封闭的区段，范围涉及11个州、市的34个县（市），土地总面积约1.1万平米公里。
干熱河谷地区热量丰富、光热充足；降水少而且集中、蒸发量大，水热不平衡；植被恢复困难、生长量低、覆盖率低。由于人口压力大大面积开垦的坡耕地，坡度陡，水土流失严重，结果造成了一系列严重的土地退化现象，土壤性状恶化，肥力下降，土地生产力降低，生态功能和环境调控能力差。
大量研究表明，坡耕地严重的水土流失所导致的农田表层土壤以及氮磷钾等营养物质的流失是土壤质量退化的重要原因，对于干旱缺水、水土流失严重的干热河谷地区而言更为突出。因此，通過坡改梯工程的建设，使耕地的保土、保水、保肥能力显著提高，减小流域内水土流失，减轻干旱对农业生产的威胁，提高耕地土壤肥力和土地生产力，逐步形成生态系统的良性循环，有效地缓控制由于水土流失引发的自然灾害的发生和发展。
现以楚雄州双柏县普龙小流域坡耕地水土流失综合治理试点工程这一典型的干热河谷地区坡耕地治理项目为例，详细说明其规划设计方案，所提出的治理措施及所产生的效益进行详细评价。
1 流域概况
1.1 项目区概况
工程位于楚雄州双柏县大麦地镇境内的绿汁江河谷地带，流域所在区域内坡耕地比例高、面积大，坡耕地面积4.19km2占流域总面积的48.55%。流域涉及人口1562人，全部为农业人口，主要民族有汉族、彝族，少数民族占总人口的98%以上。农业劳动力905人，农业人口密度181人/km2。耕地总面积6289.65亩，农业人均耕地4.03亩/人，粮食总产量546.7t，农业人均产粮350kg，农村经济总收入391.94万元，农业人均纯收入1330元/人。
受哀牢山山体南北走向影响，阻隔了东南湿润季风的输入，使河谷底部形成干热条件，其植被稀疏矮小，为多刺灌丛和耐旱肉质植物生长，具有降雨少，蒸发量大，干旱严重的地区特点。流域内光热、土地资源丰富，适宜多种热带、南亚热带作物、特种经济植物、热带果树和冬早蔬菜生长。由于气候干热，水利基础设施落后，经过多年耕种的坡耕地土壤贫瘠、水土流失严重，当地政府、群众对开展坡耕地水土流失综合治理要求迫切。
1.2 坡耕地坡度组成
流域坡耕地总面积419.31hm2，其中5～8°坡耕地面积为216.64hm2，占坡耕地总面积的51.7%； 8～15°坡耕地面积为108.18hm2，占坡耕地总面积的25.8%；15～25°坡耕地面积为94.49hm2，占坡耕地总面积的22.5%（表1）。
1.3 坡耕地水土流失现状
流域范围内水土流失面积为459.43hm2，其中坡耕地水土流失面积419.31hm2，占流域水土流失面积的91.3%。坡耕地水土流失面积中：轻度流失面积216.64hm2，占坡耕地总面积的51.7%；中度流失面积108.18hm2，占坡耕地总面积的25.8%；强度流失面积94.49hm2，占，坡耕地总面积的22.5%，坡耕地上的水土流失量达到1.73万t/a，占流域内年流失量的95.6%，坡耕地上侵蚀模数为4126t/km2.a。造成流域内坡耕地水土流失的原因主要是干热河谷区域独特的自然气候条件，坡耕地耕作频繁、土壤肥力及黏度下降等因素（表2）。
2 治理措施设计
2.1 坡改梯措施
干热河谷地区大面积的坡耕地是造成流域内水土流失的主要原因，坡改梯后可改变地形坡度，滞留地表径流，稳定土壤，具有保水、保土、保肥作用，进而为山区农、林、牧、副业的全面发展创造条件。
本次工程规划实施坡改梯面积6289.65亩，根据流域内土壤、地质、水文、坡度等因素，梯田设计为土坎水平梯田，田坎侧坡63°，根据不同地貌坡度设计田面宽度3.71～9.51m之间，田坎高度设计为四种高度：当坡度在5～9°时，田坎高度设计为1m；当坡度在10～14°时，田坎高度设计为1.2m；当坡度在15～19°时，田坎高度设计为1.3m；当坡度在20～24°时，田坎高度设计为1.5m。田边设蓄水埂，蓄水埂顶宽取30cm，高30cm，内侧坡比1：1，外坡1：0.5。梯田内侧设土质排水沟，由受益农户在每次耕作时自行清理。
2.2 农田灌溉措施
工程区位于绿汁江干热河谷地区，区域内地形高差变化较大，部分区域高差大于200m，考虑到项目区种植热作水果、反季节蔬菜的需要，以及干热河谷地区蒸发量大，土壤保水效果差等特点，灌溉输水系统需具有节水灌溉特性，经综合分析，农田灌溉措施布置如下：采用灌溉主管从河口河水库输水干渠上已预留的取水口取水，根据需灌溉的地块垂直等高线布置支管和分管，引水至各地块中的调节水池内，灌溉配水管采用滴管管道沿田块等高布置。共布置灌溉主管3.19km，支管2.04km，分管9.45km，配水管30.43km，100m3调节水池9座，200m3调节水池6座。
工程区灌溉水源为河口河小（一）型水库，水库配套输水干渠已修建至项目区附近，可供项目区灌溉的流量为0.56m3/s。工程区设计灌水率根据综合治理后的种植作物灌水定额、作物种植比例及灌水时间等综合确定，灌溉保证率取P=75%，灌溉的综合灌溉水利用系数为0.90。工程区灌水率为q=0.72m3/（s.万亩），最大灌溉流量为0.45 m3/s。 2.3 田间道路及截排水措施
工程区内部道路均为土质路面，由于年久失修，路面狭窄且凹凸不平，雨季难于通行。为了方便农业生产与管理，满足项目区内交通运输需要，本次设计根据实际需要在流域内布置机耕道路和作业便道，道路走向主要考虑原地形地貌条件并充分利用原有的道路系统，尽量节省工程量。
为了满足工程区内交通运输需要，机耕道路路面设计宽度4.0m，作业便道路面设计宽度2.0m，路面采用15cm厚砂砾石铺垫，道路外侧设置C15混凝土路沿，道路内侧设置C15混凝土排水沟，可排除坡面汇水，避免洪水冲刷梯田。根据农户需要针对道路按200m～300m间距设置回车平台。同时为方便群众耕作，沿机耕道路在跨道路排水沟一侧按需要设置下田口，连通机耕路至田块。共布置机耕道路26条、作业便道10条，总长度27270m，田间道路布置密度65.1m/hm2。
3 工程效益
流域內现状农业生产以种植业为主，主要粮食作物为玉米，特色经济作物为冬早蔬菜、蚕豆等。由于流域内主要以坡耕地为主，农业基础、配套设施薄弱，耕作及管理技术落后，导致作物产量较低，同时因缺乏合理的产业结构规划，严重制约着农产品市场竞争力的提高。通过本工程的实施，完成坡改梯及配套灌溉、机耕道路和道路排水沟等内容建设，为流域内的产业结构调整创造了优越条件。通过招商引资，积极引进农业龙头企业，加快农业产业化发展步伐，以“公司+合作社+基地+农户”模式，发展冬早蔬菜和葡萄栽植。通过流域产业结构的调整优化，降低传统低产低效作物种植比例，推广农业新技术，着力发展特色产业，有效提高土地利用率，提高农业综合生产能力。
对坡耕地采取坡改梯等措施进行综合治理后，流域内水土流失综合治理度达90%，年减蚀量达1.18万t，年蓄水效益达32.48万m3，流域内土壤侵蚀模数由原来的2098t/km2.a降到726t/km2.a，人为因素导致水土流失基本得到控制，全面提高流域内蓄水保土能力，生态环境向良性循环发展。通过坡改梯及其配套措施的实施，大幅增加流域基本农田的数量，提高耕地的水利化程度，促进流域产业结构的调整，单位面积的产出大大提高，增加经济效益达24000元/hm2.a。
4 结论
楚雄州双柏县普龙小流域坡耕地水土流失综合治理试点工程取得了显著的经济和生态效益，在设计及后期实施过程中，我们总结出以下几点值得借鉴的经验。
（1）规划思路指导经验：设计过程中山、水、村、田、路统一规划，综合治理，结合外业调查情况，切实做到合理统筹规划。设计过程中注重专业分工配合，以水土保持专业为主，抽调农田水利、水利工程、农村资源与环境和土壤等多个专业人员配合，确保工程实施方案涉及的水土保持规划、农田灌溉水利工程及田间机耕道路治理工程等单项工程内容设计深度。
（2）梯田工程设计指导经验：结合外业实地调查情况，按照当地耕作习惯，合理划定地块边界和田坎控制高度，田面宜宽则宽、宜窄则窄、相近坡度区域尽量保证一梯到头，尽量避免出现加梯现象；针对平均坡度较大的地块，大型推土机施工难度大，通过总结以往经验教训，本次梯田施工修平田面结合地形实际坡度，采用大、小型机械分块施工。田坎和蓄水埂结合区域内土壤、地质等实际情况，施工采用洒水后人工夯实。
（3）灌溉工程设计指导经验：结合项目区水源条件，按照作物种植调整规划进行水资源的合理分配计算，配套设计的引水、蓄水、排水、灌溉等坡面水系工程，做到，能蓄能排，保证灌溉引排合理，同时配套好背沟、排洪沟、挡水沟等排水设施；灌溉主管尽量平直，分管沿蓄水埂走線。
（4）田间道路设计指导经验：田间道路走线基本沿老路规划，但需结合沿线坡改梯后地形变化，对参照相关小流域项目机耕道路设计经验，对纵坡比、转弯半径进行优化调整，能直则直，尽量减小与坡改梯地块结合处填、挖方边坡高度，保证地块地埂的稳定和地块内灌排自如。
（5）截排水设计指导经验：通过细致的现场调查，结合地形、坡改梯后的路网进行截排水沟布设，做到排水畅通，水不乱流，防止坡面径流进入坡改梯区域，冲毁田面、田坎和蓄水埂，保障坡耕地整治质量及永续利用。
干热河谷地区受流域内坡耕地大量存在、水土流失严重、农业基础设施落后等因素的制约，区域农村经济发展缓慢。通过坡耕地综合治理的实施，将流域内适宜坡改梯的坡耕地全部建设成为梯田，配套相应的灌溉和田间道路等基础设施，改善了流域的生态环境，为流域内种植产业结构调整创造条件，有力的促进了农业增效、农民增收和农村经济持续健康协调发展。
参考文献
[1] 中华人民共和国水利部.GB/T16453.1-2008 水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术[S].北京：中国标准出版社，2008.
[2] 何俊.云南省坡耕地水土流失综合治理的探索与实践[J].中国水土保持，2011（02）：11-13 .
[3] 刘丙友，荣建东，周彦明.水土流失对“三农”建设的障碍作用及解决途径[J].水土保持应用技术，2006（03）：53-54 .
[4] 张信宝，货秀.长江上游坡耕地整治成效分析[J].人民长江，2010，41（13）：21-23 .
[5] 余忠明.坡改梯在水土流失治理项目建设实践中存在的问题与建议[J].中国水土保持科学，2008（z1）：178-179 .
[6] 王鸿飞，杨怡虹，刘立春.坡耕地治理的技术措施及效益分析[J].水土保持与防洪，2003，9（03）：214-215.
[7] 吴电明，夏立忠，俞元春，李运东.坡耕地治氮磷流失及其控制技术研究进展[J].土壤，2009，41（6）：857-861.
作者简介
姓名：胡遵仁，性别：男，出生年月：1985年12月25日，民族：汉族，籍贯：湖南岳阳，工作单位：昆明龙慧工程设计咨询有限公司，职称：工程师，职务：副经理。