等腰Rt⊿在山區坡改梯工程中的應用

蔣先智

(貴州省三都縣三合鎮林業站,貴州三都 558100)

等腰Rt⊿在山區坡改梯工程中的應用

蔣先智

(貴州省三都縣三合鎮林業站,貴州三都 558100)

本文系統論述了“Rt測坡儀”的工作原理，制作方案，操作方法以及其在山區坡改梯工程中適用性，以期為山區農村家庭承包制下的小型坡改梯工程提供技術支持。

等腰Rt⊿ 坡改梯 綜合開發 應用

在山區林業綜合開發中，經常實施坡改梯工程，改陡坡為水平梯帶，種植高效經果林，提高坡地生產力。實踐中，大型的坡改梯工程通常由技術部門用水準儀或羅盤儀測定水平帶，技術要求高，且至少需要兩人以上方能操作。對于林農個人實施的小型坡改梯工程，目前，技術部門尚不能一一為林農提供技術服務，林農主要憑目測拉線施工，常出現梯帶不水平，寬窄不均，帶間距不一致的現象，造成土地資源浪費。根據等腰直角三角形(以下簡稱Rt⊿)原理制作的簡易測量儀測量坡地改梯，不僅攜帶容易，技術簡單，操作方便，一人即可操作施工，而且測定的梯帶水平，帶寬、帶距一致，規范整齊，能充分利用土地資源。

1 工作原理

根據等腰三角形底邊高、中線、頂角平分線三線合一原理，只要該三角形底邊中線的鉛錘線同時垂直于底邊與地平面，那么底邊就是水平的，若在底邊兩端系上等長的鉛錘線,即可測定水平帶，當底邊兩端的鉛錘線延長到任意需要的長度，即可在陡坡上測定帶寬和帶間距離。之所以選用等腰直角三角形(Rt⊿)，是因為當等腰Rt⊿的斜邊一定時，其兩直角邊和中線長度也是一定的，便于控制中線柱高度，方便操作。

2 制作方案

用等腰Rt⊿制作的簡易測量儀，筆者將之稱為Rt“測坡儀”，將Rt⊿三角形斜邊稱為“水平尺”，將沿斜邊中線方向固定三角形的立柱稱為“中線柱”，“水平尺”兩端點的鉛錘線一條為因定長度，另一端為任意長度，固定長度的一端稱為“固定端鉛錘線”，鉛錘線為任意長度的一端稱為“活動端鉛錘線”。根據生產需要，可制成固定式和活動式兩種，經實踐試用，各有其優缺點。下面以斜邊為√2m的等腰Rt⊿說明Rt“測坡儀”的制作和使用方法。

2.1 固定式

(1)用寬3cm、厚1cm的光滑木條或寬3cm、厚0.6cm鋁合金條制作一個斜邊長為√2m、兩直角邊分別為1m的等腰Rt“三角板”，各邊長度以木條或鋁條外緣為標準，底邊上以10cm為單位標上刻度。

(2)將“三角板”沿底邊中線方向固定在與底邊等長的、直徑約3cm、上扁下圓的立柱上端，扁平部長度剛好是“三角板”底邊中線長度，以固定“三角板”；中線柱上標上與“三角板”中線重合的紅線，以便在使用時用中垂線檢測中線柱是否垂直于地平面；中線柱的下端削尖，以便插入土壤中，固定“測坡儀”。

(3)在水平尺的兩端分別系上帶鉛錘的細線，其中固定鉛錘線為固定長度，以50cm為宜，活動鉛錘線為大于50cm的任意長度，根據需要選用，一般以150cm為宜，但要在靠鉛錘的一端染色50cm，使之與固定鉛錘線等長，以便在測定水平帶時使用。在直角頂點上亦系上帶扁鉛錘的細線，細線長度以超過底邊中線30-50cm為宜。

優點是：三角形各邊、中線均固定，使用前不需要檢測兩直角邊之間、中線柱與水平尺之間是否垂直，直接調平即可使用。

缺點是：中線柱不能拆卸，當水平尺過長時，攜帶不方便。

2.2 活動式

水平尺、中線柱、三條鉛錘線的制作與固定式基本相同，所不同的是只用水平尺和中線柱兩塊木條或鋁條，它們的鏈接方式是活動的，而兩直角邊用線代替。

(1)水平尺與中線柱全部用寬3cm、厚1cm的光滑木條或寬3cm、厚0.6cm鋁合金條，水平尺與中線柱在水平尺中點的鏈接是用活動的螺絲釘扣上，可以旋轉移動，使水平尺與中線柱形成一個剪刀架，可以旋轉重疊。

(2)兩直角邊不用木條或鋁條，用細線代替，且直角邊線與鉛錘線為同一條線，但要將活動鉛錘線染成與直角邊線不同的顏色以示區別。將固定鉛錘線一端的直角邊線端點位置固定于水平尺的一端，另一條直角邊線自由活動，使用時再用按釘固定直角邊線端點位置于水平尺的另一端即可。

(3)直角頂點用鐵釘固定兩直角邊線和中垂線的交點于中線柱的上端，拴線鐵釘露出中線柱的長度剛好是水平尺的厚度，以確保直角頂點和兩直角邊線位于水平尺所在的平面內。

(4)為確保水平尺與中線柱保持相互垂直不移動，在水平尺與中線柱之間加一塊長20cm、寬3cm的固定條，固定條兩端用活動螺釘分別固定于水平尺和中線柱上，不用時可拆卸，整個測坡儀就可收攏成兩塊重疊的木(鋁)條。

優點是：不用時可拆卸固定條，旋轉水平尺與中線柱重疊，便于攜帶。

缺點是：每次使用前必須安上固定條，特別是木制“測坡儀”經多次拆卸后鏈接部位容易松動，因此，每次使用前還必須用小三角板檢測水平尺與中線柱之間是否垂直，然后才能凋平測量。

3 操作方法

3.1 調平

每次使用“測坡儀”進行測量時，必須先進行調平。方法是：將中線柱下端插入土中立穩，從“測坡儀”正面看，中線鉛錘線經過水平尺中點，且與中線柱上的紅色標線重合；從側面看，中線柱與中線鉛錘線平行，即可測量。

3.2 起點帶測定

坡改梯一般從坡頭向坡腳施工，多數山頭為圓形或半圓形凸起，測定起點帶時，將“測坡儀”立于山頭最高點，調平后調節水平尺兩端鉛錘線至等長，鏟(填)平兩鉛錘落點，旋轉“測坡儀”90度，再次整平兩鉛錘落點土面，四點等高時，全部鏟(填)平到等高點，起點帶即水平了。

3.3 帶間距測定

起點帶測定后，即可測定帶間距。將“測坡儀”立于陡坡上，使水平尺與山坡等高線垂直，調平后使水平尺上固定鉛錘線的鉛錘落于起點帶邊緣，活動鉛垂線放至需要的長度，則該鉛錘落點(釘樁)即為下一梯帶內埂邊樁點，帶間距為√2m。沿等高線方向如此反復測定多點打樁，即可確定第二梯帶內埂邊線。

3.4 帶寬測定

確定梯帶內埂邊樁后，向山坡下移動“測坡儀”，仍使水平尺垂直于山坡等高線，使固定鉛錘線鉛錘落點剛好位于內埂邊樁上，調平，則活動鉛錘線鉛錘落點(打樁)即為該梯帶外埂邊樁點。如此沿等高線方向反復測定多點打樁，即確定了該梯帶外埂邊線。

3.5 水平帶測定

測定好帶間距和帶寬后即可施工。根據坡度大小和地形狀況確定水平帶的基準高度后，即可測定水平帶。將“測坡儀”立于水平帶中間，使水平尺平行于山坡等高線，調節水平尺兩端鉛錘線至等長，調平，當兩鉛錘均落地時，梯帶是水平的，當梯帶面高于或低于鉛錘落點時，即要通過挖方或填方使梯帶水平，旋轉“測坡儀”90度，再次測量，使帶面平整。如此一站接一站地向前測量、施工，則整個梯帶即是水平的。

此外，根據地形或經營目的的需要，有時要求帶寬、帶間距大于或小于“測坡儀”水平尺的長度，這時可以利用水平尺上的刻度與活動鉛錘線進行加減。當所需帶間距或帶寬超過水平尺長度時，可將測坡儀插于剛測定尚未施工的下一梯帶內埂邊樁上(測定帶間距)或梯帶外埂邊樁上(測定帶寬)，活動鉛錘線朝向陡坡外側，調平，通過調整活動鉛錘線到水平尺的相應刻度上，鉛錘落點打樁，即增加了相應寬度。當所需帶間距或帶寬小于水平尺長度時，首次測量時，直接調整活動鉛錘線至水平尺相應刻度減掉相應寬度并在鉛錘落點打樁即可。

通過試用發現，在測定水平帶時，測站越密、水平尺越長，測定的梯帶越水平。經生產試用，此“測坡儀”，制作簡單，操作容易，一人即可操作，施工方便，在山區坡改梯工程中較為適用，特別適合山區農村家庭小型坡改梯工程，可在山區推廣。

蔣先智(1968-),工程師,主要從事森林經營與培育。