東北黑土區的侵蝕溝治理措施與模式

張晟旻， 李 浩

(1.中國科學院大學, 北京 100049; 2.中國科學院 東北地理與農業生態研究所, 黑龍江 哈爾濱 150081)

發生溝道侵蝕是土地退化嚴重的表現[1]。據全國第一次水利普查侵蝕溝專項調查，東北黑土區是中國溝道侵蝕最為嚴重的區域之一，現有溝長大于100 m的侵蝕溝2.96×105條[2]。東北黑土區溝道侵蝕的顯著特征是多為新成溝、發展溝、耕地中溝，且呈發展危害加劇的態勢[3-4]。作為中國最大商品糧生產基地的東北黑土區，溝道侵蝕嚴重削減了該區域的糧食可持續生產能力和生態安全保障能力[5]。侵蝕溝的形成與發育取決于其臨界條件，即由其匯水面積和坡度決定[6-7]。侵蝕溝一旦形成，在加劇水土流失的同時，將會切割損毀耕地，造成土地支離破碎，不利于農業機械作業與土地管理，引發一系列社會問題[8]。

東北黑土區侵蝕溝的治理得到了國家的充分重視。2017年，國家啟動了治溝專項工程和重點研發計劃項目，有效地將東北黑土區已存在的多種成熟的技術模式與管理經驗進行系統全面的凝練，并加以完善，構建實用高效的治溝技術與管理體系，提高工程質量管控能力，規范治溝專項工程，是提升東北黑土區侵蝕溝治理成效的重要途徑。在水利部科技專項和國家重點研發計劃項目支持下，2018年對東北黑土區新中國成立以來所有侵蝕溝治理措施進行了現場調查、效果評估與技術完善，系統總結分析侵蝕溝治理工程成功的經驗及存在的問題，并提出注意事項。旨在為國家正在開展的侵蝕溝治理專項工程中的實際工程管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 調查區域

選取占東北黑土區侵蝕溝92.3%的黑土區漫川漫崗與低山丘陵區為調查區域[3]。漫川漫崗黑土區主要分布于松嫩平原的典型黑土帶，墾殖率大于75%。該區域多年平均降雨量約500 mm，地勢起伏，坡緩坡長，匯水區面積大，95%的侵蝕溝發育形成于坡耕地中。低山丘陵區主要分布于長白山余脈和大興安嶺東南麓，多年平均降雨量約600 mm。土壤主要為暗棕壤，土層較薄，下層多礪石。農田多沿山體中下部開墾，坡度相對較大，溝道侵蝕嚴重。

1.2 調查方法

研究區選取漫川漫崗與低山丘陵區已開展侵蝕溝治理的23個縣、市、旗、農場進行實地調查與勘測。重點調查2017年侵蝕溝治理專項工程實施前后的項目區侵蝕溝治理情況，每個項目區至少調查5條溝以上。項目區治理歷程主要通過歷史資料收集和現場咨詢進行總結歸納。鑒于研究區內氣候、地形地貌、土壤、植被和經濟發展狀況等因素差異較大，因此侵蝕溝治理模式的選取和措施的布設采取實地調查的方法進行數據收集。對于每條侵蝕溝，采用天地一體化測量技術調查。利用谷歌地球歷史影像序列，在室內判讀調查區域基本情況及侵蝕溝治理措施及其變化情況。應用大疆公司的精靈四無人機，結合布設地面控制點，對侵蝕溝及匯水區航測；再應用RTK(real-time kinematic)精確測量侵蝕溝內每項措施的位置和形態，并現場拍照與記錄。

1.3 數據處理

1.3.1 無人機航測數據 將無人機獲取的航測圖像及地面控制點數據導入到立體攝影測量軟件PIX4D中，生成侵蝕溝及匯水區的1∶500三維數字模型及正射影像，并提取區域內的匯水區及溝道的面積、坡度、土地利用等信息。

1.3.2 治理措施數據 結合侵蝕溝及匯水區的三維模型，后期在室內應用ArcGIS等地理信息系統軟件，從三維模型上獲取治理措施的大小尺寸及空間分布等，作為地面實測資料的補充。利用激光測距儀、皮尺及全站儀/RTK等測量設備，地面實地測量每個侵蝕溝單項治理措施所在的位置、措施的空間結構、規格、布設方法，輔助激光測距儀測量溝寬和溝深等參數，錄入記錄文檔。室內利用已建立的侵蝕溝三維模型，以無人機拍攝的航片為地圖，繪制三維侵蝕溝治理模式圖。

1.3.3 治理措施三維制圖 將RTK測量的措施數據，結合拍攝的照片，利用Sketchup+Vary+PS軟件，按措施布設的實際尺寸繪制每項治理措施的三維結構圖。

2 結果與分析

2.1 東北黑土區侵蝕溝治理歷程

東北黑土區墾殖只有百余年歷史，隨著東北地區人口快速增加，東北農業一直呈現快速發展趨勢。而宜農土地已開發殆盡，為滿足國家糧食安全的需求，東北黑土區的后備耕地資源被不斷開墾，耕地持續向山頂和河漫灘挺近。更有甚者，部分地區森林被過度砍伐后，將灌木也砍伐殆盡，退化為生產力極其低下的荒山與禿山。加劇了水土流失與侵蝕溝的大量形成并快速發展。

侵蝕溝的快速形成與發展嚴重威脅了東北黑土區的糧食生產。東北侵蝕溝治理起步于20世紀80年代的小流域治理工程，2003年國家實施了東北黑土區水土流失綜合防治試點工程，隨后又啟動了3期國家農業綜合開發東北黑土區水土流失綜合防治工程，將侵蝕溝治理納入國家工程，已在東北100余個縣,市,旗,農場開展了水土流失治理。2017年國家啟動的東北黑土區侵蝕溝治理專項工程，計劃到2020年治理侵蝕溝10 000條，在治理過程中逐漸探索了出獨具東北特色效果好的侵蝕溝防治措施與模式。

2.2 侵蝕溝治理措施

侵蝕溝的發展包括溝頭溯源侵蝕、溝底下切和溝岸坍塌3種主要形式[9]，對應的東北黑土區侵蝕溝防控措施可劃分為溝頭防護、溝底穩固和溝岸防護3類措施。首先針對溝道的發展，布設溝頭跌水、溝底谷坊等溝道穩固措施與溝岸穩定措施，再行植物措施，恢復溝道生態。防治措施的選取以及措施的布設乃至建設標準決定著侵蝕溝治理的成敗。

2.2.1 溝頭跌水 溝頭防護是用于安全排泄溝頭上方的地表匯流, 遏止或減少溝頭沖刷,阻止溝頭前進的措施[10]。主要構造溝口水流通道，通過能量等級落差，分散水流能量、消減水流入溝動能，從而阻止溝頭溯源侵蝕的發展，達到侵蝕溝治理的作用。經過調查，按照不同的生態立地條件與修筑方式，東北黑土區現主要有4種溝頭防護措施：鋼筋混凝土跌水、漿砌石跌水、石籠跌水與連續柳跌水。

(1) 鋼筋混凝土跌水。由鋼筋混凝土為主體結構的跌水，可分為小型與大型兩類。小型鋼筋混凝土結構溝頭跌水通常呈“Z”字形，厚度大于20 cm，整體寬度約2 m，坡度小于45°，兩端水平處配以弧形凹槽結構，是一種結構簡單、不易損壞的跌水結構。主要功能是利用該措施的水泥凹槽，使溝頭匯水通過水泥凹槽后流入溝道，不與溝頭土體直接接觸，避免沖刷，阻止溝頭挺進，也具備溝頭跌水消減水流動能的重要作用。該結構溝頭跌水通常適用于小型溝(面積小于0.3 hm2)、路邊溝道、支溝溝頭以及上流水位較低的森林邊緣溝道。大型弧形鋼筋混凝土跌水(見圖1)，其主體結構是由鋼筋混凝土澆筑而成，同時以弧形集水槽、階梯式傾斜石籠護坡與石籠消力池組合而成270°的環形二級跌水。弧形集水槽墻體40 cm厚，1.5 m高，傾角為50°，上端與溝頭邊緣土體平行；兩側設置15°～30°，高約30～50 cm的耳墻。環形導流，二級消力，通過高強度消力阻緩匯流，后導入溝底。該措施主要用于大型高強度匯水的侵蝕溝與來自山坡徑流較多的大中型侵蝕溝治理。因東北黑土區特殊的氣候條件，工程措施易受凍脹損壞。鋼筋混凝土結構的溝頭跌水由于采用鋼筋混凝土整體澆筑，只可能發生輕微的移動，很少出現裂痕或被破壞，穩定性強。

圖1 大型鋼筋混凝土跌水三維模擬效果圖(左)與實物照片(右)

(2) 漿砌石跌水。漿砌石跌水由漿砌石結構的弧形導流槽、壩體(擋墻)、護岸與海漫組成。導流槽呈弧形，厚度20 cm以上，寬度與壩體寬度相同。側墻沿修整的溝岸傾斜，高度約1.5 m，壁厚0.5 m。側墻間修筑海漫，防止通過溢流口的匯水直接砸擊溝底土層，造成破壞。匯水集中到導流槽中，通過壩體攔擋消力，水流經海漫導入溝底，屬于一級下降結構。通過攔擋、護坡、消力，實現匯水不與溝頭土體接觸，阻止了溝頭挺進。漿砌石結構具有密封、不透水的特點，阻擋水流，匯流全部通過溢流口，消能后流入侵蝕溝。該措施適用于石料豐富區的中型侵蝕溝。在滿足治理需求的前提下，應因地制宜，靈活應用，注重工程成本管控。需注意的是，由于東北黑土區氣候寒冷，該工程措施易受凍脹影響，壩體基礎修葺需至凍層以下。

部分河道靠近居民生活區，垃圾入河現象尚未杜絕，也有少部分工業廢水偷排入河，影響了河道水質；部分鄉級河道水面狹窄，河內水草叢生，蚊蠅滋生，影響河道引排通暢，也影響了附近居民的生活。

(3) 石籠跌水。石籠跌水由格賓網和放入其中一定規格的塊石或卵石組成[11]。此結構具有耐久性強、整體柔韌性好、有效攔截土的前提下防凍脹性能強、透水性好以及施工簡便等優點。根據大小分為3類：①小型石籠跌水，通常呈“S”形，整體形成環坡式凹槽。通常在土層與石籠內堆砌石間鋪設一層土工布，起到透水固土的作用。小型石籠跌水整體長度根據實際情況而定，坡度不應超過45°，結構簡單、施工方便、用料少且造價低，適用于上游匯水量較小的半穩定侵蝕溝、小型侵蝕溝或穩定溝；②中型石籠跌水呈階梯狀，由護墻和消力池組成，最大特點是通過階梯式結構，將進入溝道的匯水層層跌水消力后進入消能池消能，減小水流對溝頭的沖刷破壞。該措施雖用料較多，但經久耐用，施工相對容易，適用于上游來水較大的中型侵蝕溝；③大型石籠跌水應用于大型寬溝頭的侵蝕溝，在墊層處鋪設土工布后，再用1 m×1 m×0.4 m的石籠網格沿溝坡環坡階梯式修筑，逐級消能后將多方向的水流導入溝底。實施時應注意石塊碼放整齊，網格尺寸不宜過大，適用于石料較豐富地區，可有效抵御凍脹的破壞。

(4) 連續柳跌水。連續柳跌水是在侵蝕溝的溝頭段，用木樁固定、柳條疊壓修筑的植物防沖水道[12]，先將溝頭坡削至25°以下，再縱向鋪設柳條，橫向間隔鋪設柳條捆，打樁固定。主要材料為灌木柳，修筑成弧形的由較為緊密橫向連續柳條帶組成的植物水道，起到穩固溝頭作用。適用于水土資源好、土層深厚的耕地中或道路旁的中小型侵蝕溝。柳跌水需與導流埂結合使用，尤其是在修建之初，柳條尚未完全生根，抗沖刷力低，需在溝頭上方修建導流埂，阻止集中匯流進入柳跌水通道，待2～3 a柳條長成后再去除入水口導流埂，發揮柳跌水導流作用[12]。

2.2.2 溝底穩固措施 溝底穩固措施通常修筑谷坊，抬高侵蝕基準，阻止溝底下切。該措施通過抬高溝床，起到穩定溝坡坡腳，實現防止溝岸擴張；降低溝底比降，減緩流速，減小沖刷；攔蓄泥沙，溝底臺階化，為植被恢復創造條件[13]。劉寶元等[14]將東北黑土區谷坊分為土谷坊、石谷坊、植物谷坊3個分類。

(1) 土谷坊。土谷坊是用溝底土橫向修筑的橫跨溝道的谷坊，通常配以固土植被。其整體呈梯形，高1～3 m，頂寬0.5～1.5 m，上坎略陡于下坎。施工簡單、就地取材、造價低但防護能力相對較弱，除攔、導土谷坊外，其他土谷坊多以攔截徑流和泥沙為主，不導排。谷坊修筑后需在上面栽植錦雞、沙棘、胡枝子等保土植被。適用于流量小的小型溝或半干旱區全坡面治理的中小型侵蝕溝。

(2) 石谷坊。

①漿砌石谷坊。漿砌石谷坊是溝底橫向用石塊碼砌并水泥砂漿固定的石谷坊。因侵蝕溝大小與立地條件不同，形成了諸多種典型結構與樣式的漿砌石谷坊類型(見圖2)。通常由梯形壩體、護岸墻、消力池組成，壩體高2～5 m。谷坊壩體尺寸，應根據谷坊所在溝位置的地形條件先確定壩體高度，再相應確定頂高、底寬、迎水坡比和背水坡比，參照GB/T 16453.3[15]中“4”執行；溢流口形狀有倒梯形、矩形、階梯形等，斷面尺寸應滿足洪峰流量，總體從溝頭至溝底溢流口逐漸加大；護岸墻主要是修筑壩體兩側，宜沿溝向在壩體與溝岸交匯處耳狀修筑，墻體頂寬不小于0.5 m；消力池是修筑于壩體下方溝底的漿砌石墊底方形槽。該措施具有攔截淤積泥沙，鞏固并抬高溝床，阻止溝底下切，穩定溝坡、阻止溝岸擴張，減小溝道侵蝕量，減緩并減少徑流流失量與為植被恢復創造條件等功能[16]。調查發現在已開展的小流域治理與農發工程中，多采用漿砌石谷坊治理溝道，然而因凍脹發生損毀情況嚴重，僅有約30%保存完好。現保存下來的漿砌石谷坊，迎水面已被淤平，溝道植被恢復，修筑的地基深1.5 m，水泥標號高，石縫密實，水泥罩面20 a后仍堅硬，幾乎無裂縫。故在東北黑土區如采用漿砌石作為治溝措施，應注重地基修筑，深度不小于當地的凍土層，壩體兩側需修筑護耳。

圖2 東北黑土區幾種典型漿砌石谷坊三維模擬效果圖(左)及實物照片(右)

②石籠谷坊。石籠谷坊是用石籠內填石塊在侵蝕溝底間隔修筑的谷坊。東北黑土區較為典型的石籠谷坊類型如圖3。其結構總體與漿砌石谷坊結構相同，具體可分為單壩體、階梯式、單消力池、雙消力池、帶護墻和海漫等結構。石籠谷坊壩體高度不應大于5 m，頂寬為1.0～1.5 m，迎水面陡，背水面緩。石籠常見規格為0.6 m×0.6 m×0.8 m網格，由其相連組成，大石塊在外，內用小石塊填充，外露石縫控制在2.5 cm以內，石籠網線8～10號，宜采用防腐鍍鋅鐵絲，網眼規格以8 cm×10 cm為佳，護墻和海漫等宜采用多單層石籠網鋪設。石籠谷坊具有一定的伸縮性，凍脹損傷顯著降低；還具有用材少、修筑簡單、成本較低的優勢。修筑時應打0.5 m深地基，至自然土層，上覆0.2 m厚沙或碎石，與土接觸面應鋪設透水阻土的土工布。基于東北黑土區生態環境、侵蝕溝特征以及就地取材的便宜性，為了確保治理措施的有效性和長效性，應主推石籠谷坊模式；針對谷坊壩底或兩側易形成水洞，損毀設施，谷坊兩側墻體應嵌入溝壁1.5 m，壩體兩側上端加筑“護耳墻”，溢流口宜為壩體寬2/3左右，高30～50 cm，下端布設海漫或消力池。

圖3 東北黑土區典型石籠谷坊類型三維模擬效果圖(左)及實物照片(右)

③干砌石谷坊。干砌石谷坊是指僅采用石塊橫向堆砌于溝底具有攔排功能的壩體。其結構通常為梯形單壩體，帶溢流口，迎水面陡，背水面緩，壩高一般不超過3 m，壩頂寬1.0～1.5 m，大石塊碼砌，外露面平整，內部用小石塊填充。具有攔截泥沙，淤積抬升溝底，減緩徑流，導排水，穩固溝底的作用。常修筑在低山丘陵區砂質土地上，適用于來水量較少的小型侵蝕溝或半干旱區侵蝕溝。干砌石谷坊較土谷坊防控能力略強，較石籠谷坊弱，不但具有攔截功能，還具有一定的導排功能，施工更加簡單，降低造價，但對石塊碼放要求較高。

(4) 其他類型谷坊。為了在治理侵蝕溝的同時方便農民進行農耕作業，在東北黑土區出現了橋涵谷坊和過水路面谷坊。既具有攔截、導排作用，又具有橋通行功能的措施。橋涵谷坊由橋、涵洞、谷坊護墻組成。按橋面寬度修筑雙壩體，壩體中部順溝向布設涵洞，雙壩體間泥土填充壓實，橋表面與兩側溝岸面齊。壩體以鋼筋混凝土澆筑，地基深1.5 m，厚0.4 m，寬為溝寬+1 m，高出地面20 cm，作為橋面兩側護耳；在澆筑的同時，在雙壩體中部順溝向安置直徑1 m金屬螺紋涵管，螺紋管上部略與橋面相差0.5 m；修筑后壩體中間用挖掘出的土壤填充壓實；在橋涵谷坊迎水面和背水面分別修筑斜坡護岸墻，高度與溝岸線地面齊，厚度0.3 m，長度3～5 m，護岸墻可選漿砌石、石籠、水泥板。

過水路面谷坊是修筑于侵蝕溝和道路交匯處的凹型水泥路面。結構由下凹型混凝土路面+背水面溝底消力組成。混凝土路面與迎水面溝底齊，下返0.3～0.5 m混凝土，混凝土斜坡修筑到兩側溝岸線處，混凝土下為不少于0.2 m的墊層；消力可為階梯式漿砌石水泥照面，也可在背水面溝底修筑石籠或漿砌石海漫。主要應用在大中型侵蝕溝與農田道路交匯處。

2.2.3 溝岸防護 溝岸防護措施主要針對分布于小流域下游由坡面至小流域出口與河道相連的主干侵蝕溝。通過工程措施防止溝岸繼續坍塌，侵蝕溝繼續發展。通常相對平緩，溝道較寬，多彎曲。主要有護岸導水墻和護岸工程兩類。

(1) 護岸導水墻。在轉彎處水流沖刷嚴重的溝岸處局部修筑的工程防護墻。多由單體墻面組成，修筑于沖刷嚴重的溝岸處，就坡岸形狀修筑，可直線型，也可弧形，可陡直形，也可緩坡形。墻體高度與溝岸高度齊，長度以沖刷面為準，墻體厚度0.3～0.5 m，下挖0.3 m修筑地基，建筑種類可分漿砌石和石籠兩類。適用于東北黑土區小流域下游主干溝防護，由于溝道比降小，不需修筑谷坊等護底工程，通過阻止水流沖刷，起到穩固溝岸作用，人為導流，溝道不再擴張。

(2) 護岸工程。指修筑于侵蝕溝溝道兩側溝岸邊保護溝岸的工程措施。多為單墻體結構，主要有漿砌石、石籠和柳樁3種。墻體高度最高不超過溝岸線，厚度0.5 m以上，長度依具體情況而定。在個別溝底比降較大的斷面可貼于地表橫向修筑壩體護底。適用于東北黑土區小流域下游主干溝和村屯居住區侵蝕溝防護，這類侵蝕溝道整體穩定，溝底不再下切，但部分溝岸仍被沖蝕擴張，通過修建溝岸防護工程，整理規劃溝道，在阻止溝岸擴張的同時，修整溝岸兩側土地，恢復部分耕地，保障農村生產和生活。

2.3 侵蝕溝治理模式

侵蝕溝治理總體目標是恢復溝毀土地的生態，治理后的侵蝕溝不再發展，溝頭停止挺進，溝底不再下切，并通過谷坊或修整，溝底抬升，溝壁不再坍塌，侵蝕溝被植被完全封育。東北黑土區侵蝕溝通過科學治理措施組裝，形成了植物治溝、植物為主工程為輔、工程為主植物為輔以及復墾治溝的4大類綜合治理模式。

2.3.1 植物治溝模式 全部采用植物措施治理侵蝕溝的模式，由植物跌水、土柳谷坊、溝底植物水道、溝坡溝岸防護林組成。適用于水土資源較好的漫川漫崗黑土區所有侵蝕溝以及低山丘陵區土層深厚且水分狀況良好的中小型侵蝕溝。應先對溝道比降與溝坡進行適當整形，以利于植物措施實施，就近選取植物種類及苗木，從而達到溝道穩固與植被封育的有機結合。例如黑龍江省海倫市光榮小流域溝岸的坡度較緩，多小于10%，實施柳封溝和喬木治溝較為普遍，治理后流域的林木覆蓋率由治理前的4%提高到10%，溝頭得到很好的防護，不再溯源發展；溝岸護坡林起到了植物緩沖帶的作用，減緩了坡面徑流對溝坡的沖刷，減少了溝岸崩塌；溝底植柳樹和榆樹，林木根部以及枯枝落葉攔水蓄水作用使得溝內集中徑流的流速變緩，增大了集中徑流的溝內入滲；徑流中的絕大部分泥沙在溝內沉積，侵蝕溝的林木覆蓋率由治理前的25%增加到95%，生態結構顯著改善，水土保持能力顯著增強。

溝道整形與林木合理搭配是關鍵，黑龍江省望奎縣海豐鎮向陽溝同樣采用喬木封溝，由于溝道整形不到位，溝頭跌水高差過大，重力侵蝕強烈，喬木根部的固土作用不足以抵消重力侵蝕，導致溝頭溯源前進；溝底縱比降過大，超過10%，過大的集中徑流沖刷力下切溝底，溝底二次成溝，溝坡角度增大，喬木在重力作用下傾斜、倒坍失去保水固土能力。此類溝道的治理單純難以用植物措施有效防治，需在溝頭加設石跌水，防止溝頭溯源侵蝕；在溝底比降大于10%處，削坡或增設谷坊后再植適宜林木。

2.3.2 植物為主工程為輔模式 即植物措施是侵蝕溝治理主體工程，工程措施作為必要補充的治理模式。依照東北黑土區侵蝕溝治理“優先采用植物措施”的指導原則，利用柳跌水、喬灌水保林的植物固土封溝，控制侵蝕溝發展；在溝底比降較大植物措施難以有效防治的溝段，輔以修筑石谷坊；在溝坡不適宜直接栽植林木時，采取工程措施(削坡、魚鱗坑、水平階等)對侵蝕溝修整后，再行布設植物措施。適用于漫川漫崗黑土區溝底比降較大的侵蝕溝，低山丘陵區水土資源較好的侵蝕溝或溝段以及半干旱區侵蝕溝。例如黑龍江省拜泉縣丁家溝瞎子嶺流域，在坡面徑流進入侵蝕溝處修筑柳跌水溝槽及多級柳跌水，從而降低徑流對溝岸的沖刷力。同時溝岸外側修建300 m長導流埂，確保坡面匯流能夠全部沿自然或人工修飾的溝頭柳跌水匯入侵蝕溝，避免坡面漫流對溝岸的沖刷。并在削坡后修筑魚鱗坑。最后栽種護坡林、溝尾水保林。溝頭得到很好的防護，不再溯源發展；溝岸護坡林減緩了坡面徑流對溝坡的沖刷，減少或治理了溝岸崩塌；溝底林木根部，以及枯枝落葉攔水蓄水作用使得溝內集中徑流的流速變緩，增大了集中徑流的溝內入滲；徑流中的絕大部分泥沙在溝內沉積，侵蝕溝的灌木覆蓋率由治理前的25%增加到95%，生態結構顯著改善，水土保持能力顯著增強。而在拜泉縣徐家溝，在侵蝕溝的中下部，溝底比降15%，徑流在溝底的沖刷力大，存在柳條水通道被沖毀，溝底下切，溝岸崩塌，溝坡防護林倒入溝中的現象，需在溝底比降>10%的溝底處附以工程措施。

2.3.3 工程為主植物為輔模式 以石頭為主要建筑材料，修筑跌水、谷坊和護岸等主體工程，穩固溝道，再布設植物措施，恢復溝道植被。東北黑土區各種類型侵蝕溝均可應用，現主要用于低山丘陵區來水量較大，溝道比降較大，溝道較深，土層較薄，侵蝕嚴重的發展大中型侵蝕溝治理，主要由溝頭防護、溝底穩固和植被恢復工程組成。溝頭來水通過導流埂匯入工程跌水并導入溝底，溝頭不再被沖刷。石谷坊攔截淤積泥沙，抬升溝底，阻止或減少溝岸坍塌，為植物栽植創造條件。植被措施包括溝底防沖林、溝坡防護林(草)、溝岸水保林。

目前在東北黑土區采用此模式治溝較多，應注意以下問題：①措施組裝：以溝頭跌水為例，應根據設計防御標準的洪峰來水量選定種類，來水量較小的小型溝或大中型侵蝕溝的支溝頭建議選取“S”形斜坡式石籠槽跌水，來水量大的大中型侵蝕溝建議選用直落式石籠跌水或漿砌石跌水；②谷坊位置：宜選擇在溝底比降為10%～20%植物措施不足以控制溝道發展的溝段；③谷坊間隔：谷坊布設在遵循“頂底相照”的原則前提下，可依溝底土質保留一定比降，建議淤平后礫石底比降≤3%，土石底≤2%，土底≤1%；④谷坊規格：應遵循漿砌石和石籠谷坊壩高≤5 m，干砌石谷坊壩高≤2.5 m，土石谷坊壩高≤3 m，土柳谷坊壩高≤1.5 m；還應遵循谷坊高度為溝深1/2～2/3，若超過限高，以限高上限為準。壩體應嵌入兩側溝岸不低于0.5 m，土質溝岸應大于1.0 m。壩頂寬0.5～1.5 m，溢流口宜為寬口，壩體頂端兩側各留約0.5～1.0 m，高不少于0.3 m，壩體迎水面邊坡宜取1∶0.2～1∶0.5，背水面邊坡宜取1∶1.0～1∶1.5，且宜階梯型，可在石谷坊迎水面或背水面兩側布設護耳，防止集中徑流在兩側沖刷溝道，造成跌水谷坊等與溝體脫離；⑤注重植物措施：侵蝕溝治理的最終目標是侵蝕溝道的生態恢復，應在工程措施穩固溝道后采取植物措施恢復生態，不應僅以控制侵蝕溝發展為目的。

2.3.4 復墾模式 該模式可將東北黑土區坡耕地中形成的小型切溝或支溝，利用作物秸稈、煤矸石、風化石等填埋侵蝕溝，上層覆土，實現溝毀耕地再造，恢復墾殖，同時保證農機自由通行。包括溝道整形、溝底暗管鋪設、秸稈捆填埋、上層覆土、間隔滲井布設、溝尾防護等措施。該模式還原耕地，增加耕地面積，解決機械行走難，秸稈還田保護環境，實現了坡耕地水保高效種植，保障了現代農業發展，是修復耕地中侵蝕溝的最佳措施，已被納入正在實施的東北黑土區侵蝕溝治理專項工程，在東北全區域應用。

3 結 論

(1) 東北黑土區目前侵蝕溝治理效果顯著。形成了由溝頭防護、溝底穩固、溝坡岸水土保持工程與植物恢復4類治溝措施，適用于所有侵蝕溝的工程為主植物為輔、適用于坡耕地小型切溝或支溝的秸稈復墾、適用于漫川漫崗比降較大與低山丘陵區水土資源較好或半干旱區侵蝕溝的植物為主工程為輔、適用于漫川漫崗所有侵蝕溝及低山丘陵區土層深厚且水分狀況良好的中小型侵蝕溝的植物治溝的4大治理模式。

(2) 需因地制宜選擇侵蝕溝治理模式和科學組裝措施。侵蝕溝治理模式總體應遵循達到有效防治、控制造價、易于實施等原則，應結合侵蝕溝特性選擇最適合的治理模式。措施布設應對應模式，針對侵蝕溝特點進行組裝。當前存在著谷坊嵌入溝岸尺寸不足、溢流口過窄、地基過淺與壩體過矮等缺陷。

(3) 應重視植物恢復。侵蝕溝治理普遍工程實施較好，植被恢復較差，尤其缺少治理后侵蝕溝的養護，栽植后的樹木，存在放牧啃食與火燒毀現象。建議適當延長施工與養護工期，設置補償與管護資金，同時設置專人進行后期養護工作，對侵蝕溝治理工程施工后的工程措施尤其是栽植樹木進行養護。