甘肅省黃土丘陵區梯田建設的幾點思考

［關鍵詞］ 梯田建設；水土流失；防治對策；黃土丘陵區；甘肅省

［摘" 要］ 梯田是坡耕地水土流失治理的重要措施，起著不可替代的作用，但是梯田建設時極易造成嚴重的水土流失。甘肅省黃土丘陵區坡耕地以水力侵蝕為主，土壤侵蝕強度以中度至強烈侵蝕為主。根據第三次全國國土調查數據，區內坡度大于5°的坡耕地面積為329.24萬hm2，“十四五”期間，甘肅省計劃新修梯田1.97萬hm2/a，其中黃土丘陵區新修梯田1.54萬hm2/a?；谔萏锸┕み^程中的水土流失成因，依據《生產建設項目土壤流失量測算導則》（SL 773—2018），經計算，甘肅省黃土丘陵區非汛期梯田施工期間可能產生的土壤流失量為24.59 t/hm2，而汛期施工可能產生的土壤流失量是非汛期的4.2倍。建議將梯田施工期水土流失防治納入工程整體設計，嚴把施工質量關，加強對施工期水土流失風險區域的監管，以控制施工造成的水土流失。

［中圖分類號］ S157" ［文獻標識碼］ C "DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.09.009

［引用格式］ 張曉虹，楊靖文.甘肅省黃土丘陵區梯田建設的幾點思考［J］.中國水土保持，2024（9）：25-27.

梯田是坡耕地水土流失治理的重要措施，起著不可替代的作用。研究表明，在日降水量50～100 mm時，水平梯田可全部攔蓄徑流泥沙［1］；在5—9月汛期降水量400 mm時，一類梯田減沙效益為97.0%，二類梯田減沙效益為95.7%，三類梯田減沙效益為91.9%［2］。然而，梯田建設時需全面開挖擾動、重塑微地貌，易造成項目建設區大面積裸露、原地表植被損毀殆盡，且施工區均位于梁峁溝坡，極易造成嚴重的水土流失（見圖1、圖2）。

圖1" 汛期梯田建設現場" 圖2" 非汛期梯田建設現場

由于坡耕地水土流失綜合治理項目是在各級水土保持規劃范圍內由行業管理部門負責實施的對自然水土流失進行治理的水土保持項目，不屬于36類生產建設項目［3］之一，因此通常不編制水土保持方案。另外，在編制水土保持項目可行性研究報告［4］、初步設計報告［5］，水土保持小流域綜合治理項目實施方案，坡耕地水土流失綜合治理項目實施方案等時，均不涉及梯田施工過程中的水土流失防治措施體系設計。由于沒有針對性的設計依據和投資來源，因此在梯田施工過程中水土流失防治工作往往依賴于施工單位的施工經驗。筆者基于多年工作實踐，對甘肅省黃土丘陵區梯田建設中的水土流失問題進行研究探討，并提出相應的防治對策，以期引起水土保持管理部門、設計單位和施工單位的重視，為防治梯田建設造成的水土流失提供借鑒。

1" 甘肅省黃土丘陵區梯田建設現狀

1.1" 研究區基本情況

甘肅省黃土丘陵區是指隴山以西的黃土丘陵溝壑區第三副區、第四副區、第五副區［6］范圍，也稱隴西黃土丘陵區或隴中黃土丘陵區，分屬黃河干流及其支流渭河、祖厲河、洮河等流域，土地總面積6.44萬km2。該區海拔1 200～2 500 m，地貌類型以黃土溝壑及其分割的黃土梁、峁、丘為主，地形破碎，溝壑縱橫，梁峁起伏，平均溝壑密度1.70 km/km2，坡度5°～25°的土地面積占區內土地總面積的69.75%。區內不同地點年均降水量為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過400 mm；年均氣溫7.2～11.4 ℃，日照充足，日溫差大。土壤類型主要有黃綿土、黑壚土、棕壤土、灰鈣土等，以黃綿土分布最廣；土壤透水性、耕性好，但有機質含量低，pH值為7.5～8.5；土壤疏松多孔，顆粒組成以細砂粒和粉粒為主，密度小，抗沖、抗蝕性弱，降水時極易產生水土流失。植被類型多樣，西北部為干旱荒漠草原植被和半干旱草原植被，東南部是半濕潤森林草原植被，總體上以干旱、半干旱植被為主，平均植被覆蓋度15%。屬于水力侵蝕類型區西北黃土高原區甘寧青山地丘陵溝壑區，土壤侵蝕強度以輕度至中度侵蝕為主，其中坡耕地土壤侵蝕強度以中度至強烈侵蝕為主。

1.2" 梯田建設現狀

根據第三次全國國土調查數據，甘肅省黃土丘陵區坡度大于5°的坡耕地面積為329.24萬hm2。根據甘肅省2019年水土保持統計數據，研究區有各類梯田130.25萬hm2?！笆奈濉逼陂g，國家下達甘肅省坡耕地水土流失綜合治理任務為1.65萬hm2/a，甘肅省計劃在“十四五”期間新修梯田1.97萬hm2/a，其中研究區新修梯田1.54萬hm2/a。2021—2023年，甘肅省已修建梯田5.83萬hm2，其中2021年1.85萬hm2、2022年1.68萬hm2、2023年初步統計2.30萬hm2。

2" 水土流失分析

2.1" 水土流失因素分析

調查發現，梯田建設造成水土流失的因素主要表現在設計和施工方面，坡耕地水土流失綜合治理項目重在項目實施后的水土保持效果，但對施工過程中造成的水土流失防治考慮不足。

1）設計方面。由于現行的涉及水土保持項目可行性研究報告、初步設計報告、實施方案編制等內容的規范中，均沒有涉及梯田施工過程中水土流失防治措施體系設計的規定，而按照水土保持規劃實施的水土保持項目（坡改梯工程、小流域水土流失綜合治理工程）也不編制水土保持方案，因此造成梯田施工時水土流失防治目標、防治措施及其資金來源均不明確。

2）施工方面主要體現在施工質量和施工環節。工程質量是影響梯田水土保持效益的重要因子［7］，調查發現，甘肅省黃土丘陵區坡耕地水土流失綜合治理項目在施工期普遍存在梯田埂坎斷面尺寸和壓實度達不到設計要求，建成后不能完全防御設計標準洪水的問題。施工過程普遍不是嚴格按照“定線、清基、筑埂、保留表土、修平田面”［8］的工序進行，往往定線、清基后不是先筑埂，而是直接推土修田，田埂最后由推到地邊的土自然堆成，失去了攔蓄徑流泥沙的作用。另外，施工道路也沒有和永久田間道路緊密結合，普遍存在隨意開辟施工便道的現象，

且施工便道普遍沒有設置臨時截排水措施。受上述因素影響，梯田施工過程中普遍存在順坡溜土的現象。

2.2" 土壤流失量分析

甘肅省黃土丘陵區梯田施工過程中產生的土壤流失量目前沒有實測數據，考慮梯田建設時施工擾動特點和工程布置情況，采取《生產建設項目土壤流失量測算導則》（SL 773—2018）中的上方有來水工程開挖面土壤流失量測算方法，計算式為

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）中參數的含義及取值見表1。其中，單寬來水量（W）為1 m寬來水面上的施工期徑流量，因研究區梯田建設一般在秋收后10月開始、翌年4月底前完工，因此降水量按照施工期間平均值88 mm計算，參考《甘肅省小流域水土流失綜合防治工程建設技術規程》（DB62/T 346—1994），徑流系數取0.68，來水面取調查均值；粉粒含量（SIL）為粒徑0.002～0.050 mm的粉粒含量；黏粒含量（CLA）為粒徑＜0.002 mm的黏粒含量；土壤密度（ρ）取研究區平均土壤密度；坡度（θ）取研究區坡耕地平均坡度；寬度（ω）取單寬1 m；坡長（λx）取研究區坡改梯平均坡長。

經計算，得出甘肅省黃土丘陵區梯田建設在非汛期施工可能產生的土壤流失量為24.59 t/hm2，按照“十四五”新修梯田1.54萬hm2/a計算，則每年梯田施工期間可能產生的土壤流失量為37.87萬t；若梯田施工期在汛期，則可能產生的土壤流失量達到103.64 t/hm2，是非汛期的4.2倍，說明工期選擇對控制梯田施工造成的水土流失至關重要。

3" 防治對策

根據水土流失分析結果，主要從工程設計、施工、管理方面提出防治對策。

1）工程設計。甘肅省黃土丘陵區坡耕地水土流失綜合治理項目在可行性研究、初步設計、實施方案編制等前期工作階段，要將梯田施工期水土流失防治納入整體設計中，在主體工程設計中增加梯田水土流失防治專章，明確水土流失防治目標、施工擾動范圍、水土流失預防和治理措施體系及具體設計、防治資金來源等。

2）施工。在招投標文件和施工合同中明確施工單位的水土保持責任，規范施工行為。一是嚴格控制工期，按照設計工期完成全部建設內容。二是嚴格按照施工期水土流失防治要求施工，認真落實水土流失防治措施。三是嚴禁亂開施工道路，嚴格按照設計施工道路行車。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擾動范圍。四是嚴格按照規定的工序施工，以確保埂坎施工質量達到設計標準。

3）管理。建議各級水行政主管部門加強對梯田施工的全過程監管，除加強對梯田主體工程的督查外，還要加強對施工期水土流失風險區域的監管和水土流失防治效果的驗收，將梯田建設水土流失防治目標納入驗收指標中。

4" 結論

1）坡改梯工程需全面開挖擾動、重塑微地貌，造成施工區原植被損毀，地表大面積裸露，加之施工區位于梁峁溝坡，下墊面疏松易蝕，施工過程中極易造成嚴重的水土流失，尤其是汛期施工可能產生的土壤流失量是非汛期的4.2倍，但目前對施工過程中造成的水土流失防治考慮不足。

2）為充分發揮梯田建設成果，減少修筑過程中的水土流失，建議從工程設計、施工、管理方面進行全過程防治。將施工期水土流失防治納入梯田建設工程整體設計中，增加施工期水土流失防治專章；將水土保持措施與梯田主體工程同步實施，加強全過程監管，開展施工期水土流失風險區域的監管；將水土流失防治目標納入驗收指標中。

［參考文獻］

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［4］ 中華人民共和國水利部.水土保持工程可行性研究報告編制規程：SL 448—2009［S］.北京：中國水利水電出版社，2009：5.

［5］ 中華人民共和國水利部.水土保持工程初步設計報告編制規程：SL 449—2009［S］.北京：中國水利水電出版社，2009：5.

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［7］ 焦菊英，王萬中.黃土高原水平梯田質量及水土保持效果的分析［J］.農業工程學報，1999，15（2）：59-63，163.

［8］ 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.水土保持綜合治理 技術規范 坡耕地治理技術：GB/T 16453.1—2008［S］.北京：中國標準出版社，2009：4.

［9］ 邊義成.甘肅隴西與隴東地區馬蘭黃土工程地質特性分析研究［J］.水利規劃與設計，2018（8）：57-63，163.

收稿日期： 2024-03-14

基金項目： 甘肅省水利科學試驗研究及技術推廣項目（甘水建管發〔2020〕46-10，甘水建管發〔2021〕71）

第一作者： 張曉虹（1970—），女，安徽長豐人，正高級工程師，學士，主要從事水土保持與林業生態工作。

通信作者： 楊靖文（1969—），男，甘肅武山人，正高級工程師，學士，主要從事水土保持工作。

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（責任編輯" 張緒蘭）