水土保持学毕业设计——东北农业大学.doc

东北农业大学学士学位论文 学号：A13090085黑 龙 江 省 双 青 小 流 域 水 土 保 持 工 程 初 步 设 计学生姓名：张玉庆指导教师：王 敏所在院系：水利与建筑学院所学专业：农业水利工程研究方向：水土保持东 北 农 业 大 学中国哈尔滨2013 年 6 月Northeast Agricultural University Bachelor degree thesis Registration Number: A13090085Planning of Soil and Water Conservation Project in Shuangqing Watershed, Heilongjiang ProvinceName: Zhang YuqingTutor: Wang MinDepartment: School of Water Conservancy and ArchitectureSpeciality: Agricultural Hydraulic EngineeringSubject: Soil and Water Conservation Northeast Agricultural UniversityHarbin, ChinaJune, 2013北安市双青小流域水土保持工程规划中文摘要水土保持的基本任务是根据国民经济的建设方针、国家规定的水土保持发展目标、各方面对水土保持的需求，以及规划范围内的条件和特点，按照自然规律和社会经济规律，提出一定时期内预防、监督、治理、开发的方向和任务，指导水土保持工作的开展。双青小流域位于黑龙江省北安市城郊乡境内，地处松嫩平原向兴安山地过渡的中间地带,属黑土丘陵漫岗侵蚀类型区，地势波状起伏多为漫川漫岗，受区域自然环境及黑土成土因素的影响，流域内土壤侵蚀表现明显，以沟蚀为主要侵蚀形式的生态灾害逐年加剧，严重危及区域农业生态系统稳定与人民群众生命财产安全。 为了减少水土流失所造成的危害，北安市水务局采取了相应的防治措施。防治措施布局突出以沟壑治理为主，坡面治理为辅，本着工程、林草、耕作措施并举，经济、生态、社会效益兼顾的治理原则，因地制宜、因害设防地安排工程总体布局，力求通过水土保持生态环境建设，兴利除害、标本兼治，减轻沟蚀危害，恢复流域生态平衡，促进人口、经济与社会的协调共存，永续发展。关键词：双青小流域；工程措施；林草措施；耕作措施i北安市双青小流域水土保持工程规划AbstractThe basic task of soil and water conservation is according to building policy , soil and water conservation development goal,demands for soil and water conservation of various fields which the country stipulates of national economy, and condition and characteristic in the planned range, according to natural law and social economic law, put forward direction and task prevented,supervised,managed,developed over a period to come, guide the development of soil and water conservation.Shuangqing watershed is located in Beian City, Heilongjiang Province, suburban rural territory, to the Xingan mountain intermediate zone is located in the Songnen Plain, belonging to the gentle hilly erosion types, topography undulating to rolling hills, by the regional natural environment and soil into the influence of soil factors, the basin soil erosion is obvious, the ecological disaster in the gully erosion is the main erosion intensifies year by year, seriously threaten regional agricultural ecological system stability and the peoples life and property safetyIn order to reduce the danger that soil erosion causes, Beian county water affair office has taken the corresponding prevention measure. Prevention measure overall arrangement outstanding to rely mainly on managing in the gully, domatic to manage for complementing, develop simultaneously in line with the project , forest grass , cultivation measure, the administration principle that the economy , ecology , social benefit give consideration to, suit measures to local conditions , hurt , set up defense sector arrange project total arrangement , strive to be and adopt the constructions of ecological environment of soil and water conservation, revitalize profit remove the evil , treat both principal and secondary aspect of disease , lighten ditch lose danger , resume ecological balance of basin, promote population , economy and coordination of the society to coexist, develop continuously forever.Key words: Shuangqing Watershed; project measure; forest measure; agricultural measureii目录前言- 1 -1 研究区概况- 2 -1.1 自然条件- 2 -1.1.1 流域概况- 2 -1.1.2 地貌- 2 -1.1.3 土壤、土地- 3 -1.1.4 植被- 4 -1.1.5 水文、气象- 4 -1.2 社会经济- 5 -1.2.1 人口与劳动力- 5 -1.2.2 农村各业生产- 5 -1.3 水土流失和治理状况- 6 -1.3.1 水土流失现状- 6 -1.3.2 土壤侵蚀模数- 6 -1.3.3 水土流失危害- 7 -1.3.4 水土保持现状- 7 -2 建设目标、规模和工程总体布局- 8 -2.1 建设目标- 8 -2.1.1 治理水土流失目标- 8 -2.1.2 改善生态环境目标- 8 -2.1.3 发展农村经济目标- 8 -2.2 建设规模- 8 -2.3 工程总体布局- 8 -2.3.1 土地利用结构调整- 8 -2.3.2 措施总体布局- 9 -2.3.3 措施布设- 10 -3 水土保持工程措施- 12 -3.1 地埂- 12 -3.2 生态修复- 12 -3.3 沟头防护工程- 13 -3.4 谷坊- 13 -3.4.1 谷坊的类型及选取- 14 -3.4.2 谷坊设计- 14 -3.5 梯田工程- 15 -3.5.1坡式梯田- 15 -3.5.2水平梯田- 16 -3.6 小型蓄排引水工程- 17 -4 水土保持植被措施- 19 -4.1 水土保持林- 19 -4.1.1农田防护林- 19 -4.1.2坡面水保林- 20 -4.1.3地埂防护林- 20 -4.1.4 沟头防护林- 21 -4.1.5 沟坡防蚀林- 21 -4.2经济林- 22 -4.2.1 林地现状- 22 -4.2.2 树种选择- 22 -4.2.3 抚育管理- 22 -4.3 护路林- 22 -5 水土保持农业技术措施- 24 -5.1 秸秆覆盖- 24 -5.1.1 秸秆粉碎还田覆盖- 24 -5.1.2 使用土壤控制剂覆盖- 24 -5.1.3 留茬覆盖- 24 -5.1.4秸秆覆盖作用- 24 -5.2 轮作- 25 -5.2.1轮作作用- 25 -5.2.2 轮作方式- 25 -6 投资概算- 26 -7结论- 27 -参考文献- 28 -致谢- 29 -附表1 小流域地块信息登记表附表2 小流域水土保持工程初步设计分部投资(13部分)概算表- 1 -前言双青小流域位于黑龙江省北安市境内，地处松嫩平原向兴安山地过渡的中间地带,属黑土丘陵漫岗侵蚀类型区，地势波状起伏多为漫川漫岗，受区域自然环境及黑土成土因素的影响，流域内土壤侵蚀表现明显，以沟蚀为主要侵蚀形式的生态灾害逐年加剧，严重危及区域农业生态系统稳定与人民群众生命财产安全。由于沟壑发育，坡耕地流失严重，导致流域土壤肥力下降，土地生产力逐年下降，对流域进行水土保持综合治理，根治水土流失危害，已成为消除流域生态隐患和维护流域生态安全的紧迫任务,黑龙江省北安市委、市政府对此项目非常重视承诺解决工程实施中所遇到的问题和困难,当地群众对本项目的态度也十分积极。设计方向服从于当前黑土区水土保持综合治理的形势，与东北黑土区水土流失综合防治试点工程的宏观背景紧密结合，在土地结构布局调整、措施设计及实施设计等诸多环节遵循黑土试点工程的技术框架和总体要求，使设计的规范性和可操作性得到了有力保障。防治措施布局突出以沟壑治理为主，坡面治理为辅，本着工程、林草、耕作措施并举，经济、生态、社会效益兼顾的治理原则，因地制宜、因害设防地安排工程总体布局，力求通过水土保持生态环境建设，兴利除害、标本兼治，减轻沟蚀危害，恢复流域生态平衡，促进人口、经济与社会的协调共存，永续发展。北安市双清小流域水土保持工程规划1 研究区概况1.1 自然条件1.1.1 流域概况双青小流域位于北安市城郊乡境内，地处东经 12632191263645 ，北纬481551481802。属松花江一级支流乌裕尔河流域，流域总面积为11.58 km2，水土流失面积 8.32 km2，为中强度水力侵蚀类型区。地形呈缓岗阶地，地势西南高东北低，流域海拔高度为 250308 m，相对高差为 58 m，属中高纬度漫川漫岗地貌类型区。1.1.2 地貌该流域共有大小侵蚀沟12条，沟系长度为3.92 km，沟壑密度为0.34 km/km2，主沟道平均比降为 5.1。地面坡度组成：总土地面积为1158.21 hm2，其中3的 417.07 hm2、3-5的567.04 hm2、5-8的 167.78 hm2、8-15的 6.32 hm2，分别占总土地面积的 36.0%、49.0%、14.5%、0.5%。农耕地坡度组成：总耕地面积为921.88hm2，其中 1.5的148.46 hm2，1.5-3的 77.51 hm2，3-5的545.80 hm2，5-8的145.86 hm2、8-15的 4.25 hm2，分别占总土地面积的16.1%、8.4%、59.2%、0.5%。表1-1 自然条件与水土流失项目地貌、土质、植被、侵蚀项目主要水热条件地貌特征丘陵漫岗年降雨量mm一般525.0 最大731.0 地面组成物质第四纪黄土状亚粘土最小151.0 年径流深mm一般87.0 坡度组成 %1533.63 最小1.6沟壑密度，km/km20.56 10积温一般2577林草被覆率，%24.60 最大侵蚀模数，t/km2年3330.00 最小水土流失特征中强度水蚀为主无霜期d一般125最大最小1.1.3 土壤、土地流域内土壤主要有山地暗棕壤和白浆土，垦植之初，坡耕地土层厚度在30cm左右，土壤质地疏松，抗蚀抗冲性能较低，有机质含量6%以上，随着开垦年限的增长，水土流失加重，现有坡耕地有机质含量在2%3%之间，分布于缓坡坡面及坡脚平地，物理性状好，是良好的耕作土壤。局部草甸土，发育于河漫滩、一级阶地和谷底低平地部位，其土质粘重，性状湿热，但潜在肥力高，经改造后可作为优质农田。土地利用资源结构为:总土地面积2389.5hm2。其中耕地1310.75hm2,；林地面积1024.25hm2。荒地面积4.75hm2，其它用地49.75hm2，分别占总土地面积的54.9%、42.9%、0.2%、2 %。人均土地1.56 hm2/人，农村人均耕地0.86 hm2/人土地结构分析：该流域土地资源丰富，宜农地多，土质较肥沃，在时空分布和组合类型上都基本满足农作物生长发育的需要。现存问题一是水土流失较严重，岗坡地力瘠薄，制约了农业生产发展；二是农作物布局不尽合理，土地利用率低，林草覆被率低，严重影响流域生态环境。三是土地利用结构失调，水土流失源地面积大，土地生产潜力难以充分发挥；农耕地比例过大，林业用地比例过小，仅占总土地面积的2.9%，林分质量差，涵养水源能力弱，无法构成流域林草生态防护体系，农业生态环境持续恶化。为充分合理调整土地利用结构，根据土地详查资料结合实地踏查，选择了与土地生产力水平、及土壤侵蚀密切相关的9项因子作为控制指标，对流域土地资源进行了适宜性评价表1-2 土地资源评价等级表评价指标评价等级一二三四五六地 貌平整大块缓坡大块缓坡小块陡坡大块急坡破碎难利用地地面坡度15侵蚀强度微 度轻 度中 度强 度极强度极强度黑土层厚度(cm)7050-7030-5020-3010-2064-63-41.5-31-1.51硕石含量(%)50Ph 值6.5-7.56.5-7.56.5-7.57.5,7.5,7.5,25地类非耕地0.7林草郁0.7-0.5 轻 度强 度闭度0.5-0.3 中 度强 度极强度0.3强 度极强度剧 烈坡耕地轻 度中 度根据黑龙江省水保所研究成果，土壤侵蚀模数运用“黑龙江省土壤流失方程”进行计算(公式)。以地理信息平台Arcview（ESRI）为集成环境，逐地块提取侵蚀图斑背景要素(面积、坡度、植被、土地利用、土壤)，纳入黑龙江省土壤流失方程对侵蚀模数进行数学推导。经计算，全流域土壤侵蚀模数加权均值为 1920 t/km2a1.3.3 水土流失危害(1)沟壑发育，切割蚕食耕地。强烈的水土流失破坏流域自然生态景观，形成支离破碎,沟壑纵横的侵蚀地貌,吞噬了人类赖以生存的土地资源。据调查，流域计有侵蚀沟 12 条，沟系总长达 3.92 km,直接占用农田 4.58 hm2,严重影响了机耕作业，降低了土地利用率，制约了集约化生产的发展。(2)黑土层变薄，地力锐减。在坡地上，大量的径流顺坡而下，造成超渗产流，形成“三跑”，即使在雨季也受干旱威胁，使每亩坡耕地流失水量 12m3。土壤长期被冲刷，土壤肥力大大下降，土壤有机质减少，据调查和实验资料表明，初垦期，该流域耕地黑土层厚度为5060cm,现在仅剩下2030cm,有的地块甚至看不到黑土，变成“破皮黄、火烧云”，耕层土壤有机质含量由初垦期的79%下降到现在的24%，致使土壤板结，通透性差，粮食产量严重下降。(3)坡水流失，上冲下淤。该流域地势起伏，坡耕地缺乏植被庇护，上游坡面降水径流不能有效蓄滞入渗。一遇大、暴雨，坡水下泻，泥沙俱下，严重破坏桥涵、道路等交通设施，淤塞水利工程，对下游农业生产和人民生活造成极大危害。(4)生态环境恶化，自然灾害频繁。由于水土流失加剧，使生态系统自我平衡机制受损，生态功能失调，春旱、秋涝、早霜、冻害时有发生，尤其是98年以来，旱涝灾害交替发生，农村经济已经连续多年入不敷出，严重威胁着农业生产发展。1.3.4 水土保持现状几年来，流域内干部群众对水土流失诱发的一系列环境问题进行了深刻的反思，并采取了相应的防治对策，截至2005年，流域累计治理面积10.34 hm2，其中营造水保林 3.36 hm2，修筑治沟工程十余座。但由于缺乏科学规划，治理标准低，措施不配套，管护不力，综合防护效能低下。同时由于该区水土流失预防监督起步较晚，虽然水行政管理部门作了大量工作，但监督法制体系不健全，预防监督工作收效甚微，人为造成水土流失现象未能得到有效控制。此外，水保资金投入分散，地方配套资金不足，投资额度与治理需求差距较大等，在一定程度上削弱了水土保持综合治理的力度和效果。- 12 -2 建设目标、规模和工程总体布局2.1 建设目标2.1.1 治理水土流失目标到各项治理开发措施全部生效年，流域内水土流失得到基本控制，生态环境明显改善，农、林、牧、副、渔协调发展，农业生态系统基本良性循环，抗御自然灾害的能力明显增强，粮食产量和人民生活水平有大幅度提高。建立起完善的水土保持预防监督体系，治理区蓄水效益62.4%，保土效益 92.7%，土壤侵蚀模数由治理前的 1920 t/km2.a下降到 141 t/km2.a，工程措施完好率 80% 以上，林草措施保存率 80% 以上。2.1.2 改善生态环境目标流域水土流失治理综合程度达到 89.7%，林草覆盖率由治理前的 2.9% 增加到4.7%，各项水土保持措施防御10年一遇36小时最大降雨径流,骨干工程防御20年一遇36小时最大降雨径流，水土保持工程安全度汛。2.1.3 发展农村经济目标流域内土地利用结构基本合理，农村经济有较大的发展，土地利用率 80% 以上，土地产出率增长 50%，商品率达 85% 以上，人均生产粮食和纯收入较当地历史水平增长 30% 以上。2.2 建设规模新增治理面积 746.23 hm2，治理程度 89.7%，其中：新修水平梯田 4.25hm2，新修坡式梯田 181.61 hm2，新修地埂植物带 30.47hm2，改垄469.85hm2，生态修复 30.25hm2，治沟工程土柳谷坊 115 座，跌水 12 座，沟头埂 0.6 km，削坡造林工程 0.27 万m3，维修作业路 12.8 km，桥涵 4 座。2.3 工程总体布局2.3.1 土地利用结构调整通过对该流域土地利用结构分析、国民经济各项指标预测，确定种植业以粮食生产为主，稳定基本农田面积，提高单产，进而达到增加总产的效果；林业生产遵照适地适树原则，大力培育水保防护型速生丰产林和乔灌混交林，力求通过优化林种与林分结构促进林业生态经济水平提高；牧业以圈养为主，牧养为辅，通过封坡育草、人工种草，秸杆过腹还田多种途径推进规模饲养。土地利用结构动态变化：农、林、荒、其它用地比例由规划前的54.9%、42.9%、0.2%、2.00 %调整为53.09 %、45.1%、0、1.82 %。表2-1 土地利用结构调整结果表各业用地合计农地水保林地果园草地荒地水域其他用地调整前面积1158921.933.6442.818.86.25134.84调整中各业增地来源与减地去向合计-1.566.1411.54-16农地-1.561.56水保林地6.14-1.56-4.6果园11.54-12草地荒地-16.14.5811.54水域其他用地难利用地调整中共增加17.686.1411.54调 整中共减少-17.7-1.56-16调整后面积1158920.339.7811.5442.82.676.25134.842.3.2 措施总体布局根据示范区地貌特点、资源分布和生产力水平，以治理水土流失为中心，以有效保护和合理开发利用水土资源为目标。在保护好现有的林木植被（尤其是天然次生林）的基础上，本着工程、林草、耕作措施并举，经济、生态、社会效益兼顾的治理原则，因地制宜、因害设防地安排工程总体布局。一是坡面工程防护体系。坡面治理是流域治理的治本之策，包括田间工程措施和坡面拦蓄措施。田间工程是在坡度较大，流失较重的坡耕地上控制水土流失必要手段，亦是建设基本农田的重要途径之一。措施配置原则为：1.53顺坡垄改为横坡垄作，35的坡耕地改垄加地埂或根据具体情况修筑坡式梯田，同时配置植物防冲带，截短坡长，分割水势，515的坡耕地，按照“看山形，定垄向；看土质，定坡降；看坡度，定田宽”的原则修筑梯田，减缓坡度，拦截径流，并做到植物固埂。15以上的坡耕地退耕还林。坡面拦蓄工程是荒坡治理的辅助性措施，通过拦蓄地表径流，保护侵蚀坡面和沟道工程免受径流冲刷。措施配置为：平整大块的宜林荒坡布设水流调节林带；水热条件较好的宜林宜牧荒地、次生林地采取生态修复措施，促进林分质量提高，恢复天然次生林生态系统。二是沟道工程防护体系。对流域内侵蚀沟道进行全面治理，重点治理沟头前进、沟岸扩张、沟底下切的骨干沟道。采取林草措施、工程措施相结合，先支毛沟后主干沟，先上游后下游，先坡后沟，沟头、沟底、沟坡兼治，镶嵌配套，层层设防，连锁控制。具体措施是：沟头修沟头埂，朔源侵蚀严重可加修跌水，沟底建谷坊，沟岸削坡造林，沟缘修筑导流埂，使之形成防护群体。沟头埂、跌水可有效防止沟头前进，谷坊可抬高侵蚀基准，防止沟底下切。同时配合上游集水坡面挖设截水沟，栽植植物防冲带，缓解坡面水沙下泄对沟体的冲刷。2.3.3 措施布设（1）坡耕地治理措施坡耕地治理采取保土耕作、兴修地埂植物带、修筑坡式、水平梯田等多种措施进行治理，控制水土流失。措施设计如下：部分坡度58、黑土层厚度为20-30cm的坡耕地修筑水平梯田，面积4.25hm2，实施地块为：82。 部分坡度35、黑土层厚度为20-30cm的坡耕地修筑坡式梯田，面积181.61 hm2，实施地块为11、13、21、24、28、40、54、55、57、59、61、71、75、80、89、97。部分坡度35、黑土层厚度为30-35cm的坡耕地修筑地埂植物带，面积30.47hm2，实施地块为43、88、194、198、201、213。梯田埂坎栽植保土经济植物黄花菜、沙棘，灌木苕条，固持土壤，增加经济收益。营造护埂林1.56 hm2部分坡度小于3、黑土层厚度为35-50cm的坡耕地实行保土耕作措施，面积 469.85 hm2，实施地块为2、3、5、8、12、20、25、27、29、30、32、35、36、37、42、45、46、49、53、56、60、62、63、64、65、66、67、68、69、70、72、73、76、77、84、87、95、96、98、99、100、101、102、106、118、191、192、193、195、196、197、199、200、203、205、206、212、215、216。（2） 荒山、荒地治理开发措施该流域现有各类宜林荒地、低价次生林 33.64hm2，按照因地制宜，因害设防的原则，设计主要水土保持林种为水流调节林带，侵蚀沟防护林，在树种选择上应依据适地适树的原则，在不同立地条件下选择相应的树种。林草措施建设局部采取工程整地造林，局部实施生态修复。选取坡形平整、黑土层厚度为5-15cm的宜林荒坡营造水流调节林带 7.66 hm2，林带沿等高线水平布设，辅以挖设截水沟 截短坡长，拦蓄径流，提高治理标准，控制坡面水土流失。实施地块为；136、147、176。选取地势平缓、黑土层厚度为10-20cm的向阳坡面实施生态修复，充分利用宜林地块的水肥气热条件，以及次生植被的自我修复能力，通过轮封轮牧、修枝疏伐、补植复壮等技术措施，促进林分的自我更新，郁闭成林。实施生态修复面积 30.25 hm2，修复区设置工程围栏 550 m，植物围栏(沙棘) 440m，生态修复标志牌 6 个；实施地块为 109、110、112、115、116、117、120、121、122、123、124、125（附表1 小流域地块信息登记表）。（3） 沟壑治理开发措施根据各类侵蚀沟的不同特点，对于小型发展沟和较活跃的半稳定沟及大型支毛沟，布设了沟头防护工程，修跌水8处，沟头埂0.35km,削坡造林工程1.85 万m3,修建土柳谷坊269座，石谷坊103座。（4） 作业路治理措施 该流域农道多为土路，路基为土质垫面，路面凹凸不平，局部地段受沟蚀侵害难以通行，直接影响生产作业，设计整修农道。3 水土保持工程措施水土保持工程措施是指为达到保持水土，合理利用山区水土资源，防治水土流失危害而修筑的各种建筑物。它是流域水土保持综合治理措施体系的主要组成部分，是改善流域环境的措施之一，它与水土保持生物措施及其他措施同等重要。3.1 地埂 43号地块局部示意图地 埂地 块 号：43坡度：3.1坡向：西南侵蚀强度：轻度地块面积：9.39hm2土壤厚度：35cm等高线地埂是在坡耕地上沿横坡垄向等距培修的土埂，其水土保持作用在于截短坡长，拦截水势，截断径流，有效防止坡耕地漫垄面蚀和断垄出沟的发生，初步控制水土流失。示范地块：43。立地条件：3.1坡耕地，面积 9.39 hm2，坡长 450 m，土层厚度 35 cm，坡向西南，坡形平整。设计标准：地埂断面尺寸与埂间距采用定型设计，根据流域气候地理条件、坡形坡面特征，结合当地治理经验综合确定。图3-1 示范地块3.2 生态修复(1)适用条件：疏幼林地、灌木林地、荒山荒坡，水土流失较强、水分光热较充足，次生植被发育。(2)工程围栏：用砼桩、刺线、铁丝等材料拦护划定封育地块以不被人畜破坏，在使用时要加强保护与及时维修。(3)植物围栏：用灌木（如沙棘）密植拦护划定封育地块不被人畜破坏，注意及时补植。(4)标志牌：实行封山育林育草，要进行广泛的宣传教育，要设立封禁公告、标记，以便全流域的群众了解与监督。(5)生态修复组织管理设计：建立健全严格的生态修复管理制度，做到“四有”，即有封山育林标记（石碑或石塔），有乡规民约，有护林员队伍，有技术档案。生态修复（封育）期间对林间隙地要及时补植造林，并适时做好抚育间伐。禁止封禁期间在修复区进行砍伐樵牧等生产经营活动。生态修复区的防火和森林病虫害防治工作，要按照森林法和有关规定执行。3.3 沟头防护工程蓄水式沟头防护工程（沟头埂）：当沟上部来水较少时，可采用蓄水式沟头防护工程，即沿沟边修筑一道或数道水平半圆环形沟埂，拦蓄上游坡面径流，防止径流排入沟道。沟的长度、高度和蓄水容量按设计来水量而定。沟埂长度、埂高和沟深等尺寸，视沟头地形坡度、所能获得的蓄水容积、设计来水量、土质等条件决定。图3-2 封沟埂与蓄水沟断面图3.4 谷坊谷坊是山区沟道内为防止沟床冲刷及泥沙灾害而修筑的横向挡拦建筑物，又名防冲坝、沙土坝、闸山沟等。谷坊高度一般小于3m，是水土流失地区沟道治理的一种主要工程措施。谷坊的作用可概括成以下几点：固定与抬高侵蚀基准面，防止沟床下切；抬高沟床，稳定山坡坡脚，防止沟岸扩张及滑坡；减缓沟道纵坡，减小山洪流速，减轻山洪或泥石流灾害；使沟道逐渐淤平，形成坝阶地，为发展农林业生产创造条件。3.4.1 谷坊的类型及选取谷坊分类往往按所使用的建筑材料不同、使用年限不同和透水性不同进行分类。根据使用年限不同，可分为永久性谷坊和临时性谷坊。浆砌石谷坊、混凝土谷坊和钢筋混凝土谷坊为永久性谷坊，其余基本上属于临时性谷坊。按谷坊的透水性质，可分为不透水性谷坊，如土谷坊、浆砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊等。透水性谷坊，只起拦沙挂淤作用，如插柳谷坊、干砌石谷坊等。 谷坊类型选择取决于地形、地质、建筑材料、劳力、技术、经济、防护目标和对沟道利用的远景规划等多种因素,并且由于在一条沟道内往往需连续修筑多座谷坊，形成谷坊群，才能达到预期效果，因此谷坊所需的建筑材料也较多。所以选择类型应就地取材为好，固本地区若修建临时谷坊应选取土古方，若修建永久性谷坊应选取混凝土谷坊。谷坊高度的确定，一般应依据所采用的建筑材料来确定谷坊的高度，但主要以能承受水压力和土压力而不被破坏为原则。谷坊间距与谷坊高度及淤积泥沙表面的临界不冲坡度有关。在谷坊淤满之后，其淤积泥沙的表面不可能绝对水平，而具有一定坡度，称稳定坡度。3.4.2 谷坊设计干砌石谷坊设计图3-3 干砌石谷坊纵断面图和正面图设计标准：10年-20年一遇最大3-6h暴雨标准。适用范围：在石料来源便易的地方，治理侵蚀沟常采用修筑干砌石谷坊这一措施。一般干砌石谷坊高12.5m，顶宽11.2m，迎水坡的坡比1:0.51:1.5，背水坡1:0.5 。表3-1 干砌石谷坊标准设计表谷坊高(m)谷坊顶宽(m) 迎水坡比 背水坡比谷坊底宽(m)工程量(m3)2.01.21: 1.51: 0.55.536.8施工和管护：修筑时需清至较坚硬的土层或岩石层。然后用粗石料砌筑，如为土或沙砾质沟床，坝后需作护底，长度一般为坝高的23倍，厚5070cm,溢洪道设在坝身中部，沟岸如为石质，溢洪道应尽量设在岸坡上。柳桩块石谷坊在块石或卵石较多的沟谷中，可采用这种谷坊。这种谷坊也是一种生物工程。施工方法：用长1525m，直径10cm以上的新鲜柳桩，埋人土中，其深度不小于1m。柳桩排数一级为23排，每排相距5080cm，排内株间距离约50cm。排间底部用柳枝纵向铺放，并埋土压实，土厚1520cm。柳枝应尽量伸到下游排桩以外，可起防冲作用。上下游的排桩都用柳枝编篱，在上下相对的柳桩之间最好用铁丝连接。最后再用石块或卵石填入桩间，填石高度低于桩顶1015cm。这种谷坊施工简易，能缓流拦沙，有一定抗御山洪冲刷的能力。图3-4 柳桩块石谷坊示意图3.5 梯田工程3.5.1坡式梯田坡式梯田指山丘坡面地埂呈阶梯状而地块内呈斜坡的一类旱耕地。它由坡耕地逐步改造而来。为了减少坡耕地水土流失量，则在适应位置垒石筑埂，形成地块雏形，并逐步使地埂加高，地块内坡度逐步减小，从而增加地表径流的下渗量，减少地面冲刷。典型地块立地条件：5-8坡耕地，土层厚度30-50cm，侵蚀强度：轻度。设计标准：地埂断面尺寸与埂间距采用定型设计，根据流域气候地理条件、坡形坡面特征，结合当地治理经验综合确定。3.5.2水平梯田为保持水土、种植作物或树木而将缓坡地（9-15）改成水平的台阶式田地。（1）水平梯田断面要素关系式：田面宽：B=H（ctg-ctg）田面毛宽：Bm=Hctg田面占地宽：Bn=Hctg耕地天面宽：b=B-D田面斜宽：田坎高：H=Lsin图3-5 水平梯田断面图地埂高一般采用0.3m，顶宽0.3m，埂内坡1:1，外坡与田坎侧坡一致。表3-2 人工梯田规格表地面坡度（度）田面宽B（m）田坎高H（m）田坎坡度（度）土方量（m3/hm2）硬埂软埂510153023758045312510201217356570455000（2）施工方法中间堆土法：适于1520度的坡地，田面宽10m以上。顺坡开沟法：适于515度坡地。田面宽2030m，顺坡开沟宽23m。3.6 小型蓄排引水工程在进行坡耕地或荒地的治理规划的基础上，因地制宜地在水土流失坡面上规划布设蓄水沟、截流沟、水窖等坡面小型蓄说排引水工程，以蓄排多余的雨水径流、保护梯田等坡面耕作区的安全、减少径流泥沙的入沟侵蚀量，建立完整的坡面水土保持防护体系。坡面小型蓄排引水工程规划布设时应考虑以下原则： （1）坡面小型蓄排引水工程应与坡耕地治理中的梯田、保水保土耕作等措施、荒地治理中造林、种草等措施紧密结合起来，配套实施； （2）在坡耕地治理规划中，应将坡面坡面小型蓄排引水工程与梯田、保水保土耕作措施统一规划，同步施工，达到出现设计暴雨时能够保护梯田区和保水保土耕作区的安全； （3）在荒地治理规划中，应将坡面小型蓄排引水工程与造林育林，种草育草统一规划，同步施工，达到出现设计暴雨时能够保护林草措施的安全； （4）坡面小型蓄排引水工程还应考虑蓄水的利用。山坡截流沟是在斜坡上每隔一定距离，在平行等高线或近平行等高线修筑的水沟。山坡截流沟能截断坡长，阻截径流，减免径流冲刷，将分散的坡面径流集中起来，输送到蓄水工程里或直接输送到农田、草地或林地。山坡截流沟与等高耕作、梯