哈尼梯田断面设计与优化

本科毕业论文（设计）（届）题目哈尼梯田断面设计与优化SectionDesignandOptimizationofHaniTerraces学院专业学生姓名学号指导教师姓名（职称）评阅人姓名（职称）年月日原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文成果归西南林业大学所有。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南林业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：年月日-3-1绪论1.1研究背景哈尼梯田，又称元阳梯田，位于云南省元阳县的哀牢山南部，是哈尼族人世世代代留下的杰作。哈尼梯田位于红河哈尼梯田的中心地带，元阳哈尼族人根据地势不同，在坡度较小的地方进行耕作。坡度较低的地方，可以开辟小田，就连山崖下的石头缝隙中，也有农田，所以，最大的有几公顷，最小的只有一个箩筐大小。每一片山坡，都有数千公顷的土地。红河哈尼梯田分布在云南南方，分布在红河州的元阳、红河、金平和绿春四县，元阳县的梯田面积达170,000多公顷。元阳梯田是哈尼族人在1300多年来不断地进行着的一幅山水风景图。红河哈尼梯田入选中国第三十七个国家文化遗产，是中国第四十五个国家文化遗产。（a）（b）图1-1哈尼梯田哈尼梯田层层叠叠，连绵不绝，寓意着人们改变山川河流的勇气，每年都会有成千上万的游人慕名前来参观红河哈尼天池遗址。遗产区在旅游业的推动下迅速发展，其发展对遗产区的村庄和居住环境造成了很大的困难，很多地方都有沿陡坡而上的露台。如同一个巨大的阶梯，通往天空。阶梯是一片平坦的土地，用来耕作农作物。这是最不可思议的改变地面形状的方法。最早的台阶是在史前时代。最初的时候，为了种粮食，或是修建一座堡垒，他们会把树林和山坡夷为平地。大约在这段时间里，这种类型的露台遍布全球。要注意的是，要防止水土流失，也就是降雨沿着山坡把土地冲掉。为了避免水土流失，大部分的台阶都用石头砌成了围墙。没有石块的地区，就把梯子的边缘铺上了青苔。梯级内部的泥土可以防止降雨，保证作物获得充足的水份。1.2研究目的及意义中国的梯田建设历史很长，早在汉代晚期《汜胜之书》中就有过有关的记录。这一方法不但可以使土地变得平坦，使处于山坡上的农事生产更容易提高生产的生产力，同时也可以提高农田的微观环境，控制土壤侵蚀，提高土地承载能力，创造景观。梯田的设置是确保其功能得以发挥和发挥的重要作用，但长期以来，由于项目实施主体是广大的农民，多数是依靠自己的经验来完成，因而具有很强的自主性。因而修建梯田规格不一，质量参差不齐，严重影响了农业的发展。在坡地上进行了横向台阶后，坡面上高而下的坡地称为“倒坡型”。根据坡度的不同，反坡面的斜率通常在300—500之间，斜坡陡峭的斜坡越小，则越低。稻田的宽度为1.5~3m。根据破碎的程度不同，其长短也不同。埂外坡和内坡面都是600米。倒坡型梯田可以提高土壤的立地状况、保持土壤水分，适合于坡面平坦、土壤侵蚀严重的山地和黄土地区，但施工难度大。本文力求对哈尼梯田设计问题较为全面的认识有着十分重要的意义。1.3文献综述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。通过在适宜的地点砌石筑堤，以形成地块的形状，逐渐扩大地垄，降低坡地的土壤侵蚀。场地内部的斜率逐渐降低，导致了地表径流量的下降，同时也降低了地表的冲蚀。很多地区都在田垄上种植桑树、果树、种植黄色花卉等，不仅加固了田垄，还提高了收入。土壤的保护作用也得到了改善。在有可能的情况下，可以将坡地改为平地。梯田是根据山势，因地制宜，在山坡上开凿出水平梯田、坡梯田、隔坡梯田等梯田。其建设要综合考虑，必要时还可以与横向沟渠等土壤保持措施相结合，以改善农田的水分和侵蚀性能。建设复合梯形的梯形，可以使耕地得到更多的使用，节约了大量的建设资金，并能增加土壤的保护效果。近几年，国内外有关专家就我国梯田的规划、建设等问题，从各个专业、技术层面进行了论述，并提出了相应的建议。但是在最优的思想方面，大家意见不一，并无共识。导致这一现象的原因，除主观上的需求与客观因素不同之外，还在于没有对问题进行系统性的思考，导致了在梯田的优化设计中出现混淆与争议。张琪（2017）提出，地块的规划与设计，既是对土地的有效使用，也是对田间道路、排灌渠系、农田防护林等功能的重要影响。由于矿山开采作业的原因，矿区内地面沉降范围不断扩大，程度逐渐加深，特别是由于地面变形而产生的局部沉降和裂缝，对农田的经济发展产生了重大的影响。为了防止和减少地块的坍塌，必须进行合理的方案方案设计。坡度是梯田剖面的一个关键指标，它直接影响着坡度的高低。现有的一些试验采用了以实测资料为基础的方法来测定田间的宽，而在剖面的设计中，则是一个固定的或近似的区间。周孚明（2014）提出，以实测资料确定的地块长即宽度的上限，并对其它剖面的参数进行了优选。马乐平（2016）从东方红60型挖掘机的工作原理出发，提出了4米左右种植面积的梯田形式。赵华（2017）认为，每平方米土地的方差与土地宽度是成比例的，为了保证土地的质量，在确定土地宽度时，如果没有特别的规定，田面宽度不能太大。尽管认为，耕地宽与阶地产量关系不大，但成本估算方法还是采用了经验资料。刘宁（2019）根据本地的经验资料，对山地梯田进行了土方测量。而张保国则指出，土地的净宽，实质上是要能满足最短的耕地和灌溉面积。田宽和田高没有任何关系。毛勇（2017）认为，以投资最省的地块宽为最佳，采用掘方、填方等法进行计算，并建议在旱区采用坡改梯式增加田宽，以增加田间保持水分的稳定性。2哈尼梯田基本概况2.1地理位置元阳位于哀牢山的中间地带，位于副热带、温带地区。元阳的哈尼高原是那么的壮观，那么的独一无二。首先是由于天然的独特的地理构造。云南省地处云南省南部，地势呈西北高、南部低的特征，由滇西北中甸、丽江、大理、楚雄、滇南思茅、版纳、红河、文山等多个典型的亚热带气候类型，使滇西北高纬度地区终年不会有夏季的气候类型，滇南低纬度则终年不会有冬季。从滇西北至滇南地区，由于高度的降低，三维的气象特征更加明显，降雨也更加频繁。红河以南的哈尼族聚居区，降雨最多，平均年降水量1397.6毫米，与之对应的水稻种植面积也随之增加，干旱耕地面积也随之缩小。这样，滇西北地区的怒江、澜沧江和长江流域一直延伸到滇南江地区，水稻种植的发展日益发达，最后形成了红河南部哀牢山南部地区的全国最集中、最发达的水稻生产区域。（a）（b）图2-1哈尼梯田地理位置图2.2气候条件如图2-2所示，哀牢山特定的地形、气候等自然条件也决定了元阳哈尼梯田必然形成为最壮丽、独特的奇观。元阳梯田气候温和，雨量充沛，年均气温在15℃左右，全年日照1670小时。元阳地形以高山峡谷为主，峡谷多为峡谷，多为中断式丘陵，即县境内群山几十亿年来被红河和藤条江流域深深分割，中间凸出，两边低垂，俯视全国。群山起伏，地势起伏，地势呈现V字型，高低起伏。蔚为壮观。这里的最低点是144公尺，最高点2939.6公尺，高度落差2795.6公尺。本区的天气以亚热带季风型为主，但由于地势差异大，立体性天气明显。图2-2哈尼梯田地形、海拔示意图河坝区平均年平均气温为25摄氏度，最高气温为42摄氏度，而高山区则为11.6摄氏度，两区之间的温差为13.4摄氏度。从下半山到高山区，从下半山到高山区，沿途经过了热带、温带、寒带的气候，可谓一山有四个季节，十里又有一片天空。河坝河谷由于高温、乾燥而被称作“干热河谷区”，而高山区则因为气温较低而降雨较多而被称作“高、潮湿”地区。河坝区的蒸发较大，而高山区的雾气密度较大，降雨较多。元阳流域主要由红河和藤条江两条主要河流组成，全长700多千百多公里。在低纬地区干旱河谷区，由于气温过高，河水大量被蒸发。大量的水汽伴随着高温气体不断升高，在寒冷的山区被冷空气所压制，形成了每年平均雾季180个小时，平均降水量1397.6毫米，所以这里常年被浓雾覆盖，雨水充沛，云海格外神奇壮丽。2.3区域范围元阳台阶有三大景点：坝达景区、虎口景区、多依树景区。无数的梯田，被茂密的丛林所遮蔽，被一望无际的白云所遮蔽，形成了一副奇妙而又壮观的景象。元阳梯田的面积很大，除以上三个主要景点之外，大坪乡的小坪子梯田、逢春岭乡尼枯浦梯田、老曹寨梯田、大鱼塘梯田、小辛街乡的大拉卡梯田、大伍寨梯田、苦鲁寨梯田、新城梯田、瓦灰城梯田、沙拉托乡的坡头梯田、马街乡的瑶寨梯田。都是数千亩以上的坡地，形态多样，风格独特，但是由于道路遥远，交通不便，游客很难踏入。2.4耕作方法在梯田耕作上哈尼族形成了一整套科学合理的方法和制度。这种方法就是在找地开田时，要找不怕风吹、向阳、平缓、无病虫害、雀鸟不来吃又终年保水的肥沃坡地，开成台地后先种三年旱地，待其土熟，再垒埂放水把它变成梯田。哈尼族是通过挖筑沟渠来解决梯田用水的，古歌也唱到祖先们是如何在高山深箐和崖石上克服千难万险挖沟的，他们遇到绕不开的巨大岩石，就在岩石上堆上许多干柴，放火把石头烧红，然后用竹筒背来冷水浇上去炸开石头，这样就可以挖沟了。围绕着梯田构筑和大沟挖掘，哈尼族发明了一套严密有效的用水制度，从开沟挖渠、用工投入，到沟权所属、水量分配、沟渠管理和维修等，无不精心经营。如水源管理则发明了水木刻。这是根据各家权益设置的划有不同刻度的横木，安放在各家田块的入水口，随着沟水流动来调节各家各户的用水，如此公平合理而又科学的管理，保证了每块梯田都能得到充足的水量供给。对稻作之民来说，水之外最重要的就是肥，哈尼族利用村寨在上，梯田在下的地理优势，发明了冲肥法。每个村寨都挖有公用积肥塘，牛马牲畜的粪便污水贮蓄于内，经年累月，沤得乌黑发臭，成为高效农家肥，春耕时节挖开塘口，从大沟中放水将其冲入田中。2.5土壤状况研究区褐土分布最为广泛，是本区的主要土壤类型，比例在87%以上。塌陷元阳县土壤类型为褐土，土层厚度在70cm以上，从土壤质地上划分，属于壤质黏土，基质沙性较大且肥力低，只有个别地段属于中等肥力，需要后期培肥改良，耕地土壤剖面图如图2-3所示：（a）（b）图2-3哈尼梯田土壤剖面图2.6植被状况一年四季，梯田皆有其美。哈尼族人在六月份有插秧的习俗，所以在夏季，整个原阳县都是一片绿油油的稻田。十月份，庄稼丰收，田野变成了金色，但是，在冬季，最美丽的时刻总是在冬季。由于注入水分后，露台将闪烁着银光，使其曲线优美的曲线更加突出。云南元阳哈尼梯田主要种植水稻，总面积约100万亩全部镶嵌在海拔600~2000米之间的山披上。当地的生产生活顺应自然规律∶重视对森林的保护，仅允许在人工林放牧及间伐取材（对过密的林木选行疏化采伐，并留下一定高度的带芽树桩）；同时梯田长年泡水且利用而季而水冲洗地表污物入田实现自然施肥。（a）（b）图2-4哈尼梯田植被状况3哈尼梯田断面设计与优化3.1土壤基本养分分析表3-1是元阳县哈尼梯田同一山麓不同海拔土壤基本养分统计描述表，根据表3-1可以看岀，元阳县哈尼梯田土壤pH在6.51-6.90之间，平均6.71；土壤有机质在24.89~41.08g/kg之间，平均为32.78g/kg；土壤全氮在0.51~2.40g^g之间，平均为1.26g/kg；土壤速效氮在42.00~139.60mg/kg之间，平均为82.30mg/kg；土壤全磷在0.14~0.23g/kg之间，平均为0.17g/kg；土壤速效磷在24.25-117.63mg/kg之间，平均为50.89mg/kg；土壤全钾在6.21~18.94g/kg之间，平均为12.29g/kg；土壤速效钾在72.78~165.80mg/kg之间，平均为124.86mg/kg。分析可以看岀，元阳县哈尼梯田土壤属于中性土壤，土壤有机质含量丰富；土壤氮素含量在丰富；土壤磷素含量缺乏；土壤钾素含量中等。同一山麓不同海拔之间土壤养分含量有一定的变化，但是没有一致的变化规律。表3-1哈尼梯田同一山麓不同海拔土壤基本养分统计描述（N=9）统计描述同一山麓上中下总体pH值平均值6.73±0.136.74±0.196.67±0.146.71±0.04最大值6.886.906.766.90最小值6.646.526.516.51有机质（g/kg）平均值30.8±4.4837.22±4.1730.32±9.3232.78±3.85最大值35.9040.3241.0841.08最小值27.5232.5024.8924.89全氮（g/kg）平均值1.73±0.581.22±0.400.83±0.471.26±0.45最大值2.401.671.382.40最小值1.330.900.510.51速效氮(mg/kg)平均值112.90±30.4077.50±9.6056.50±12.9082.30±28.50最大值139.6084.4066.50139.60最小值79.8066.5042.0042.00全磷（g/kg）平均值0.17±0.030.21±0.020.14±0.060.17±0.04最大值0.200.230.150.23最小值0.150.190.140.14速效磷(ino/kg)平均值37.73±6.5549.31±6.5565.63±6.5550.89±14.01最大值44.1874.36117.63117.63最小值31.0929.9524.2524.25全钾（g/kg）平均值12.23±2.3411.29±3.2113.34±4.0612.29±1.03最大值17.3418.2318.9418.94最小值6.566.217.546.21速效钾(ino/kg)平均值125.67±23.54118.45±26.43130.45±34.56124.86±6.04最大值165.38153.74158.45165.80最小值85.5672.7887.3672.783.2哈尼梯田基本管理3.2.1肥料施用调查显示，哈尼梯田两个村寨施肥以化肥为主，施用少量有机肥。其中，化肥以氮肥磷肥为主。两个村子的农户施氮肥主要施用尿素，施用量在1-8袋/户/年不等，他撒自然村有82%.的农户施用尿素的数量少于4袋/户/年，邓脚自然村有57%的农户施用尿素的数量少于4袋/户/年，有30%的农户施用尿素量在5-8袋/户/年。两个村子施用磷素肥料主要施用普钙。施用量在1-6袋/户/年不等，他撒自然村有82%的农户施用普钙的数量少于4袋/户/年，有3%的农户不施用普钙；邓脚自然村有60%.的农户施用普钙的数量少于4袋/户/年，有27%的农户施用普钙量在5-6袋/户/年，有3%的农户不施用普钙。但用于梯田的尿素数量仅为总量的一半。有机肥的施用主要是农家肥和稻田秸秆还田。3.2.2农药施用两村寨施用农药主要是除草剂，施用量在1-9袋/户/年不等，他撒自然村有81%的农户施用除草剂的数量少于4袋/户/年，有10%.的农户不施用除草剂；邓脚自然村有64%.的农户施用除草剂的数量少于4袋/户/年，有23%的农户施用除草剂在5-9袋/户/年,有17%.的农户不施用除草剂。而除草剂主要施用于旱地和梯田的田埋除草，不施用在种植作物的田地之中。另外,他撒自然村有10%.农户施用杀虫剂，用量少于4瓶/年；邓脚自然村则无农户使用杀虫剂。3.3哈尼梯田断面设计3.3.1梯田布局根据各乡镇的坡耕地等级划分，元阳县分为0~2°、2~6°、6~15°、15~25°、25°~25°>5个等级，而25°以上的坡地则不适宜耕种。从坡度等级的分析结果（参见表3—2)，元阳县多为6~15°的中坡地，两村比例超过55%,0~6°的平缓坡地和15~25°的坡地很少见，因此，元阳县的梯田剖面设计应依据地势和坡度等因素而定。图3-1哈尼梯田各级坡度比重示意图每个田块内修筑多级田面。田坎为土质材质，沿等高线布设，顺势修筑，大弯就势，小弯取直。梯田的平面布局如图3-2、图3-3所示。（a）（b）图3-2元阳县S村哈尼梯田断面整治规划示意图元阳县S村地势西北部较高，东南部较低，总面积为15.185hm2。梯田规划时，把0-6°划为缓坡规划区，15-25°划为陡坡规划区，陡坡规划区面积较小，主要集中在S村元阳县的北部（TK-4），具体布局见图3-2（a）；6-15°的中坡规划区面积较大，是区内主要的坡改梯对象（图3-2（b））。其中TK-8-1内存在1.423hm2的现状田坎，为村民自行修筑梯田，现状田坎长度约为1023m，平均高度为2.0m，田面平均净宽10.9m，受井工开采影响不大，保留较完整，故不再进行梯田修筑，仅对其修筑蓄水埂，因此S村修筑水平梯田面积为13.77hm2。B村元阳县面积22.245hm2，中南部地势较低。田块划分模式与S村相同，分为12个水平梯田修筑区，6-15°中坡规划区占7个，其余为缓坡和陡坡梯田规划区，无规整的现状田坎，水平梯田修筑区面积为22.245hm2，平面布局详见图3-3：（a）（b）图3-3元阳县B村哈尼梯田断面整治规划示意图3.3.2梯田断面设计哈尼梯田建设是山区丘陵地区治理水土流失，建设农田的一项重大措施，其剖面的设计思想是：合理选取坡度和高度，提高坡度，同时考虑到农田的实际用地；计算出农田的宽，以保证农田的水肥和机械作业的需要。在进行梯田剖面规划之前，应先对示范区进行斜率的研究，并对其土壤类型、土层厚度等进行深入的研究，由表格3-2可知，元阳县土壤类型为褐土、红土，土层厚度大于70cm，不需要另外运来土壤，就能达到农业生产的需要：表3-2哈尼梯田土壤分类表土类亚类土属土种土层原度cm红粘土红粘土红粘土耕小瓣红土80.00褐土褐土性土黄土质褐土性土耕二合立黄土130.00褐土褐土性土红黄土质褐土性土耕红立黄土140.00褐土草灌褐土砂页岩质草灌褐土中体砂页岩质草灌褐70.00褐土褐土性土红黄土质褐土性土耕红立黄土130.00在综合考虑以上因素的基础上，对示范区进行梯田断面尺寸规划设计。一般而言，田坎坡度越小，田面宽度越窄，因此断面设计时应合理把握田坎侧坡的坡度，以适应项目区耕作的基本要求。表3-3为元阳县抗塌陷梯田断面要素尺寸表。表3-3哈尼梯田断面要素尺寸表地面坡角α坡高H/m坎坡角β平均田面宽度B/m0−61.87526.406=152.27211.8415−252.8656.346°以下的缓坡地零星分布在示范区的南部，地势相对平坦，田坎坡度规划为75°，设计田坎高度1.8m，平均田面宽度26.40m；6-15°中坡规划区分布最广，设计田坎高度2.2m，田坎坡度72°，平均田面宽度11.84m；15-25°的旱地设计坎高2.8m，规划田坎坡度65°，平均田面宽度6.34m。抗塌陷设计后梯田的安全性能有所提高，缓解局部沉陷形成的台阶、裂缝对田面的影响，确保耕作条件不被破坏，可在一定程度上减小地表径流。此外，为了避免降低耕层土壤的养分，梯田修筑前，应对示范区进行表土处理，剥离30cm厚的表层土壤，待梯田修建完成后，再将保留的表土回填。3.3.3梯田断面设计要素梯田断面的主要设计诸元包括：梯田田坎高度、梯田田面宽度、梯田田面毛宽、梯田田面净宽、梯田田坎占地宽、梯田埂高、原地面坡度、田坎内／外侧坡脚等。C-原地面坡度；a-梯田田坎内侧边坡，(°)；阡梯田田坎外侧边坡,(°)；H-梯田田坎高度,m；8x-原坡面斜寃,mB-梯田田面毛宽,m；B-梯田田面净宽，商鄭梯田田坎占地宽，m；b-梯田用坎坡高,m图3-4哈尼梯田断面设计要素示意图3.3.4梯田断面要素计算方法剖面元素的运算分为自变项和因数、自变项的计算，其中最重要的各元素的取值，也就是在各主元的最大元素被决定之后，利用三角化的方法，求出其余各元素的特征。在田坎坎滑移平面是直接滑动时，可以考虑到田坎边坡度等因素，在边坡的极限均衡中，考虑到田坎边坡度等因素，提出了一种新的计算方法：H=c⋅2sin⁡式中：c一土凝聚力；y一土天然容重；B一田坎外侧坡角沖一土内摩擦角；H一田坎高。田埂占地比例关系式为：c⋅cos⁡(π公式（3.2）中的符号意义与公式（3.1）式相同。田坎占地比例关系式为：Nk=(£B2+BBj)/BL=B2/B+B2/L（3.3）式中：B一田坎投影宽；B2/B一正向田坎占地比例；B/L一侧向田坎占地比例；Nk一田埂占地比例。式中L、B符号意义同上。综上所述，梯田正、侧向埂坎总占地为：N=(D+B2)/B+(B2+2D)/L（3.4）3.3.5蓄排工程设计1.平面布局由于该地区是以干旱为主的农田，农田的灌溉以雨水为主，所以农田的排水工程以坡面上的小水库为主。根据典型示范区的蓄水排水要求，在适宜的地段，按等高线布置截水渠，以阻断灌水；在有大量汇水的地块上设置排水沟，把田间的积水引入截水沟或承泄区，其布置方式见图3-5和图3-6。通常采用等高线布置截流渠，如果农田的斜坡是其它用地，那么在二者的边界上应该增加一条截流渠，而具有代表性的示范区就是斜坡。因此，排水沟槽与斜坡等高线基本垂直，而下层部分则与斜坡排水沟连接，以排出无法承受的积水。另外，在排水沟与公路交叉的地方，要有一个较小的圆形管道。2.断面设计元阳县截水沟以少蓄多排型为主，其断面尺寸基本参照排水沟尺寸设计。排水流量是确定排水沟断面尺寸的主要依据，往往由设计暴雨推求得出。首先，从设计暴雨量确定排涝模数，按10年一遇24h暴雨1.5日排出，从《云南省水文计算手册》查得研究区：最大24小时点暴雨量均值：H=70mm变差系数：Cv为0.5取偏态系数s3.5vCC=查《皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数表》得模比系数K10%=1.66则可以求出10年一遇标准24小时设计暴雨量：P=×HK10%=116.2mm排涝模数为：q=R=式中，q为设计排涝模数R是设计径流深a为径流系数取值0.43，P为设计暴雨量t为规定的排涝时间带入相关数值后可知排涝模数为：0.386m3/（s·km2）3.4哈尼梯田优化3.4.1田坎稳定田坎的稳定程度直接影响到坡地的品质和利用寿命。田坎的高低、坡度、坡度、土壤密实程度、土壤内摩擦角和施工方式是决定田坎稳定的重要因素。在现有的剖面结构中，大部分采用的是试验资料，而不考虑稳定因素对剖面的影响。1.针对梯形石坎，在安全系数K=1.2的情况下，根据库伦土压力理论对挡土墙的稳定髙度进行计算；2.对土坎梯田和石坎梯田的稳定性进行分析，针对土坎梯田，在采用经验田坎高度的前提下，取安全系数K=1.5的情况时，计算极限坡角；3.针对石坎梯田，考虑到砌石剪切破坏实际上也是沿剪切面滑动，提出需进行滑动稳定与基础应力计算；在机修梯田设计方案中提出外侧坡角决定了田坎的稳定性，外侧坡角由土体天然容量和内摩擦角等求得。3.4.2田坎高田坎高度是梯田断面设计中另一个重要的参数之一，大多数研究从农业工程角度给出计算方法：1.将田高作为田宽的因变量，并提出根据地面坡角和斜坡长度，算出田坎高度；2.依据地面地面坡度，土壤质地、机耕条件以及利用情况等确定梯田田坎高度，但未给出明确计算方法；3.根据经验田宽由简单三角函数关系求得田高。考虑到了田坎与作物的适应情况：1.提出坡度高的坡面，相对应土层厚度越薄，因此修筑的田高应小于土层厚度，不应挖掘过深，针对坡面上光能利用率的优化方面提出田坎高应与作物的高度相适应；2.提出田高应适应坡地土层厚度，修筑田高应大于作物生长要求的最小土层厚度。3.4.3田埂优化在剖面设计中，田垄的最优通常是指田垄的最大，但目前还没有对田垄的最优解进行探讨，主要是由于在田坎的高程上，田坡的高度是在一定范围内的。田垄高宽仅与降雨截留深度相关，而对连台县而言，降雨后的降雨深度与田面宽之间没有明显的相关性。关于田宽的测定，采用了当地的传统耕作方式，不再赘述。根据田埋与耕地的比值，计算出了最适耕地占用的范围。如果田中的土壤太宽，则会使土壤蒸发增加，从而使土壤的生长变得更小。4结论红河哈尼梯田位于云南南部，遍布于红河州元阳、红河、金平、绿春四县，总面积约100万亩，仅元阳县境内就有17万亩梯田。元阳梯田是哈尼族人1300多年来生生不息地雕刻的山水田园风光画。2013年6月22日在第37届世界遗产大会上红河哈尼梯田被成功列入世界遗产名录，成为中国第45处世界遗产。本文以云南省红河州哈尼梯田为例，针对梯田断面设计与优化，分析研究了影响水平梯田断面设计的各个因素及相互关系，提出了最优断面设计的原则和方法。参考文献[1]殷俊文.坡改梯在五寨县坡耕地水土流失保护中的应用研究[J].黑龙江水利科技,2021,49(10):156-158.[2]冯乐.蒲县坡耕地水土流失保护研究[J].水利科技与经济,2021,27(11):106-109.[3]马良瑞,梅再美.梯田断面设计与优化研究[J].贵州科学,2019,30(02):45-48.[4]牛岩,吉亚飞,李娟.土地整治工程中水平梯田田坎断面优化[J].农业工程,2019