河南省伊川县苏顺海首创竖井造田法

 

河南省伊川县苏顺海首创竖井造田法既防水土流失又造地

水土保持“定河针”

——河南省陆浑灌区竖井造田

中国是一个水土流失严重的国家,全国水土流失面积达356万km2,占国土面积的38%。农村90%以上的贫困人口,生活在水土流失严重,生态环境恶劣的地区。严重的水土流失,给国民经济的发展和整个社会的繁荣带来了极大的危害。水土保持,改善生态环境,是中华民族乃至全人类生存和发展的根本大计。中国政府把治理水土流失,改善生态环境,作为一项紧迫的战略任务,发动全社会的力量,投入这场改造自然的斗争。

笔者在豫西采访,实地考察河南省陆浑灌区“竖井造田”——水土保持“定河针”。井往天上打,河道少泥沙,乃千古奇招!有关专家认为:“竖井法拦淤造田,治理水土流失,投资小,见效快,简便易行,具有深远的战略意义和推广价值。”附录河南省陆浑水库灌溉工程管理局《利用陆浑灌区工程进行水土保持的探讨和推广》一文,为相关领域的专家学者提供理论研究和实践应用的参考借鉴资料。

概 述

河南省陆浑灌区东一干渠自内埠分水枢纽起至巩义坞罗水库,全长137.9km。渠道横穿伊川、汝阳、偃师、巩义4县(市),属豫西浅山丘陵区,地形复杂,沟壑发育,渠线沿丘陵等高线蜿蜒盘旋;过沟填方坝135座,坝下涵洞129个,低坝(10m以下)42座、中坝(10~20m)55座、高坝(20m以上)36座。其中最高坝坝高34.2m,坝长125m;最低坝坝高5m,长15m。这些 填方坝所拦的沟壑流域面积较小,一般在5km2以内,沟头发育,自然植被稀少,无流水,多年平均降雨量为633.4mm,但60%~70%集中在汛期。该地段平均每年的泥沙流失量为0.372万t/km2,而渠线以上控制水土流失面积为400km2,每年将有150万t的泥沙流失。从而使沟岸扩张加剧,耕地面积逐年减少,土壤日趋贫瘠。为改善上述状况,经过多年的探索和实践,利用东一干渠填方坝现有工程,经改善后进行水土保持,能有效地控制水土流失。

工程措施与可行性分析

干渠填方坝是为满足渠道跨越沟壑的“堆土”工程,堤顶宽度除满足渠道通水安全要求外,同时还须满足交通和渠道维修等要求。堤顶宽度都在27m以上,坝高每8m变坡,并设置2m平台,外坡坡度自上而下分别为1:1.5、1:2、1:2.5、1:3。坝下为满足排洪需要,设置20年一遇洪水标准的排水涵洞,涵洞多为混凝土块砌筑的全自由式无压排水涵洞,运行20多年没有出现过超标准洪水损坏现象。根据上述情况,利用填方坝坝下涵洞,在涵洞进口处设置干砌石或预留一定数量排水孔的浆砌石竖井,竖井衬砌高度根据洞上沟底蓄砂容量并结合控制流域面积和植被情况而定,并根据当年汛期洞前淤积情况,对竖井进行逐年加高,竖井直径仍按20年一遇洪水标准进行设计。为防止竖井加高后水头增加,导致水流冲刷涵洞底板,在竖井底部设置深50cm的静水消力池,并对消力池内侧及涵洞入口段10~20m进行混凝土加固处理。这样洪水来临时,由于竖井的作用,改变了原涵洞自由排水的情况,抬高了“涵洞进口”高程,在洞口上游形成了一个较大的“消力池”,使流域洪水在洞前进行较充分的消能,流速变小后,携带的泥沙就自然沉淀,以达到减少水土流失和淤沟造地的目的。

由于“竖井”的作用,涵洞不能全自由排水,在填方坝前会形成一定深度的积水,若遇超标准降雨,积水深度有可能较深。为防止坝坡因水位急降而造成滑坡,可对填方坝末级坡进行干砌石护坡,或增设混凝土加固肋;另由于坝体较厚,在洪水作用下(经计算,满坝洪水不会造成坝体位移)不会影响填方坝工程安全。

工程实例与可行性说明

白草洼坝位于东一干渠40+700处,坝长51m,坝高15m,坝下涵洞长86m,洞径1.0×1.5(B×H),控制流域面积2.8km2;南流泉坝位于东一干渠48+191处,坝长97m,坝高27m,坝下涵洞长122m,洞径2×2.5(B×H),控制流域面积3.2km2。两流域的土壤类型主要是泥质岩始成褐土,沟岸陡峭,耕作粗放,植被稀少,地表裸露,水土流失严重,沟内常年无流水。1998年对两小流域采取“竖井造田法”拦淤排洪,具体措施为:在两涵洞进口处砌筑干砌竖井(竖井内径分别为:白草洼1.5m,南流泉2.5m ),井径符合涵洞20年一遇洪水标准要求。在竖井底部修建深0.5m的消力池,并对两涵洞进口段进行C15钢筋混凝土加固10cm厚。两竖井1998年初砌高度均为1.5m,2001年又分别加高1.5m,顶部用MU10水泥砂浆抹平(厚5cm)。4年来,两工程运行情况如下:白草洼坝,竖井外沟底淤积深度2m,累计两次投资1.7万元,淤泥造地1.27km2,累计淤地耕作效益2.7万元,共拦蓄泥砂2.05万t;南流泉坝竖井外沟底淤积深度2.5m,累计两次投资2万元,共拦蓄泥砂2.4万t,淤泥造地1.13km2,累计淤地耕作效益3.4万元。两流域4年共减少水土流失近5万t(约占流域总水土流失量的50%),且未对干渠工程造成损害。

社会效益综合分析

东一干渠全长137.9km,渠线盘绕豫西浅山区丘陵等高线上,共有135座过沟填方坝,坝上控制流域面积400km2。若对此填方坝进行“竖井造田法”治理,按2处成功拦蓄水土流失总量50%的成果计算,年拦蓄泥砂74万t左右(400×0.372×50%),可造田淤地33.33km2。按当前中国中原地区造田4.5~7.5万元/km2费用计算,就为国家节约资金150~250万元,可当年收回投资成本。

河南省伊川县苏顺海首创竖井造田法的推广和应用,为治理水土流失探索一条新路。

 

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编辑/发表时间:2009-01-11 12:14
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翟智高