摘 要：海拉爾區(qū)謝爾塔拉水土流失重點治理項目在綜合治理過程中，對侵蝕溝實施的工程措施主要是谷坊工程。本文通過對實施的谷坊工程設(shè)計和輔助工程的闡述，分析了施工后的效益，工程評估對谷坊工程等總體治理程度達到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，通過優(yōu)化配置措施，從根本上治理了水土流失，改善生態(tài)環(huán)境，流域內(nèi)基本恢復(fù)了過去青山綠水的自然植被。

關(guān)鍵詞：谷坊工程；水源涵養(yǎng)區(qū)；效益分析

中圖分類號：S157 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180833046

海拉爾區(qū)謝爾塔拉水土流失重點治理項目屬于國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)東北黑土區(qū)水土流失重點治理工程，2011年8月1日內(nèi)蒙古自治區(qū)水利廳以內(nèi)水保[2011]252號文件批復(fù)，建設(shè)期為3a（2011—2013年）。項目區(qū)總面積11596.00hm2，水土流失面積為9627.52hm2，占總面積的83.02%。新增水土流失治理面積8231.31hm2，治理程度達到85%。針對項目區(qū)流域內(nèi)出現(xiàn)的水土流失采取生物措施、耕作措施和工程措施的綜合運用，其中工程措施主要采用了谷坊工程。谷坊工程長期以來被廣泛應(yīng)用于各種水土保持治理工程與實踐中，谷坊工程發(fā)揮的防汛保護作用對小流域治理成果影響很大[1]。

1 項目區(qū)自然概況

項目區(qū)位于謝爾塔拉項目區(qū)九隊一組治理區(qū)，地理坐標(biāo)：1200201～1201601N，491421～492047E，海拔650～700m之間，東西寬約10.74km，南北長約12.14km。行政區(qū)劃涉及海拉爾區(qū)哈克鎮(zhèn)謝爾塔拉農(nóng)場，屬額爾古納河水系海拉爾河流域，屬呼倫貝爾高平原區(qū)。氣候為溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季多風(fēng)少雨，氣候干旱；夏季溫涼短促，降雨集中；秋季降溫快，霜凍早；冬季漫長而寒冷。年均氣溫-2.1℃?！?0℃有效積溫1936.2℃，無霜期103d，最大凍土深2.85m。年日照時數(shù)平均為2807h。多年平均降水量352.3mm，年蒸發(fā)量1300mm。自然植被屬于典型地帶性草甸草原植被；土壤類型以水平地帶性分布的黑鈣土為主，兼有少部分暗栗鈣土[2]。

2 谷坊的設(shè)計

選一典型侵蝕溝（U型），溝長1500m，頂寬4m，溝深2m。

2.1 谷坊間距計算[3]

L=H/（I-I′）=1.0/（0.05-0.008）= 23.80（m）

式中：L——谷坊間距m；

H——谷坊底到溢洪口底高度（H取1.0m）；

I——原溝床比降取0.05；

I′——谷坊淤滿后的比降取0.008。

2.2 谷坊數(shù)量的確定

N=1500/24=63（座）

2.3 谷坊溢洪道口設(shè)計

溢洪道口尺寸，石谷坊的溢洪口一般在壩頂采用矩形寬頂堰[4]。

2.4 谷坊體積計算

設(shè)計谷坊高度為1.0m，寬4.0m，迎水坡1：0.2，背水坡1：0.8，基礎(chǔ)埋深0.5m，溝坡結(jié)合槽深0.5m，谷坊橫部面上壩頂寬1.3m，消力坎長2.6m。

本次設(shè)計在侵蝕溝內(nèi)修筑干砌石谷坊2392座，動用土方25044.24m3，石方44036.72m3。

3 谷坊施工

3.1 定線

根據(jù)測定的谷坊位置（壩軸線）按設(shè)計的谷坊尺寸，在地面上劃出壩基輪廓線[5]。

3.2 清基

將輪廓線內(nèi)的浮土草皮、亂石、樹根等全部清除。

3.3 挖結(jié)合槽

沿壩軸線中心，從溝底至兩岸溝坡開挖結(jié)合槽及削力坎槽[6]。

3.4 砌石

根據(jù)設(shè)計尺寸，從下向上分層壘砌，逐層向內(nèi)收坡。塊石應(yīng)首尾相接，錯縫砌筑，大石壓頂，平整地砌削力坎[7]。要求石料厚度不小于25cm，接縫寬度不大于2.5cm，同時應(yīng)做到“平、穩(wěn)、緊”，即砌石頂部要平，每層鋪砌要穩(wěn)，相鄰石料要靠緊。

4 谷坊的輔助措施

對流水侵蝕溝采取工程和栽培植物措施相結(jié)合辦法進行治理，溝頭修跌水，溝底修谷坊，并以柳條做成階梯，減輕大水的沖刷力；將柳條編制成格子，減少沖刷，緩和水流；溝側(cè)土坡插柳枝，育林封溝，順?biāo)Ｍ痢Ａ鴺涞某苫盥矢?，根系容易形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可有效減緩水流對土坡的沖擊，且柳樹的生長力旺盛，形成跌水效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水泥筑成的跌水工程，在減緩水土流失同時，可增加植被覆蓋，改善生態(tài)效益[8]。

5 效益分析

進行谷坊工程設(shè)計及應(yīng)用后能有效防止沖刷溝的水土流失，能改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，保護耕地[1]，從經(jīng)濟、生態(tài)和社會3個方面都取得了效益，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)場的機械化耕作創(chuàng)造了良好條件。

5.1 經(jīng)濟效益

據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《水土保持綜合治理效益計算方法》（GB/T15774—1995）、國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水利建設(shè)項目經(jīng)濟評價規(guī)范》（SL72—94）及松遼委《流域水土保持各項措施參數(shù)表》等，綜合項目區(qū)實際，確定每項治理措施的增產(chǎn)定額，經(jīng)過計算進行經(jīng)濟評價。

5.2 生態(tài)效益

水土保持工程實施后，經(jīng)過水土保持綜合治理能夠大大改善流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，取得明顯的生態(tài)效益。

通過采取各項水土保持措施，年保土能力達2.17萬t，年蓄水能力達58.64萬m3。

5.3 社會效益

通過水土保持綜合治理，對原有的水土流失進行根治，減輕了水土流失對土地的破壞。由于各項措施的蓄水保土作用，減輕了坡面、溝道的洪水、泥砂給下游帶來的危害，特別是對改善和減輕謝爾塔拉鎮(zhèn)區(qū)的排洪溝的泄洪壓力。各種農(nóng)業(yè)耕作措施的應(yīng)用，減輕了干旱、洪澇對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的威脅。進一步改善了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高土地利用率，加快群眾脫貧致富步伐，促進經(jīng)濟社會的全面發(fā)展。

海拉爾區(qū)謝爾塔拉水土流失重點治理項目區(qū)實施流域內(nèi)各項水土保持措施，尤其是谷坊工程措施后，對流域內(nèi)的社會、技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境等方面進行了全面的評價。評價結(jié)果為：總體治理程度達到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，通過合理地調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，優(yōu)化配置措施，能夠從根本上治理水土流失，改善生態(tài)環(huán)境，流域內(nèi)基本恢復(fù)了過去青山綠水的植被，促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)場農(nóng)村社會經(jīng)濟進步。

參考文獻

[1]鐘天鳳.石谷坊在牤牛河小流域綜合治理工程中的應(yīng)用[J].地下水，2017，39（1）：100-101.

[2]閆瑞瑞，楊桂霞，張宏斌，等.呼倫貝爾草甸草原牧草產(chǎn)量及載畜力估算[J].草業(yè)科學(xué)，2010（12）：140-147.

[3]耿慶珍，于洋.丘陵區(qū)沖刷溝內(nèi)谷坊工程設(shè)計實例[J].黑龍江水利科技，2008，36（3）：180

[4]王洪洋.加筋土石壩漫頂潰壩機理研究[D].北京：北京工業(yè)大學(xué)，2016.

[5]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T16453.3-2008水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范溝壑治理技術(shù)[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[6]司雪琴，李宏峰.淺議原州區(qū)水土保持項目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2009（18）：15-16.

[7]王留記，馬光宇，陳士新.淺析水土保持綜合規(guī)劃、治理、管理的技術(shù)手段與措施[J].河南水利與南水北調(diào)，2013（7）：37-38.

[8]孫莉英，蔡強國，陳生永，等.東北典型黑土區(qū)小流域水土流失綜合防治體系[J].水土保持研究，2012，19（3）：37-40.

作者簡介：于春嶺（1965-），男，黑龍江依安縣，水利工程師，研究方向：水資源保護與小流域治理研究。