梯田规划设计中田块规格标准分析

甘肃省截止 2 0 0 0年底已修梯田 15 4 6 5万hm2 。但存在梯田设计不科学的现象 ,缺乏统筹规划 ,合理设计。分析梯田田面宽度、长度、埂坎边坡等设计因素与需功量、农机具、灌溉及农作物产量等经济生产因素的关系 ,提出田面宽决定单位面积土方量 ;需功量与田面宽平方成正比 ;机械工效与田宽成反比。系统分析认为 :当地面坡度为 5°～ 10°时 ,适宜田宽为 2 0～ 30m ;坡度为 10°～ 2 5°时 ,适宜田宽为 10～ 2 0m ,这样不仅利于机械作业 ,发展农田水利 ,而且渠系建筑投资较小 ,水量损失较少。地埂边坡选用 1∶0 5～ 1∶0 7为宜 ,不仅满足边坡稳定 ,且利于地埂利用。     

陕南土石山区坡改梯对坡面稳定性的影响

梯田是土石山区水土流失治理的主要措施。以陕南土石山区为研究对象,研究坡耕地改建成梯田后对坡面整体稳定性的影响,采用实地调查取样、室内试验和软件分析相结合的方法,分析了坡改梯前后梯田土层厚度、田坎坡度以及田面宽度对梯田坡面稳定性的影响。结果表明:（1）15°坡面修建梯田后坡面安全系数降低了45%,25°坡面修建梯田后坡面安全系数降低了73%,15°坡面修建梯田稳定性优于25°坡面;（2）在相同的坡长和坡度下,修建梯田后坡面安全系数与土层厚度成正比,与田坎坡度和田面宽度成反比。研究结果可为土石山区梯田的断面布局提供理论依据。     

石笼网技术在梯田建设中的应用

结合沂水县坡耕地治理工程实践,介绍了石笼网技术在梯田建设中的应用,以及田坎断面设计、工程量计算和施工组织等。从石笼网的整体性、柔韧性、透水性等特点分析了田坎的稳定性和寿命,并就田坎占地、工程投资等方面与石坎梯田、土坎梯田进行了对比分析。相比于石坎梯田,石笼网梯田能就地取材,利用田间粒径较小的砾石作为材料,节省了投资成本;相对于土坎梯田,石笼网梯田稳定性好,寿命长,田坎占地较少。在工程建设实践中,在小块砾石比较多的地方,利用石笼网技术修建梯田,能有效节省投资、延长工程使用寿命、减少田坎占地。     

豫西南土坎水平梯田田坎稳定性分析

坡改梯对提高耕地的经济效益和环境生态效益具有重要的作用,梯田断面设计是保证梯田功能实现和运行的关键,梯田断面稳定性与土壤的抗剪强度有关,土壤抗剪强度与土壤类型有着直接的联系,针对豫西南坡改梯的重大需求,选取豫西南坡耕地分布区5种主要土壤类型并进行基本的物理性试验和固结不排水三轴剪切试验,得到了5种土壤类型日常工况和暴雨工况下的抗剪强度指标,采用暴雨工况下不同土壤的抗剪强度指标,分别设计4种梯田田坎高度和田坎坡度样式,利用理正软件进行土坎梯田田坎稳定性分析。结果表明:在相同工况下,立黄土梯田在设定的4种田坎高度和边坡样式条件下,都满足稳定性要求,黄刚土在田坎高度为2.5m时,梯田最大边坡不宜超过60°时,当边坡超过60°时,土坎梯田稳定性不满足安全要求。棕壤、褐土和黄棕土壤土土坎梯田设计高度不宜超过2m,边坡不宜超过65°。这说明在相条件下,立黄土土坎梯田边坡稳定性最好,其次是黄刚土,棕壤、褐土和黄棕土壤土坎梯田稳定性相对较差,研究结果可为豫西南土坎水平梯田多样化的设计提供依据。     

梯田优化测设仪的研制及推广应用

<正> 坡耕地修梯田是水土保持的一项重要工程措施,也是山区基本农田的主要组成部分。我国黄土高原,有近千万公顷坡耕地需改造成梯田。要搞好这一群众性强、分布面广、工程浩繁的建设任务,就需要规范化、优化的坡改梯工程规划设计和施工。在坡改梯工作中,田块的规格尺寸(诸如田宽、田长、坎高、坎坡等)的设计,要取得原地面坡度、坡长、田面高程、田坎坡角等数据,需利用经纬仪进行垂直角测量,水准仪进行高程测量、测坡器或边坡角尺进行田坎坡角测量,     

梯田对侵蚀地形指标的影响——以黄土丘陵第2副区为例

[目的]探究人工地形(梯田)对地形指标的影响,分析修建梯田对土壤侵蚀过程的影响,为土壤侵蚀评价中梯田措施因子的确定提供科学依据。[方法]通过无人机航空摄影测量,获取纸坊沟流域高精度DEM数据,通过模拟原始坡面数据和构建水平梯田数据,并对这些数据提取坡度、坡长、坡度坡长因子、单位汇水面积和地形湿度指数,分析了这些因子的变化情况,认识梯田对侵蚀地形的影响。[结果](1)梯田的修建使得坡度减缓、坡长截断、LS因子变小,随着梯田面积占比的增加,坡度、坡长、LS因子均呈减小趋势;梯田区,坡度、坡长、LS因子大致沿等高线呈条带状分布,非梯田区,坡度、坡长、LS因子从分水线向下逐渐增加,到沟底又逐渐变缓。(2)梯田的修建使得单位汇水面积减小、地形湿度指数变大;单位汇水面积的空间格局与坡长比较类似,较高部位单位汇水面积较小、低洼部位较大;梯田区地形湿度指数与坡度有相反的空间分布格局,非梯田区地形湿度指数与单位汇水面积类似。(3)微观尺度上,坡长、LS因子、单位汇水面积以及地形湿度指数均沿田面坡降方向呈增加趋势,在修建梯田或维护梯田时,应尽量保持田面水平或有微小反坡。(4)根据梯田对LS因子的影响,研究...     

石坎梯田优化设计及施工试验研究

长江流域山区以土石山地为主,山高坡陡,土层薄,石料丰富,基本农田建设以修筑石坎梯田为主。对梯形断面石坎进行稳定分析,认为最大稳定坎高为２６２ｍ。从物理概念入手,建立了以坎高Ｈ为决策变量,以综合费用损失最小为目标的石坎梯田优化设计数学模型。优化设计施工实例表明,优化设计方案与农民常规修筑方法相比,具有田块大、田面平、田坎占地少且稳定、节省修筑投工等优点。     

黄土丘陵区第Ｉ副区梯田断面水分变化规律

在对黄土丘附区第Ｉ副区梯田土壤水分系统测定的基础上,建立了不同年份及不同坡向梯田断面土壤水分变化模型,结合产量综合分析订为,在干旱年和正常年,田面宽度小于４m的梯田,田坎侧向蒸发对田面对土训水分及作物产量的影响显著,“歇边”宽度占田面宽度的２７．５％－３５．０％,干旱年份梯田作物平均半日产较坡地减少２１．９％,并提出了提主梯田土壤水分利用率的改进措施和作物配置建议。     

黄丘一区水平梯田田坎侧坡的稳定性研究

水平梯田是黄土丘陵沟壑区主要的坡面治理工程,也是主要的基本农田。水平梯田的田坎侧坡是水平梯田的重要组成部分,它不仅影响水平梯田的稳定,而且影响田坎占地的多少。采用现场调查与定位观测相结合的方法搜集典型流域田坎高与田坎侧坡资料,通过稳定统计分析,得出黄土丘陵沟壑区第一副区水平梯田(单式埂)田坎侧坡与田坎高的稳定性关系回归于二次多项式函数或指数函数,回归方程为二次多项式函数或指数函数的结论。     

陕南秦巴山区PP织物袋筑坎梯田田坎稳定性分析

采用理论计算方法,分析了陕南秦巴山区PP织物袋筑坎梯田田坎坎高、坎坡与稳定性之间的关系。结果表明:田坎坡度越大,适宜的坎高越低,反之则越高;当田坎坡度≥75°时,坎高应不高于1.6 m;当65°≤田坎坡度<75°时,坎高应不高于1.8 m;当田坎坡度<65°,适宜坎高应在2 m以下。     

基于WEPP模型的水土保持措施因子与侵蚀量关系研究

水土保持措施能够有效减少水土流失,是土壤侵蚀过程中的一个重要影响因子。以北京市延庆县水土保持科技示范园的径流小区观测数据为基础,利用WEPP模型模拟了坡面不同水土保持措施下的侵蚀量,结果表明:(1)植被盖度与侵蚀量呈负相关关系,植被盖度越高侵蚀量越少,当盖度50%时侵蚀量会显著减少,且植被有效盖度的阈值为70%;(2)梯田的土壤侵蚀过程主要发生在田坎处,水平田面几乎没有水土流失,侵蚀量与田坎高成正比,与田面宽成反比。在北方土石山区,水平梯田田坎高度不宜超过2.5 m,田面宽不宜小于5 m;(3)粮—草间作能有效减少土壤侵蚀量,且草带所占比例越大减蚀效益越好。在水土保持为主的坡耕地上适合推广粮:草比为2:4的间作配置模式。研究结果对于北方土石山区的土壤侵蚀研究以及水土保持措施的配置具有一定参考意义。     

基于梯田信息的地形湿度指数表达研究

[目的]研究基于梯田DEM的地形湿度指数,为深化黄土高原地区土壤水分的研究提供依据。[方法]以黄土高原地区梯田为研究对象,选择5mDEM、基于真实田坎方法构建的1m梯田DEM和基于激光点云数据构建的高精度1 m DEM数据分别对研究样区的地形湿度指数进行表达并作对比分析。[结果]3种不同梯田DEM数据对地形湿度指数的表达有显著差异。(1)5m DEM数据仅能表现出地形湿度指数的宏观分布特征,不具备梯田地形特征信息;(2)基于真实田坎方法构建的1m梯田DEM能较准确细致地实现对梯田样区地形湿度指数的表达,梯田田面和田坎特征分布明显。但与高精度1 m DEM相比,在单个田面和田坎内部地形湿度指数定量表达有所偏差。[结论]基于真实田坎方法构建出的梯田DEM可以更加准确地表达出梯田区域的地形湿度指数分布特征,但与真实地形相比,在田面和田坎内部的表达上仍然有所偏差,其构建方法需要进一步改进。     

极端暴雨下典型小流域重力侵蚀的分布及影响因素

为探究极端暴雨下重力侵蚀分布规律及其环境条件,以2019年"利奇马"台风引发的特大暴雨事件为对象,采用无人机航拍、室内解译等方法,研究了位于暴雨中心的山东省临朐县曾家沟小流域内不同类型重力侵蚀的数量、空间分布特征及其影响因素。结果表明:(1)小流域内发生的重力侵蚀共70处,主要类型为滑坡(49处),其次为泥石流(14处)和崩塌(7处)。(2)重力侵蚀面积、侵蚀量分别与坡度变率、坡度、坡位、高程、坡向和坡向变率呈正相关,与距梯田距离、距道路距离和土地利用类型呈负相关。(3)坡度是影响重力侵蚀的最重要因素,侵蚀易发生在坡度为30°~50°的斜坡。(4)人类活动对重力侵蚀的影响较大,特大暴雨下的严重重力侵蚀多发生在梯田田坎、道路边坡等位置,需将重力侵蚀防治的重心放在加强道路两侧边坡、梯田田坎和坡度>30°的陡坡边坡防护上。研究结果可为应对和预防重力侵蚀灾害提供科学依据。     

小流域防治体系中沟坡兼治的量化指标

水平梯田可拦蓄降水600 ～800 m m ,而甘肃省黄河流域实测一次短历时最大雨量为166-1 m m ,长江流域为216m m ,即水平梯田可拦蓄径流量是田面承接雨量的3 ～5 倍,靠田面自身的雨量满足不了作物生长的需要,因此在布设坡面工程措施时,可考虑隔坡布设,以增加梯田的深层土壤水分。治沟工程建成后因逐年淤积,其有效拦蓄能力即有效控制面积逐年递减,相邻两年有效控制面积的差值,即为当年坡面治理的最小面积。     

沂蒙山区土坎梯田田坎防护补偿评价体系研究

临沂市为解决沂蒙山区土坎梯田田坎占地多、管护难的问题,试点开展田坎生物防护,并建立相应的补偿评价体系,为田坎防护经济补偿提供参考依据和补偿标准,旨在利用经济补偿引导群众自觉管护,逐步形成田坎经济产业并市场化运作,同时辐射周围区域发展田坎经济,实现田坎经济效益与生态效益有机结合,达到减少水土流失的目的。     

按“用功量”计算投资 提高机修梯田质量标准

<正> 三川河流域开展重点治理以来,机械修筑梯田在我县得到了迅速的发展。截止1992年底,全县共新建机修梯田1266.8hm~2。在组织开展机修梯田中,我们对机修梯田投资管理进行了一些探索研究,不断改革完善,由以修筑面积投资到按土方量投资,1991年又改为按“用功量”计算投资,既考虑修平土方量,又考虑土方运移距离(用功量=梯田修平土方×平均运距),并根据梯田适宜宽度要求,规定单位“用功量”计费标准,较好地解决了机修梯田中的合理计费和田面过宽或过窄的问题。其主要实施办法是: (一)加强技术指导,严格质量标准。明确规定,新建机修梯田必须做到“四结合、三达到、两不小”,即新建机修梯田与土地开发利用相结合,与流域综合治理相结合,修地与埂坎利用相结合,与深耕结合;机修梯田集中连片面积必须达到6.67hm~2以上,一般地形田面宽度必须达到10m以上,当年机耕深度必须达到     

关于梯田储流节水灌溉的探讨

<正> 山西省山地丘陵面积占总面积的80%以上,坡耕地360万hm~2,占耕地面积的62%.坡改梯是建设基本农田、改善农田条件的一项主要内容,也是实现农业持续稳定发展的一项重要措施.目前我省已修成水平梯田98.1万hm~2,这对我省农业的发展已起到很大的促进作用.但由于我省气候干旱,水资源缺乏,加之大部分梯田都分布在山梁上,水低地高,没有灌溉条件,在正常年景梯田具有良好的蓄水保墒能力,但遇到久旱不雨的持续干旱,其抗旱能力就明显下降.如何将山坡上的雨洪径流储存起来,高储高用,发展一些梯田的应急灌溉,提高梯田的抗旱减灾能力,是我省坡地修梯田进一步发展的方向,也是急需研究解决的一个重要课题.1 发展梯田灌溉的必要性水平梯田一般拦蓄径流80%以上,减少冲刷90%以上,是山丘地区保水保土的基本农田.但坡地修成梯田之后,随着几何形状的变化,地表蒸发增强.特别是陡坡地修梯田,坡度越陡,梯田田面越窄,田坎越高,基侧向蒸发越大,保墒能力也随之下降.我省位于半干旱气候区,地面蒸发量大于降水量的2～3倍,土壤水分入不敷出,严重影响着梯田的蓄水保墒抗旱能力.     

反坡梯田造林整地工程对坡面产流的作用机制

从产流、汇流的机制与理论模型出发，结合理论分析与微型径流小区观测，对反坡梯田造林整地工程在改变微集水区地形特征，以及由此而引起坡面产流状况发生变化的内在机制进行了研究。结果表明，反坡梯田造林整地工程可显著增大微集水区的平均坡度。其增幅与斜坡水平距成反相关，与田面水平宽度成正相关。集水区斜坡水平距每减小1 m，微集水区平均坡度增加0.5°～7.0°，集水区斜坡水平距越小，增幅越大；田面水平宽度每增加1 m，平均坡度增加2.5°～11.5°。在斜坡水平距一定时，微集水区平均坡度虽然随着原地面坡度和田面水平宽度的增加而增大，但增幅与原地面坡度的增幅基本一致。在造林允许的坡度、坡长范围内，集水区斜坡水平距对产流总量影响最大，而地面坡度还具有提高坡面产流率的作用。产流量与坡长、坡度均成正相关。反坡梯田造林整地对坡面产流的作用机制，在于造林整地缩短了坡长、改变了坡形、增大了微集水区的平均坡度，从而使微区坡面的产流、产沙状况发生了变化。依据传统径流小区观测资料，不考虑整地对微区地形与产流的影响，由此设计的造林整地工程，难以达到预期效果。     

石坎梯田的优化设计

通过对石坎梯田断面要素和工程量的分析,以田坎高度和田坎侧坡坡率作为设计变量,以每公顷梯田的造价为目标函数,提出了石坎梯田的通用优化设计数学模型,并进行了实际优化计算。优化设计结果和常用的石坎梯田规格相比,优化设计的石坎梯田要比常用规格安全经济得多。     

朝阳市土坎农业水平梯田设计与施工模式实践成果浅析

朝阳市坡耕地面积较大,水土流失严重,土坎农业水平梯田建设十分必要。通过对朝阳市土坎农业水平梯田设计与施工模式实践成果的分析研究,阐明了在土坎农业水平梯田建设中工程设计应进行详细现场勘查和数据采集,结合项目区各项条件根据规范进行优化设计,选取最优梯田设计断面。分析了在土坎农业水平梯田建设施工过程中存在的问题,并结合朝阳市土坎农业水平梯田建设多年的经验分析了水平梯田机械化施工中施工机械的选择、施工方法及施工效果等方面的内容。