水土保持设计1

重庆市合川市骑龙河小流域水土保持工程初步设计 专业：水土保持与荒漠治防治班级：水土08-1姓名：赵敬德学号;0801110126目 录1水土保持综合调查31.1自然条件31.2自然资源61.3社会经济情况81.4水土流失特点111.5水土保持治理现状132社会生产发展预测132.1人口增长预测132.2生产品需求量预测142.3各类土地需要量预测143土地利用规划153.1土地资源评价153.2土地适宜性评价163.3土地利用规划174.水土保持理论模式设计175水土保持措施规划235.1 水土保持工程措施规划与设计235.2 水土保持林草措施规划与设计255.3 水土保持耕作措施规划与设计256综合效益分析266.1蓄水保土效益分析266.2 社会效益分析276.3 生态效益分析276.4 经济效益分析271水土保持综合调查1.1自然条件小流域位于合川市西北部，隶属古楼镇，涉及五个行政村。地理位置介于东经1060723106 1129，北纬300415301226之间。小流域土地总面积25.29km2，其中水土流失面积15.77km2，占总面积的62.4%。海拔高程在243.5m至406.0m之间，相对高差为162.5m，属高丘地貌类型区。 小流域地质构造属川中褶带龙女寺半环状构造区的钱塘镇向斜，地层倾角较平缓，构造简单，地形起伏变化不大，多为平缓丘陵。土壤母质全部为沙溪庙组（J2S），主要由紫红、棕紫色泥岩、砂质泥岩与紫灰、黄灰、灰棕色中至细粒长石砂岩呈不等厚互层，泥岩中普遍含钙质结核，砂岩中大型斜层发育。骑龙河小流域属坪状高中丘地貌类型，位于钱塘镇向斜，由沙溪庙祖紫色砂岩夹薄页岩经剥蚀后形成，主要地貌单元为高丘，占流域总面积的66.0%。平均海拔400米左右，相对高差90米左右，岩层倾角较小，一般12度左右，地势起伏大，地块零碎。小流域土地总面积2529.02hm2，其坡度组成详见表1-1。小流域地面坡度组成表表1-1土地总面积(hm2)坡 度 组 成 35面积 (hm2)占比例 (%)面积 (hm2)占比例 (%)面积 (hm2)占比例 (%)面积 (hm2)占比例 (%)面积 (hm2)占比例 (%)2529.02 867.44 34.3 1081.48 42.8 361.09 14.3 193.73 7.7 25.28 0.9小流域地处川东平行岭谷地带，受太平洋亚热带东西季风环境影响，具备亚热带季风气候特征，气温、降水、日照等具有明显的季节性变化，冬暖夏热，春早秋短，热量丰富，雨量充沛，无霜期长，春夏多伏旱，秋冬多阴雨，风力小，云雾多，日照少。小流域多年平均气温18.5，极端最高气温40.8，极端最低气温-3.9，10的年均积温5848.1。无霜期329天，多年均日照时数1288.7小时。小流域多年均降雨量1024mm，最大年降水量1519.8mm，最小年降水量826mm。降水主要集中在4至10月，占全年的87.4%。10年一遇24h最大降雨量为109mm，3-6h最大降雨量为72mm；20年一遇24h最大降雨量为135mm，3-6h最大降雨量为86mm。小流域气象特征表表1-3观测 站名气温( 0C)年均降雨量(mm)79月 降雨量 (mm)暴雨天数10积温 ( 0C)无霜期(d)年均日照时数(h)太阳总辐射量(J/cm2)年最高年最低多年平均最大量年份最小量年份多年平均合川气象站40.4-3.718.51428196882819611024507215050.13311289367510小流域属嘉陵江水系，有小（二）型水库两座，山坪塘8座，水资源丰富，但分配不均，局部地区缺水。流域内19592005年年平均蒸发量933.1mm，随地势的逐渐升高而降低。径流的年内变化受降水的变化制约。夏季降雨集中，6月至9月的降雨量占全年总量的54.7%。汛期降水量集中，产流条件好径流量大，非汛期雨量少，产流条件差，小河流上多数不产流。据北碚水文站观测，嘉陵江多年平均年径流总量14891.50万m3，多年平均含沙量为2.39公斤/立方米，输沙率为5356公斤/秒，输沙量为16910万吨/年，侵蚀模数为1077.4吨/平方公里。小流域水资源利用现状表表1-4水源情况输水管（渠）抽水站需要解决灌溉条件需解决生活用水水库塘堰水井蓄水池（窖）数量(座)年供水量(104m3)数量(座)年供水量(104m3)数量(眼)年供水量(104m3)数量(口)年供水量(104m3)长度(km)年供水量(104m3)装机容量(KW)年供水量(104m3)水田 （亩）果园 （亩）梯坪地（亩）人口（人）牲畜 （头）291.38 8 30.85 422 1.77 3.09 89.38 255832 57 2945 2456 1.2自然资源小流域土壤类型为紫色土，由侏罗系紫色沙泥岩风化发育而成，耕地土壤主要由灰棕紫色水稻土，山地土壤主要由灰棕紫泥土构成。灰棕紫色水稻土成土母质为上下沙溪庙组的紫色砂泥岩风化的坡积物。土层深厚，矿质养分含量丰富，潜在肥力高，保肥供肥性好，是项目区水稻生产和水旱轮作的主要基地，自然植被为柏树、桉树、竹类、马桑等。据土样抽查分析，平均土层厚度为40cm，土壤容重为1.44t/m3，有机质平均含量为1.985%，全氮为0.088%，全钾为1.876%，速效钾为90.8ppm，全磷为0.084%，速效磷为8.8ppm，PH=6.5。灰棕紫泥土主要分布在向斜轴及两翼的丘陵坡地，光热资源丰富，是旱粮作物和多种经营作物的重要生产基地，其成土母质为棕紫、灰棕紫泥岩、砂岩、砂质泥岩夹灰色砂岩，母质风化度不深，矿质养分丰富，先天肥力高，胶体品质好，保水保肥力强，宜种性广。据土样抽查分析，平均土层厚度为32cm，土壤容重为1.35t/m3，有机质平均含量为1.789%，全氮为0.089%，全钾为2.334%，速效钾为108ppm，全磷为0.085%，速效磷为9.4ppm，PH=7.2。小流域土壤理化性状表表1-2土壤类型平均土层厚度(cm)土壤容重(t/m3)土壤养分含量PH值有机质(%)全氮(%)速效氮(ppm)全钾(%)速效钾(ppm)全磷(%)速效磷(ppm)灰棕紫色水稻土401.441.9850.0881.87690.80.0848.86.5灰棕紫泥土321.351.7890.0892.3341080.0859.47.2小流域地处川东平行岭谷植被小区与川中方山丘陵植被小区的过渡地带，加之地质构造、地形地貌、气候、土壤等各种自然因素的综合影响，植物种类繁多。自然植被主要有杨、水杉、桉、梧桐、香樟、竹类、亚热带草丛等；种植作物有水稻、小麦、玉米、红苕、胡豆、高粱等粮食作物，海椒、南瓜、白菜等蔬菜，以及花生、烟等经济作物；经果林木有枇杷、柑、梨、桑等。但是由于人口密度较大，垦殖指数高，加上农村生活能源柴草消耗量多，植被遭受严重破坏，有些地方已成光山秃岭，水土流失十分严重。小流域适宜梨、桃、枇杷等经济果木生长，可以大量发展。流域内杨树、水杉等根系发达，生命力旺盛，具有较强的水土保持功能和观赏价值，被广泛运用到治理中。小流域现有林地面积155.58hm2，其中：有林地18.01 hm2 ，占林地面积的11.6%；灌木林地3.20 hm2 ，占林地面积的2.0%；疏幼林面积71.25hm2 ，占林地面积的45.8 %；经果林面积63.12hm2 ，占林地面积的40.6%。现有林草覆盖率为6.2%。1.3社会经济情况1.3.1人口与劳动力 小流域位于合川市古楼镇，涉及五个行政村、36个组。小流域内有人口0.45万户，共计1.61万人，人口自然增长率为3 。其中农业人口1.47万人，拥有农业劳动力0.91万人，农业人口密度583人/km2。根据近年来劳动力外出务工情况，预计在项目实施期间，外出务工人员占25%。1.3.2土地利用现状小流域土地总面积25.29km2，其中：水田682.15hm2，梯坪地96.12hm2，坡耕地1483.67hm2（其中大于25的坡耕地213.41hm2），经果林地63.12hm2，有林地18.01 hm2，灌木林地3.20 hm2，疏幼林地71.25hm2，荒山荒坡22.33hm2，水域39.52hm2，居民及交通用地49.65hm2。小流域耕地面积2261.94hm2，占总土地面积的89.4%，其中坡耕地占土地总面积的65.6%，是产生水土流失的主要策源地。人均土地0.16hm2，农业人均耕地0.15hm2。小流域土地利用结构呈“一大两小”，即耕地面积大，林地面积小，经果林地面积小。耕地面积又以坡耕地为主，加上采取顺坡耕作方式，在雨季造成大量的水土流失，破坏生态环境。小流域主要以种植粮食作物为主，经果林少，农业产业结构不合理，阻碍了经济社会的发展。小流域耕地坡度组成表表1-5土地总面积(hm2)耕地 耕 地 坡 度 组 成面积 (hm2)占土地面积(%)35面积 (hm2)占比例 (%)面积 (hm2)占比例 (%)面积 (hm2)占比例 (%)面积 (hm2)占比例 (%)面积 (hm2)占比例 (%)2529.02 2261.94 89.4 778.27 34.4 1070.65 47.3 252.41 11.2 138.62 6.1 21.99 1.0 1.3.3农村经济情况（1）、农业产业结构 2004年，农业总产值1633.45万元，其中：农业产值1260.47万元，占农村总产值的77.2%；林业产值20.48万元，占农村总产值的1.3%；牧业产值308.34万元，占农村总产值的18.9%；渔业产值44.16万元，占农村总产值的2.6%。农业人均纯收入1994元。 （2）、农业生产小流域以粮食作物生产为主，主要有水稻、玉米、小麦等，播种面积2261.94hm2，粮食总产量9554.80吨, 平均单产4224kg/ hm2，农业人均产粮648kg。基本农田778.27hm2，占耕地面积的34.4%，农业人均基本农田为0.05 hm2，平均单产为5700kg。小流域粮食生产现状表表1-6农业人口（万人）播种总面积基本农田粮食产量基本农田粮食产量总计 (hm2)平均 (hm2/人)总计 (hm2)平均 (hm2/人)总计（t）播面单产 (kg/hm2)总计 （t）播面单产 (kg/hm2)1.47 2261.94 0.15 778.27 0.05 9554.80 4224 4436.14 5700 （3）、林业生产 小流域现有经果林地63.12hm2，有林地18.01 hm2，灌木林地3.20 hm2，疏幼林地71.25 hm2。经果林品种主要为枇杷、梨，由于品种单一，老化严重，平均产值为3016元/ hm2，林业总产值为20.48万元。（4）、牧业生产小流域所养家畜以猪为主，养猪7376头，饲料来源为玉米、糠、红苕和加工饲料；养牛102头，羊55只，饲料主要为草和作物桔秆。均属农户圈养，由农户自主分散经营，规模小，效益较差。（5）、渔业产值小流域有养鱼水面20.12hm2，项目区充分发挥水资源丰富的优势，努力做大做强水产产业，形成了以“库塘为主，稻田为辅”的生产格局，重点抓特色鱼的发展，年产鲜鱼7.25万公斤。小流域经济发展存在的主要问题为：一是农村产业结构不合理，以种植粮食为主，农民收入较低；二是小流域经济、文化、卫生、教育比较落后，农民受教育的机会少，文化水平低，科学技术掌握少；三是农民市场经济意识不足，农业生产没有与市场相结合，农产品商品率不高。1.3.4农村基础设施状况骑龙河小流域位于合川中西部，国道212线上，流域内乡村级公路纵横，交通较为便利。部分村社已经开通了程控电话，移动电话覆盖率达79%，农村供电保证率达到92%以上。小流域燃料以煤和农作物桔秆为主；肥料用化肥和农家肥，农家肥以人畜粪为主，饲料以粮食和加工饲料为主。流域内水利设施较差，灌排蓄水工程少。现有水田2558亩、果园32亩、梯坪地57亩需解决灌溉， 2945人和2456头牲畜需解决饮用水。1.4水土流失特点该流域水土流失以面蚀为主，属中部高丘极强度侵蚀区，水土侵蚀面积15.77km2，占土地面积的62.4%，其中：轻度侵蚀3.45km2，中度侵蚀7.97km2，强度侵蚀2.52km2，极强度侵蚀1.39km2，剧烈侵蚀0.44km2。土壤侵蚀模数为2980t/（km2a），年土壤侵蚀总量达7.54万t。小流域内丘高坡陡，水土流失类型主要以水力侵蚀为主，辅以滑坡、泥石流等重力侵蚀。其中水蚀约占流失面积的85%以上。水土流失主要发生在坡耕地、荒山荒坡和疏幼林地，大量表土随地表径流被冲走，加之小流域降雨时空分布不均，水系不畅，一遇暴雨，山洪夹杂泥土急流直下，两岸切割加剧，沟道加深增宽。小流域水土流失地类分布情况表表1-6项目坡耕地经果林有林地灌木林疏幼林草地荒山荒坡未利用地面积占%面积占%面积占%面积占%面积占%面积占%面积占%面积占%合计1483.67 100.0 71.25 100.0 22.33100.0 轻度344.80 23.2 中度725.85 48.9 71.25 100.0 强度252.41 17.0 极强度138.62 9.3 剧烈21.99 1.5 22.33100.0 1.5水土保持治理现状小流域未开展系统的水土流失综合治理。但当地政府和农民对治理的积极性较高，迫切要求完善水利基础设施，进行坡面整治，发展经济果林，改变农村生产生活条件，促进流域经济发展，推动社会主义新农村建设。在水土保持预防监督方面，重点对砖厂、修路、小城镇建设等进行监督检查，督促业主编报水土保持方案，按批准的方案落实防治措施，按规定征收水土保持设施补偿费，并在工程完工后对水土保持防治措施进行竣工验收。2社会生产发展预测2.1人口增长预测治理区人口的自然增长：Pe=Pb（1+k）n式中：Pb规划期初的人口总量，人；Pe规划期末的人口总量，人；n规划期年限，年；k当地人口自然增长率， 。小流域现有农业人口1.47万人，按年均自然增长率3进行计算，到规划期末，人口将达到1.49万人。2.2生产品需求量预测规划期末需粮食总量V=PeV1+UeV2+YeV3式中：V规划期末需粮食总量，kg；Pe规划期末人口总量，人；Ue规划期末牲畜总量，头；Ye规划期末耕地面积，hm2；V1每年人均需粮（按400kg/年计算），kg/人； V2每年畜均需粮，100kg/头； V3单位面积种子需粮，75kg/hm2。2.3各类土地需要量预测（1）规划期末需耕地面积F1V/Q式中：F1规划期末耕地面积，hm2； Q规划期末单位面积粮食产量，kg/hm2。到规划期末，按每年人均需粮400kg预测，小流域农业人口需粮量为0.60万t，饲料粮按100kg/头(饲养牲畜折算为猪，按人均一头猪计算)预测，期末需饲料粮0.15万t，规划期末耕地数量按最低能够满足粮食需求计算,单位面积产量由于基本农田增加，土层增厚，水利设施完善、预测产量6010kg/hm2，种子粮按75kg/hm2计算，则必需保证耕地面积不小于1253.8hm2，才能保证粮食需求，因此需种子粮94.03t，规划期末粮食总需求量为7535.10t。（2）生产和生态用地数量在人口预测和生态预测基础上，结合人均粮食和经济发展指标，通过对规划目标确定的人均生产用地指标进行校核，生产用地和生态用地划分为：生产用地面积2166.19hm2，占土地总面积的85.7%，生态用地面积313.18hm2，占土地总面积的12.4%，居民及交通等用地49.65hm2，占土地总面积的1.9%。3土地利用规划3.1土地资源评价通过对小流域的实地调查，了解不同地块的完整程度、地貌部位、地面坡度、土层厚度、土壤侵蚀强度、有机质含量、岩性、PH值、水利基础设施条件等因素，将土地划分为六级。一级地是水田（灌溉条件充分、土质好、土层厚）；二级地是梯坪地和可改造的农耕地（土质好、土层较厚、由于灌溉条件差，只能种旱粮）；三级地是经济果木林适宜地和改造后适宜的经济果木林地；四级地是水土保持林适宜地和改造后适宜的水土保持林地（坡度较大）；五级地种草适宜地和改造后适宜的草地（土层较薄、海拔较高）；六级地属其他用地，耕作不予考虑，包括水域、非生产用地。3.2土地适宜性评价根据土地利用条件、土地资源及限制因素，对小流域土地适宜性进行评价（详见表2-1，2-2）。表2-1 小流域土地分级及适宜性评价表评价指标评价等级一级二级三级四级五级六级地面坡度350土层厚度10010030301515地块完整情况完整完整较完整较完整不完整破碎距离（km）2.5水源条件较好差差差差差土地适宜性宜农宜农、果宜农、果宜农、果、林宜果、林需经改造后利用距离：指地块距离村庄、道路或河流的远近。小流域土地适宜性评价表表2-2土 地面 积（hm2） 利用方式土地类型种水稻B1种旱粮B2经果林B3用材林B4薪炭林B5种草B6其它用地340.63水 田A1S1S1S1S1S1S157.09梯 坪 地A21S2S1S1S1S1S1702.34可改造的农地A22S3S2S1S1S1S111.31经济果木林地A31S4S3S2S1S1S152.58可改造的经果林地A32S4S4S2S1S1S1183.89用 材 林 地A41S4S4S3S1S1S143.20其 他 用 地A6S4S4S4S4S4S4S2注：表中S1适宜；S2比较适宜；S3当前不适宜，改造后适宜；S4不予考虑；A表示土地类型，1、2、3、4、5、6表示土地级别；其它用地包括灌木林地、草地、水域、非生产用地。3.3土地利用规划根据生产用地和生态用地划分结果，按照土地适宜性评价和择优选择的原则，结合需求预测结果和各业用地产出指标，将土地利用结构调整如下：土地总面积2529.02hm2，其中：水田682.15hm2，梯坪地114.55hm2，坡耕地1083.38hm2，有林地270.46 hm2，灌木林地3.20 hm2，经果林286.11hm2，水域39.52hm2，其它用地49.65hm2。从能源需求预测和土地利用规划可以看出，小流域内的木材需求不能满足，原因是小流域是合川市的主产粮区，适宜农作物生长，不宜过多退耕还林，而木材需求缺口可以在合川东部山区调配。4.水土保持理论模式设计小流域各项治理措施的布局原则为：水平梯田布置在公路沿线，离村庄近，集中连片，成规模，坡度在200以下的坡耕地上；经果林主要布置在交通方便，集中连片，成规模，便于经营管理和管护的坡度在250以下的坡耕地上；用材林主要布置在荒山荒地和大于250的坡耕地上；封禁措施布置在疏幼林地上；农耕措施布置在坡度较缓的坡耕地上。小型水利水保工程的布置要与水平梯田、经果林等相结合，要基本做到排水有沟，沉沙有凼，蓄水有池，水不下山，泥不乱流。并结合社会主义新农村建设，修建道路，改变农村生产、生活环境（1）综合考虑项目区的自然概况及社会经济情况， 在项目区的坡耕地上布设隔坡梯田。 隔坡梯田是沿原自然坡面隔一定距离修筑一水平梯田，在梯田与梯田间保留一定宽度的原山坡植被， 使原坡面的径流进入水平田面中，增加土壤水分以促进作物生长。推广隔坡梯田模式，利用坡带种草发展畜牧，加快坡耕地治理进度，同时利用坡带产流灌溉下面的水平耕地。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。隔坡梯田是在坡地上分段沿等高线建造的阶梯式农田。是治理坡耕地水土流失的有效措施，蓄水、保土、增产作用十分显著。梯田的通风透光条件较好，有利于作物生长和营养物质的积累。按田面坡度不同而有水平梯田、坡式梯田、复式梯田等。梯田的宽度根据地面坡度大小、土层厚薄、耕作方式、劳力多少和经济条件而定，和灌排系统、交通道路统一规划。修筑梯田时宜保留表土，梯田修成后，配合深翻、增施有机肥料、种植适当的先锋作物等农业耕作措施，以加速土壤熟化，提高土壤肥力。 （2） 在坡耕地的坡顶布设集雨窖， 集雨窖是丘陵山区农业综合开发项目基础设施 工程中的一项基本工程， 在农业综合开发项目建设中发挥了较大的作用。 集雨窖， 是用集水、储水解决丘陵山区群众抗旱、抢种、保苗、防病、治虫用水的主要工 程。集雨窖来自于群众的创造，是老百姓利用山间低洼、汛期雨水流经处，采取 人工开凿形成小型水池，然后在上面加盖密封，只留有取水、进水口，这样集来的雨水可一年四季常年不干， 也不需用机井补水。 这样既可以解决群众常年防病、 治虫、补种用水，方便实惠，又便于管护。 我区在丘陵山区项目建设中就采用了以上两种方式的有效结合，既能解决山 区抗旱、抢种大面积用水所需，又解决了平时一般用水的问题，老百姓再也不要 到很远的地方去拉水、买水，深受项目区广大干群的欢迎和称颂。（3）在隔坡梯田的坡上布设灌草带，蓄水保土。在原有的农田范围内，布设农田防护林。 为改善农田小气候和保证农作物丰产、稳产而营造的防护林。由于呈带状，又称农田防护林带；林带相互衔接组成网状，也称农田林网。在林带影响下，其周围一定范围内形成特殊的小气候环境，能降低风速，调节温度，增加大气湿度和土壤湿度，拦截地表径流，调节地下水位。农田防护林是防护林体系的主要林种之一，是指将一定宽度、结构、走向、间距的林带栽植在农田田块四周，通过 林带对气流、温度、水分、土壤等环境因子的影响，来改善农田小气候，减轻和防御各种农业自然灾害，创造有利于农作物生长发育的环境，以保证农业生产稳 产、高产，并能对人民生活提供多种效益的一种人工林。 （4）在坡度较大的坡上，应布设水源涵养林。它可以调节、改善、水源流量和水 质的一种防护林。也称水源林。涵养水源、改善水文状况、调节区域水分循环、 防止河流、湖泊、水库淤塞，以及保护可饮水水源为主要目的的森林、林木和灌 木林。主要分布在河川上游的水源地区，对于调节径流，防止水、旱灾害，合理 开发、利用水资源具有重要意义。（5）在沟道侵蚀严重的地带，布设土谷坊。 土谷坊的作用体现在以下几个方面：抬高沟底侵蚀基点，防止沟底下切和 沟岸扩张，并使沟道坡度变缓。拦蓄泥沙，减少输入河川的固体径流量。减缓沟道水流速度，减轻下游山洪危害。坚固的永久性谷坊群有防治泥石流的作用。使沟道逐段淤平，形成可利用的坝阶地。 土谷坊的布设原则：断面：谷坊的高度一般不超过 5m，并往往依据所采用的建筑材料来确定，但以能承受水压力和土压力而不破坏，且全沟整体工程效益和投资费用最优为原则。 根据现有资料和经验,常用谷坊的规格高度为 0.45.0m, 顶宽 1.01.5m，迎水坡 1:0.51:1.5，背水坡 1:0.31:1.0。间距和位置： 谷坊的间距 L=H/(I-Ic)。式中 H 为谷坊高度；I 为原沟底坡降；Ic 为两谷坊间淤 积面上的坡降。谷坊的位置宜选择在谷口狭窄而上游开阔、基础良好、沟段顺直、 不受天然跌水影响的部位。设置溢洪口，因土谷坊不许洪水漫顶，故必须在沟 岸的坚实土层上开挖溢洪口，以排出多余洪水，保证谷坊安全。石谷坊的溢洪口可设置在坝体中部，若沟岸有适宜的地形和地质条件，则可设置在岸坡。溢洪口的断面尺寸根据设计洪水洪峰流量来决定 （6）在原有的田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物 ，即轮作。 轮作是用地养地相结合的一种生物学措施。 合理的轮作有很高的生态效益和经济效益： 有利于防治病、虫、草害作物的许多病害如烟草的黑胫病、蚕豆根腐病、 甜菜褐斑病、西瓜蔓割病等都通过土壤侵染。合理的轮作也是综合防除杂草的重要途径，因不同作物栽培过程中所运用的不同农业措施，对田间杂草有不同的抑制和防除作用。玉米、棉花等中耕作物，中耕时有灭草作用。水旱轮作可在旱种的情况下抑制，并在淹水情况下使一些旱生型杂草丧失发芽能力。 有利于均衡地利用土壤养分各种作物从土壤中吸收各种养分的数量和比例各不相同。如禾谷类作物对氮和硅的吸收量较多，而对钙的吸收量较少；豆科作物吸收大量的钙，而吸收硅的数量极少。因此两类作物轮换种植，可保证土壤养分的均衡利用，避免其片面消耗。 改善土壤理化性状，调节土壤肥力谷类作物和多年生牧草有庞大根群，可疏松土壤、改善土壤结构；绿肥作物和油料作物，可直接增加土壤有机质来源。 另外，轮种根系伸长深度不同的作物，深根作物可以利用由浅根作物溶脱而向下层移动的养分，并把深层土壤的养分吸收转移上来，残留在根系密集的耕作层。 同时轮作可借根瘤菌的固氮作用，补充土壤氮素。水旱轮作还可改变土壤的生态环境，增加水田土壤的非毛管孔隙，提高氧化还原电位，有利土壤通气和有机质分解，消除土壤中的有毒物质，防止土壤次生潜育化过程，并可促进土壤有益微生物的繁 殖。5水土保持措施规划 5.1 水土保持工程措施规划与设计5.11坡面治理工程规划（1）梯田规划（2）坡面小型排蓄工程规划（3）坡面灌溉工程规划（4）坡面道路工程规划 水平梯田断面示意图原地面坡度()； 梯田田坎坡度()；H-梯田田坎高度(m)；Bx原坡面斜宽(m)；Bm-梯田田面毛宽(m)；B-梯田田面净宽(m)；b-梯田田坎占地宽(m)梯田工程设计梯田工程的计算公式：Bm=H*cotBk=H*cotB=Bm-BkB1=H/sinB0=B-BgB0田面净宽 B1田面斜长 田坎坡度 地面坡度Bg田埂宽度 Bk田坎宽度 H田坎高度 Bm田面主宽B田面宽度具体设计：1）结合田间道路、蓄灌设施（水窖、蓄水池、灌溉渠道等）、截排水沟等确定梯田区的布设。2）根据划定的修筑梯田图斑的面积、土壤（主要是土层厚度）、地形（主要是坡度）、建筑材料来源等情况，选定梯田的型式，确定田块布置。3）确定梯田的设计标准、断面尺寸。4）需进行田坎防护利用的，应选定树种草种，并进行措施设计。5）需要进行机耕道整治的，还应明确道路布置，确定路面宽度、结构型式，进行道路横断面设计。5.12坡面小型排蓄工程 坡面小型排蓄工程的布设应以山坡暴雨径流和冲刷的观测资料为基础，根据10年一遇24小时暴雨径流量和冲刷量。在小流域内以每一个完整的坡面为单元，部署截水沟、蓄水够、山边沟和排水沟等，并根据一次暴雨暴雨径流量确定是全部拦蓄还是半蓄半排。在坡面小型排蓄工程中山坡截流沟是比较有代表性的工程。 山坡截流沟是在斜坡上每隔一定距离坡修筑的具有一定坡度的沟道。截水沟示意图谷坊是山区沟道，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（1）固定与抬高侵蚀基准面，防止沟床下切（2）高沟床，稳定山坡脚，防止沟岸扩张及滑坡；（3）缓沟道纵坡，减小山洪流速，减轻山洪或泥石流灾害；（4）沟道逐渐淤平，形成矾阶地，为发展农林业生产创造条件。拦沙坝是以拦山洪及泥石流（荒溪）中固体物质为主要目的，防治泥沙灾害的挡拦建筑物。它是荒溪治理主要的沟道工程措施，坝高一般为315m，在黄土区亦称泥坝。5.13设计洪峰流量计算Q=278KIF10-6 式中：Q设计流量，m3/s；I10 年一遇 1h 最大降雨强度，mm/hF沟头以上集水面积，hm2K径流系数5.14土质溢洪口断面尺寸计算： 土质溢洪口其下紧接排洪渠，按明渠流计算。 A=Q/V A=(b+ph)h 式中：A溢洪口断面面积，m2； Q设计洪峰流量，m3/s； V相应的流速，m/s； b溢洪口底宽，m； h溢洪口水深，m； p溢洪口边坡系数。5.2 水土保持林草措施规划与设计根据项目区的土壤类型和质地， 水源涵养林的树种应选用白花泡桐、 马尾松 和沙棘混交。白花泡桐的株行距为 1m*1.5m，马尾松的株行距为 2m*3m。采用带状 混交，带间距 2.5m。白花泡桐和马尾松栽植在坡顶和坡腰，坡底栽植沙棘。株行距 0.5m*0.5m，与乔木林带间距 1m。白花泡桐和马尾松都是采取植苗造林的方式 来繁殖的。采用穴状整地。沟道的栽植树种同理。在隔坡梯田的坡上布设灌草带，以柠条和紫花苜蓿为主。以免与梯田内的农作物争水争肥。柠条株行距 0.5m*0.5m，紫花苜蓿均匀播即可。 在原有的农田之中布设农田防护林，树种选用紫穗槐和侧柏混交。紫穗槐株 行距 2.5m*2m，侧柏株行距 1.5m*1.5m。采用行间混交，行间距 2m，植苗造林。 5.3 水土保持耕作措施规划与设计项目区内的气候，因受东亚季风环流影响，具有亚热带季风气候，气温、降 水、日照、风力等均有明显的季节性变化。其特点是：冬暖夏热，春早秋短，无霜期长，雾多日照少，雨量充沛，风小湿度大。春有连阴雨，夏常有伏旱，秋多 绵雨，冬少寒潮。项目区地原有农田面积 855.05 hm2，采取轮作制度。粘玉米和花生轮作不但可以提高经济效益，而且可以改良土壤，增加土壤肥力。一般的，耕作措施分为六类（1）等高耕作 沿坡地等高线方向所实施的耕犁、作畦及栽培等作业。它是改变传统性顺坡耕作最基本、最简单的水土保持耕作法，也是衍生和发展其他水土保持耕作法的基础。（2）沟垄耕作 在等高耕作基础上改进的一种耕作措施，即在坡面上沿等高线开犁，形成较大的沟和垄，在沟内和垄上种植作物或牧草。（3）间作和套种 间作是指在同一地块，成行或成带间隔种植两种或两种以上发育期相近的作物。套种是指在前茬作物的发育后期，于其行间播种或栽培后茬作物的种植方式。（4）等高带状间作和轮作 等高带状间作是顺着坡向，将坡耕地划成若干条带，种植不同作物。轮作是将地面划分成若干面积基本相同的小区，进行作物和牧草的轮作。（5）覆盖耕作 将草类、作物残株或其他材料覆盖在作物株行间或裸露的地表上。包括残株覆盖，砂石覆盖，青草覆盖，地膜覆盖。（6）少耕和免耕 少耕是指在传统耕作基础上，尽量减少整地次数和减少土层翻动的少耕技术。免耕是指作物播种前不单独耕作，直接在前茬地上播种，在作物生长发育期间不使用农机具进行中耕松土的耕作方式。综合效益分析开展水土保持能产生多方面的效益，即基础效益 （蓄水保土效益） 经济效益、生态效益和社会效益等多个方面。具体地讲，开展水土保持，能治理水土流失， 改善生态环境，减少河流泥沙与洪水灾害， 提高水资源与土地资源的有效利用率，改善农业生产和农民生活条件，促进人口、资源、环境和社会经济的可持续协调发展。 6.1蓄水保土效益分析水土保持的基础效益即蓄水保土效益。蓄水效益：通过改变微地形、增加地 面覆盖、改良土壤性质，增加土壤入渗，形成土壤水库；修建坡面小型蓄水工程、“四旁”小型蓄水工程、沟底谷坊、坝库工程，拦蓄地表径流。保土效益：增加 地面覆盖减少溅蚀；变坡地为平地、改良土壤理化性质，减轻面蚀；采取制止沟 头延伸、沟底下切、沟岸扩张措施，防止沟蚀；建设坡面水系和谷坊、坝、库， 拦蓄坡沟泥沙，做到水土流而不失。 6.2 社会效益分析水土保持的社会效益体现在增强抵御自然灾害的能力和促进社会进步两个方面。抵御自然灾害包括：保护土地完整，防止土地石化、沙化和荒漠化，缓解水资源短缺的矛盾。促进社会进步包括：改善农业基础设施，提高土地生产率和水资源利用率；促进土地利用结构调整，适应社会经济发展的需要；提高环境容量，缓解人地矛盾，促进可持续发展。 6.3 生态效益分析水土保持的生态效益包括改善生态环境、减少自然灾害、延长生物链、保护 生物多样性、促进物质和能量的转化、提高转化效率等。 6.4 经济效益分析水土保持的经济效益包括直接经济效益和间接经济效益。直接经济效益，包括各项水土保持措施实施后所增产的粮食、果品、木材、饲料、药材和枝条等直 接作为商品出售,或转化成商品出售产生的经济效益。间接经济效益，包括增加的各类产品就地加工增值和各项措施节约的土地、劳力等折算的经济效益。