[發(fā)明專利]一種波型坡耕地水土流失的防治方法及其裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410565408.3
• 申請(qǐng)日: 2014-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104452704B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝永生;張懷;郝曉東;田飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所
• 主分類(lèi)號(hào): E02B11/00
• 分類(lèi)號(hào): E02B11/00
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院西安專利中心 61001
• 代理人: 任越

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水土保持工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及波型坡耕地水土流失的防治方法及其裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)是世界上水土流失最嚴(yán)重的國(guó)家之一，水土流失主要分布于西北黃土高原、西南云貴高原、北方高原山地、南方山地丘陵、東北半濕潤(rùn)平原等五大水土流失區(qū)。據(jù)水利部2009年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)水土流失面積達(dá)356萬(wàn)平方公里，約占國(guó)土面積37%，年平均土壤侵蝕量高達(dá)45億噸。全國(guó)各省都有不同程度的水土流失，其分布之廣、強(qiáng)度之大、危害之重，在全球屈指可數(shù)。

坡耕地是水土流失的主要策源地之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)有3513萬(wàn)hm²坡耕地（其中>25°的坡耕地520萬(wàn)hm²），坡耕地的水土流失量占到流域水土流失總量的40％～60％，而面積大、坡度較陡的地區(qū)可達(dá)70％～80％；海河流域年平均土壤侵蝕總量4億噸，25%來(lái)源于坡耕地；三峽庫(kù)區(qū)每年坡耕地產(chǎn)生的土壤流失量占庫(kù)區(qū)總流失量的73％；陜西省每年入黃河泥沙的40％～60%來(lái)自坡耕地；貴州省珠江流域坡耕地侵蝕量占流域總侵蝕量的60％以上。坡耕地水土流失的特點(diǎn)是：以水力侵蝕為主；土壤疏松、可蝕性大；坡度越陡，土壤流失越嚴(yán)重；養(yǎng)分流失嚴(yán)重。

坡耕地治理是我國(guó)水土流失治理工作的重點(diǎn)，傳統(tǒng)的工程治理措施主要針對(duì)厚層(≥2m)土壤坡耕地。而對(duì)于薄土坡耕地土層較薄(＜2m)，土壤侵蝕極易導(dǎo)致坡耕地的退化，針對(duì)這一類(lèi)坡耕地水土流失的治理已引起人們的重視；由于土層較薄、不適合修筑梯田的坡耕地治理，主要以耕作措施為主，如等高溝壟種植、壟作區(qū)田、草田輪作及橫坡帶狀間作等。而這些水土保持耕作措施效益差、不穩(wěn)定、需頻繁維護(hù)、花費(fèi)較多勞力。

波型坡耕地是一種地形較為復(fù)雜的坡耕地，這種坡耕地除縱向坡度外，在橫向（等高線方向）也存在起伏從而形成波浪狀，這類(lèi)坡耕地在波谷處易匯集大量徑流，從而使波谷處產(chǎn)生嚴(yán)重侵蝕?，F(xiàn)有的坡耕地水土保持措施（包括耕作措施和生物措施）主要是針對(duì)坡面橫向無(wú)起伏的直型坡，對(duì)于有波谷匯流的波型坡耕地則難以發(fā)揮作用，尤其是對(duì)波型坡薄土坡耕地的水土流失治理措施的未見(jiàn)有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種波型坡耕地水土流失的防治方法及其裝置，以期減少波型坡耕地的水土流失，提高坡面土壤水分含量，為坡耕地的水土流失治理提供一種穩(wěn)定、持續(xù)有效的工程防護(hù)方法。

本發(fā)明提出的波型坡耕地水土流失的防治方法及其裝置適用于土層厚度2m以下、橫向坡度為5°～15°、縱向坡度為5°～25°、波峰間距為10～50m、坡面侵蝕模數(shù)10000t/(km²·a)以下的波型坡耕地，對(duì)土壤特性及作物特性無(wú)特殊要求。

本發(fā)明波型坡耕地水土流失的防治方法，其特征在于，實(shí)地獲得波型坡的橫向和縱向坡度以及波型坡兩波峰的間距，在波型坡耕地兩波峰之間波谷的低凹處地下0.4m～0.6?m沿縱坡向埋設(shè)一排水管，排水管的下方通入田間溝渠或河道；在波谷低凹處按縱坡向分段設(shè)置若干橫向砌墻坎，分段設(shè)置的橫向砌墻坎的間距是以縱向坡度決定（坡度大則間距小，坡度小則間距大），橫向砌墻坎以排水管位置為中心向兩側(cè)橫向延伸，砌墻坎入土深度為其高度的一半；在砌墻坎中心位置內(nèi)部設(shè)有豎管，與其下端的排水管相通，上端口可以伸出砌墻坎體外；在豎管朝向迎水面設(shè)有若干引水管通向砌墻坎外，其外端裸露于地面以上，引水管由外向內(nèi)呈斜向上。

本發(fā)明波型坡耕地水土流失的防治裝置，其特征在于，在沿坡向的排水管上方分段設(shè)置有橫向砌墻坎，其間距為10～45m，砌墻坎長(zhǎng)3～9m，寬40～60cm，高70～80cm；在砌墻坎中心位置內(nèi)部設(shè)有豎管，與其下端的排水管相通，其上端口可以封閉在砌墻坎體內(nèi)，也可以伸出砌墻坎體外，或是與砌墻坎上表面齊平，并設(shè)有檢查蓋；在豎管朝向迎水面設(shè)有若干引水管通向砌墻坎外，引水管由外向內(nèi)斜向上呈8°～12°，引水管（口）在砌墻坎迎水面呈豎向排列1～3列，每列由高向下設(shè)置4～7根。引水管的列數(shù)和每列的數(shù)量及其口徑是依據(jù)坡面的徑流量確定，徑流量越大則設(shè)置的列數(shù)及每列的數(shù)量及其口徑就相應(yīng)增大。