鸡冠河小流域水土保持项目可行性分析报告.doc

鸡冠河小流域水土保持可行性研究报告1. 综合说明鸡冠河小流域位于保康县马良镇境内，土地总面积94.81 km2，涉及溪峪、张家岭、赵家山、宋家湾、老湾、苏家寨、柞溪、曾家垭、陈家湾、双坪、鸡冠河、马良街、南垭13个行政村。耕地总面积12.74 km2，占土地总面积13.44%；林草地76.95 km2，占土地总面积81.16%。人均耕地面积0.095 hm2。该小流域共计水土流失面积48.07 km2，占总面积51%，流失比较严重。计划治理水土流失面积48.07 km2，各项治理措施配置分别为：坡改果梯20 hm2，坡耕地造生态林150 hm2，坡耕地造经济林513 hm2，坡耕地植植物篱260.1 km（配合经果林共治理坡耕地面积513 hm2），荒山造生态林1893 hm2，生态修复面积2251 hm2。新建蓄水池8口，沉沙池8口，谷坊74座，拦沙坝24座，配套沟渠4.43 km，田间道路1.29 km，河堤2.9 km，整治塘堰65口。根据概算，工程总投资1959.03万元。其中：工程措施投资866.19万元，林草措施投资778.72万元，封禁治理措施45.91万元，独立费用157.32万元，基本预备费110.89万元。单位防治面积投资40.75万元/km2。资金筹措方式为：中央投资1371.32万元（占总投资70%），地方配套587.71万元。按直接经济效益计算，计算方法根据各项措施新增实物效益，按市场价格折算成现金。各项措施全部见效后年产生直接经济效益1335.68万元。各项措施全部发挥效益时年可增加蓄水量697.45万m3，减少土壤流失35.11万t，增强小流域土地的蓄水保土能力。1.1 基本情况1.1.1 自然条件保康县鸡冠河小流域综合治理项目地处保康县南部的马良镇境内，位于东经11112421112026，北纬312557313646之间。项目区内有11-34km2的小支流5条，总面积94.81 km2，其中水土流失面积48.07 km2。项目区属于扬子准地台，位于黄陵穹隆北缘，属该穹隆构造的边缘部分。区域地层出露主要为奥陶纪灰岩，志留纪页岩，及第四纪的冲洪积、坡残积粘土、砂砾土等。项目区属大巴山山区，地形起伏较大，最低处海拔295m，最高点海拔1234m，呈阶梯状，大致分四级：第一阶梯为沮河沿岸地带，海拔在300350m之间；第二阶梯是从350500m之间的低山区，在海拔500m左右是阶梯缓坡地带；第三阶梯为500850m的山区，在800m左右的有一段阶梯缓地带；海拔850m以上属高山区，为第四级阶梯；项目区东部为页岩区，冲沟发育强烈，西部为石灰岩区，岩溶发育强烈，造成人畜饮水困难，石化严重。项目区内地面坡度组成：5的土地面积为1574.56hm2，占土地总面积的16%；515土地面积为2460.25 hm2，占土地总面积的25%；1525土地面积为2853.89hm2，占土地总面积的29%；2535土地面积为1771.38hm2，占土地总面积的18%；35土地面积为1180.92hm2，占土地总面积的12%。地面坡度组成见附表2。1.1.2 土壤1)土壤分布项目区土壤共有6个土类、9个亚类、23个土属、105个土种，优势土类为棕黄土。项目区土层十分瘠薄，中度偏碱，有机质含量偏低，氮、钾含量低，磷含量高。大部分土地含砾石或存在泥石夹层，难以耕作，作物产量低。鸡冠河小流域综合治理项目区主要土壤理化特征见表11。表11 鸡冠河小流域土壤理化特征 注：数据引自保康县农业区划报告。2)土地资源评价本项目区土地资源评价是根据土地特性和质量，结合国民经济发展的需要，因地制宜制定合理的利用途径，然后按土地类型归类，并依照土地生产潜力和限制因素，对各类土地适宜性进行评价。根据鸡冠河小流域项目土地资源分类特点、限制因素等指标，采用最低条件限制因素和评分法对流域土地评价类进行综合评分。土地资源评价等级见表1-2。表1-2 鸡冠河小流域综合治理项目区土地资源评价等级1.1.3 土地利用现状1)土地利用现状项目区总面积9481 hm2，其中农耕地1274 hm2，占总面积的13.4%；林业用地面积3889 hm2，占总面积的41%；经果林面积1704 hm2，占总面积的18%；其它草地2102hm2，占总面积的22.2%；水域及水利设施用地152 hm2，占总面积的1.6%；城镇及工矿用地92 hm2，占总面积的1%；交通用地79 hm2，占总面积的0.8%；其它用地189 hm2，占总面积的2%。2)耕地坡度组成：鸡冠河小流域综合治理项目区耕地面积1274hm2，其中5的面积820 hm2，占耕地面积的64%；515的面积152 hm2，占耕地面积的12%；1525的面积162hm2，占耕地面积的13%；25的面积140hm2，占耕地面积的11%，详见表1-3。（3）土地利用现状评价项目区是该县商品粮的主产区，农业人均耕地面积0.11 hm2，且农业人均基本农田0.07 hm2，与其他地区相比，人均占有量较高。林业用地面积比重虽然较高，但植被稀疏，覆盖率较低，呈现“远看绿油油，近看水土流”的现状；其它草地占有比重也比较高，今后的开发潜力比较大，是项目区农村经济的发展后备资源。1.1.4 植被 项目区植被比较丰富，区内树种有102种，用材林有松、柏、杨、杉、椿、泡桐、栎等；经济树种有：桃类、油桐、漆树、核桃、柿子、柑桔、桑、猕猴桃、山葡萄、花椒、杜仲、银杏等；珍稀树种珙桐、楠木、稠李、红豆杉、三尖杉、鹅掌秋、玉兰、腊梅、野生牡丹等。主要林特产有香菇、木耳、茶叶、板栗、桐油等，其中燕耳、香菇、茶叶在国内外市场颇有声誉。1.1.5 水文、气象该项目区属北亚热带季风气候，主要特点是“降雨量集中，年际变化大，年内分配极不均匀”。据资料显示：年最大降水量为1509.6mm，多年平均降水量为921mm，降雨年内分配主要集中在4-10月，约占年总雨量的85%。最大月平均雨量167.7mm（7月），最小月平均降雨量10.4mm（1月）。暴雨集中在7、8、9月，占年降水的43%。10年一遇最大24h降水量为153.79mm，20年一遇最大24h降水量为187.5mm，实测最大三日降雨381.7mm。气温多变，温差较大，多年平均气温15.1，最冷月平均气温2.8，最热月平均气温27，极端最高气温42，极端最低气温-16.5；气候偏燥，蒸发量大，年蒸发量在1208.7mm-1740.7mm之间，多年平均大风日20天，日照充足，光照资源丰富，年日照时数1400-1800小时。主要灾害性气候有风、雹、洪水、干旱等，平均每年在一次以上，详见表1-4。表1-4 保康县鸡冠河项目区自然条件汇总表1.2 社会经济状况1.2.1 人口与劳动力 项目区隶属马良镇，辖13个行政村，总人口13855人，其中农业人口11755人。总户数3079户，农业劳动力5473个。农业人口密度124人/km2，人均土地0.11hm2，13个行政村分属5个小支流，详见表1-5项目区流域行政区划统计表。表1-5 项目区流域行政区划统计表1.2.2 农村产业现状1)农村产业结构：根据保康县2007年国民经济统计年鉴，项目区内农业总产值4388万元，其中：农业产值2036万元，林业产值182万元，牧业产值1372万元，其它产值798万元。农村经济总收入5348万元，农业人均纯收入2591元。2)农业生产：以粮食生产为主，粮食总产量达651万kg，单位面积产量5115kg/hm2，人均产粮553kg。经济作物有烟叶，种植面积较广。3)林业生产：林业生产主要有茶叶、木耳、香菇、白果、核桃、板栗等。4)牧业生产：属家庭畜牧业，分散养殖，品种为当地的猪、牛、羊、鸡、鸭等，以农户自给为主，商品率较低。5)副业生产：以劳务输出为主。农业生产存在的主要问题：农业基础条件薄弱，生产手段落后，抗御自然灾害能力低，市场农业、现代农业份额小，农业生产极不稳定，雨水农业、靠天吃饭的现状未得到根本改变。农产品结构不合理。由于市场信息不灵通，区域内生产结构低水平趋同，大多数农民是别人种啥自己种啥，市场上已饱和的农产品仍在大量生产，存在着盲目性。农业科技对农业的贡献份额低。农业结构调整步子不大。农业产业化仍处于浅层低水平的发展阶段。1.2.3 农村基础设施情况项目区有223省道通过，交通极为便利，村村通路。项目区通讯发达，电信、移动和联通信号覆盖全区，项目区的群众为改善生产生活条件，开展了以水利建设为重点的农业基础设施建设，除水害兴水利取得了较大成绩。据调查，项目区内现有小（二）型水库1座，库容56万m3，年供水量120万m3，塘堰66座，年供水量20.5万m3，蓄水池150口，年供水量29.06万m3，现有输水管（渠）15.6 km，年输水量11.7万m3，大大改善了生产生活条件。但仍存在以下几个问题：项目区水资源利用率低，农村人畜饮水主要靠水窖、水井解决，经常出现人畜饮水困难，施工用水靠河沟径流。项目区已基本实现了村村通电，村镇生产生活用电问题得到了解决，但散居农户用电仍然存在困难。项目区已全部实现了村村通水泥（油）路，但各自然村之间交通条件仍存在很大差异，个别自然村的交通条件仍靠土路、石子路支持，道路崎岖，路况较差。1.3 水土流失及防治情况1.3.1 水土流失现状1）水土流失概况项目区地处保南中高山地区，因地质结构影响，东部为页岩地区，风化严重，风化层深厚，结构松散，切沟发育，水蚀严重；西部为石灰岩岩溶区，地表土层极薄，不利于植物生长，石漠化严重；林地纯林多，植被稀疏，大部分林地存在严重水土流失。根据湖北水土保持监测中心2006年湖北省水土保持公报数据，比照2005年以前湖北省水土保持公报资料，按比例推算，项目区共有水土流失面积48.07km2，占土地总面积的50.7%，其中轻度流失10.58km2，占流失面积的22%；中度流失21.63km2，占流失面积的45%；强度流失9.13km2，占流失面积的19%；极强度流失6.73km2，占流失面积的14。平均土壤侵蚀量20.4万t，土地平均侵蚀模数为4244t/km2a。项目区水土流失现状图见附图2。2）水土流失危害水土流失对项目区及下游的经济和社会发展造成的直接和间接危害主要表现如下：（1）造成项目区土地资源的破坏，土地石漠化。水土流失造成了项目区大量的土地地表耕作层和植被生长层变薄乃至消失，造成了土地生产力的迅速衰减或丧失，从而造成了项目区粮食的产量下降。土地肥力的下降，迫使农民增加化肥使用量，同时又将土壤中残留的化肥和农药大量携带入水库及下游的沮河，造成面源污染，影响了沮河两岸群众的人畜饮水安全。项目区的西部因水土流失导致土地石漠化，呈现大片大片的光石板。（2）淤毁水利设施，增加防洪难度。自然及人为造成大量的泥砂直接流入水库、堰塘，减少了水库的有效库容，增加水库的运行成本。根据调查，项目区内有堰塘66口，均有不同程度的淤积，同时泥沙淤积河道，抬高河床，降低防洪能力，威胁村镇安全。（3）造成区域生态环境的恶化。由于自然及人为等因素，特别是随着项目区内开发建设项目的逐渐增多，人为破坏植被的情况较为普遍，造成了项目区林草覆盖率的降低，从而使得项目区的生态环境趋于恶化。（4）造成项目区群众生活贫困加剧。水土流失限制了对有限资源的有效利用，增加了环境的压力，成为农村生态恶化和贫困的根源。近年来，尽管国家加大了扶贫工作力度，但恶劣的生态环境很容易使扶贫的成果丧失，一场旱灾就会使许多刚摆脱贫困的群众再次陷入困境，一次山洪就可以将多年的努力付诸东流。1.3.2 水土保持现状鸡冠河项目区内水土保持工作有着比较悠久的历史。当地群众为改善生产生活条件，曾开展了大规模的群众性的治山、治水、治土运动，以“斗笠田、帽子丘、不图好看只图收”的方式，见缝插针，改水田、治坡地，挖堰塘、筑堤坝、修水库；挖鱼鳞坑，引进耐旱耐瘠林草品种，大搞植树种草，绿化荒山荒坡。特别是以坡改梯为主的基本农田建设，持续时间长，直到上世纪九十年代初仍在坚持改田。项目区赵家山村每年冬春农闲季节坚持改田，被评为全县的“基本农田建设先进村”。项目区现保存石坎梯田824.2 hm2，蓄水池窖150口，排灌沟渠15.6 km，谷坊10座，拦沙坝3座，小（二）型水库1座，堰塘66口；近几年退耕还生态林71 hm2，退耕还经果林63 hm2，荒山造生态林1155 hm2，推广节能灶3079个，建沼气池10座，舍饲养畜棚7082间。保康县自1982年成立了“保康县水土保持站”，县水务局内设水土保持股，乡镇有水务服务中心。共有工作人员18人，其中工程师8人，助理工程师3人，技术人员4人，能确保项目顺利实施。2.建设目标、规模及工程总体布局2.1 建设目标2.1.1 治理目标通过小流域治理措施的配套完善，基本控制项目区的水土流失，到项目实施完成后，水土流失治理程度达到 100%，流失泥沙有较大幅度的减少，泥沙拦截率达到 70%以上。2.1.2 改善生态环境目标通过连续3年的小流域治理，大力开展营造水保生态林，加大生态修复力度，使林草面积达到宜林宜草面积的 80%以上，使林草覆盖度提高到 86%以上，林草措施保存率达到85%以上。2.1.3 发展农村经济目标因地制宜，合理配置林果措施，调整农业产业结构。根据项目区产业特色，发挥土地资源潜力，扩大林果及经济作物用地面积，大力发展以核桃、板栗为主的经济果林，人均经果林提高到 0.15 hm2，多途径增加农民收入。2.1.4 其他目标利用其它途径资金，示范性发展沼气池、以电代柴，引导群众搞好能源替代，增加植被覆盖率，保护生态环境，改厕、改厨、改灶，有效地改善群众人居环境。2.2 治理措施布局项目区东部为中低山强度侵蚀区，其结构为页岩，水土流失极为严重，以工程措施为主，辅以林草措施，发展林果。西部为石灰岩岩溶区，以封育保护为主，同时开展退耕还林，种植经果林。2.3 土地利用结构调整2.3.1 调整原则根据项目区的土地利用现状，并充分考虑当地产业发展结构来进行土地利用结构调整，考虑项目区是商品粮的主产区，在优先保证人均耕地达到 0.1hm2的基础上，结合当地群众意愿，扩大经果林面积，大力发展“经果林+植物篱”模式，提高农业用地产出率使农民增加收入，使项目区内的农业产业结构更加合理。2.3.2 调整方向25坡耕地营造生态林；荒山荒坡2102hm2，除坡度较缓的209hm2营造经果林外，其他营造生态林。2.3.3 调整结果根据上述原则进行土地利用结构调整，确定项目区农、林、牧、渔各业用地规划面积见表2-1：保康县鸡冠河项目区土地利用结构调整情况。2.4 建设规模沟道防护工程：谷坊74座，拦沙坝24座；水土保持林草：坡耕地还生态林150 hm2，坡耕地造经济林513 hm2，等高植物篱260.1 km，荒山造生态林1893 hm2。 疏溪固堤：整治河堤2.9km；治塘筑堰：整治塘堰65口；生态修复措施：生态修复面积2251 hm2，稀林补植114.8万株；并按行政村设封禁治理管护员，共设管护人员23人，封禁标牌23个。3. 工程设计3.1 坡面防护设计由于项目区西部是石灰岩岩溶区，为了减轻经果林的水土流失，本项目区的坡面整治工程主要是对规划为经果林用地的坡耕地实施坡改梯治理，同时对新增的坡改梯田地块进行相应的坡面配套水系建设，并布设作业道路，以便于生产和管理，如施肥、除草、采摘等。设计时尽量集中连片，规模治理，3.1.1 坡改梯设计1）设计原则坡改水平梯田工程选在地面坡度在515坡耕地，土质较好，靠近水源，交通方便，便于经营管理的地方。梯田工程布设要因地制宜，考虑投资、生产等因素，根据项目区的实际情况，坡改梯在建设过程中，以排截水沟和道路为骨架，配套灌溉渠道、沉沙池、蓄水池等，与保水、保土统一设计，同步施工，达到水土保持综合治理要求，使改造后的梯田区能增产、增收，提高经济效益。 2)设计标准及参数(1)梯田防御暴雨标准按10年一遇6h最大降雨设计，坡面径流量减少90%以上，水土流失量减少95%以上。降水量基本实现就地拦蓄或进入蓄排水系统。(2)坡改梯田工程主要是针对坡度较缓，集中连片，易于改造的坡耕地进行治理改造成果园。做到集中连片，山、水、林、田、路配套。(3)梯田田坎沿等高线布置，田坎顺势，田面水平，大弯就势，小弯取直，活土层不得小于0.4 m。(4)梯田的田坎高度按坡度大小以及项目区土壤条件而定，根据项目区多年的水土保持治理经验，坡改梯田坎高度取0.8 m2.2 m，田坎高出梯田面0.15 m左右。(5)梯田面毛宽根据地面坡度以及田坎高度确定，综合考虑方便果树栽植和节省工程量，即挖填接近平衡的情况下，田面宽度确定为6.0 m9.1 m之间。(6) 截水沟应按来水方向，在梯田上部设一条底宽0.3m，边坡1：1.0，深0.4 m的截水沟，其纵坡以1%左右为宜。为防止暴雨，在梯田中，间隔12个田块左右设一条截水沟。（7)排水沟应按坡面地势布置，一般与等高线正交或斜交，在布设时一般与田间作业道平行，或采用路带沟的形式。其上端与截水沟相连，下端连接天然沟道，其纵坡应与自然坡度一致以减少工程量。（8)梯田的边坡应有足够的稳定性。根据项目区多年的水土保持治理经验，坡改梯石坎侧坡坡度一般在7080，即坡比为1：0.21：0.3，该项目区设计石坎外侧坡比采用1：0.25（约76）。3）石坎梯田设计现以图斑1号的石坎梯田进行典型设计，根据地形图量得，平均坡度为12，面积为12.3 hm2。根据项目区多年水土保持治理石坎设计原则，综合考虑，本阶段拟定为，M7.5浆砌石坎，田坎总高度在1.86 m，石坎侧坡为1：0.25，顶宽在0.40 m，底宽在0.865 m，石坎顶部高出田面0.15 m，墙脚嵌入地面以下0.4 m。坡改梯工程典型设计见附图31。本项目坡改果梯共2片，坡度为1015其石坎水平梯田数据见表3-1。4）梯田工程量根据梯田石坎设计参数，计算得1015田面规格的单位工程量表，见表31。表31 不同坡度的石坎梯田单位工程量表5）施工要求及管护（1）梯田施工时，应按设计布置图实地放样后施工。施工时，严格按照放线、田坎清基、砌筑田坎、回填表土、整平田面的程序进行。（2）修筑梯田应遵循田平、坎牢、土厚、配套的原则。（3）应一次修成水平梯田，梯田田面、田坎应等高，不能修建成坡式梯田。（4）梯田在定线时，遇局部地形复杂处，应根据大弯就势，小弯取直的原则处理。（5）对于田坎的基础，应将基础范围内厚约0.3 m表土挖掉，清除杂物，整平，夯实，形成反坡。（6）在修平田面时，应清除梯田内石块、石砾，将表土放置梯田表面，其耕作层厚度应大于0.3 m，在沟槽部应高出水平面0.1 m左右，以防沉陷。（7）田间管理：每年汛后和每次大暴雨后，如田坎坍塌、空洞等损毁现象，应及时进行补修。6）配套工程量 本项目区设计将1015的坡耕地12.3 hm2改为经果林梯田，布置在张家岭村黄土坡和曾家垭苏家湾两处。梯田图斑、工程量及配套设施见表32。表32 坡改梯图斑布置表3.1.2 坡面水系设计坡面水系工程包括截水沟、排水沟、蓄水池、沉砂池等。主要作为配套工程建设在梯田块地中。现以图斑1号的石坎梯田为例进行设计。3.1.2.1 截水沟1)设计原则和标准截水沟一般修建在梯田的坡面上方，沿等高线布设，以截断径流，减少地面冲刷。为防止暴雨，在梯田中，间隔12个田块左右设一条截水沟。小流域属降雨比较丰沛，雨季降雨量大而集中，设计截水沟断面时以通过10年一遇6h暴雨设计径流量为准。截水沟必须保证沟道畅通，符合水力曲线要求，严禁出现转急弯或大小不等的葫芦节，边坡一致，斜坡必须进行夯实，与排水沟接头0.5 m采用片石护砌。根据1：10000地形图，量测坡改梯田周边汇水面积为2.5 hm2。2)断面设计设计洪峰流量计算设计洪峰流量采用以下公式：Q=0.278KIF 式中：Q设计频率产生的洪峰流量，m3/s；K径流系数（0.60.9），取0.6；I10年一遇平均6h降雨强度，mm/h；F汇水面积，km2。经计算，1号图斑截水沟洪峰流量见表3-3。表33 1号图斑截水沟洪峰流量计算成果表 截水沟断面根据计算出的洪峰流量，按明渠均匀流公式计算：式中：Q流量，m3/s；A截排水沟断面面积，m2；C谢才系数；R水力半径，m；i截排水沟比降。由于洪峰量很小，计算所得截水沟断面也很小，参照当地水土保持治理经验和施工难易程度，综合确定截水沟为梯形土沟，其底宽为30cm，高40cm，边坡1：1.0。截水沟规格和过流能力复核见表34。表34 截水沟规格和过流能力复核表 3)设计工程量 本项目区坡改梯设计截水沟3.14 km，各图斑号具体数量见表32，截水沟典型设计见附图32。3.1.2.2 排水沟1)设计原则及标准排水沟应按坡面地势布置，一般与等高线正交或斜交，其上端与截水沟相连，下端连接天然沟道。梯田的排水沟，在布设时与田间作业道大致平行，或采用路带沟的形式。排水沟按10年一遇6h暴雨设计。2)断面设计设计洪峰流量及排水沟断面设计同截水沟。其洪峰流量计算成果、规格及过水能力复核分别见表35、表36。表35 1号图斑排水沟洪峰流量及计算成果表表36 排水沟规格、过流能力复核及单位工程量表 由于排水沟是布设在坡改梯工程的坡面上，地面坡度在515之间，所以排水沟的比降在8.7%26.8%，当排水沟坡降取0.176，排水沟底宽30cm，过水深20cm，设计流量为0.083 m/s，考虑到排水沟的安全超高（本设计按10cm计），并参照当地水土保持治理经验和施工难易程度，综合确定排水沟为浆砌块石矩形断面，其宽为30cm，净高30cm，C20混凝土底板，厚10cm。3)排水沟施工要求排水沟的纵坡一般按自然坡降来确定，按明渠进行施工，必须保证沟道畅通，符合水力曲线要求，严禁出现转急弯或大小不等的葫芦节，在施工时应结合沉沙池一起施工，起到降缓水势、消力沉沙的作用。4)设计工程量本项目区坡改梯设计排水沟1.29 km，各图斑号具体数量见表32，截水沟典型设计见附图32。3.1.2.3 蓄水池1)布设原则蓄水池布设在坡脚或坡面局部低凹处，与排水沟（或排水型截水沟）的终端相连，以容蓄坡面排水。该项目区蓄水池按坡改梯面积1015 m3/hm2标准设计。蓄水池全部布置在坡改梯工程中，蓄积雨水，灌溉果园。2)蓄水池设计池体设计：蓄水池采用开敞式圆形，按拦蓄地表径流设计，拦蓄面积3 hm2，采用圆形蓄水池，蓄水池容积40 m3，内直径5.6 m，圆形池壁及底板采用浆砌石衬砌，根据稳定性分析试算，采用墙高2.23 m（其中底板厚度0.3 m，进出水口深度0.3 m，渠顶与池顶平齐，最大水深1.63 m），墙顶宽度为0.50 m，墙底宽1.17 m，底板厚度0.3 m。为减少人畜落水并考虑蓄水池灌溉便利，拟在蓄水池顶部修建水泥砖护栏，护栏高0.9 m。3)侧墙稳定计算根据要求，侧墙需进行抗滑稳定计算，采用最不利因素工况进行计算，即池内无水池外全填土情况。抗滑稳定计算公式如下：式中：K稳定安全系数，取K允=1.05； G1，G2-侧墙浆砌石和填土重量，kN； f摩擦系数，该项目区取0.4； Pn土压力，kN，土压力 式中：土体内摩擦角，取22； H侧墙高度，m； 土容重，取18kN/m3；按浆砌石容重22 kN/m3和以上各参数带入计算，得K=1.07K允，固水池侧墙抗滑稳定满足要求。当蓄水池进水口不是直接与排水沟或截水沟相连时，按排水沟典型剖面修建，比降根据实际地形确定。为防止长时期阴雨和特大暴雨，蓄水池在地势较低(或离排水沟较近的)一侧修建溢流排水沟，沟顶与水池顶平齐，水池蓄满水后顺溢流排水沟泄流。4)设计工程量本项目区坡改梯设计蓄水池8口，各图斑号具体数量见表32，蓄水池典型设计见附图32。3.1.2.4 沉沙池设计1)设计原则及尺寸沉沙池布设在蓄水池进水口的上游附近，排水沟（或排水型截水沟）排出的水量，先进入沉沙池，泥沙沉淀后，再将清水引入池中。沉沙池的具体位置，根据实际地形和工程条件确定，且清淤的方便，可以紧靠蓄水池，也可以与蓄水池保持一定距离。尽是选择以开挖方为主，避开填方位置。沉沙池的进水口与出水口最好不要布置在一条直线上，其断面尺寸应相同。进水口与出水口的底部高程一致或出水口的高程略低于进水口。沉沙池设计为长方形，平面尺寸为1.5m1.0m，深度1.0m。池壁采用M7.5水泥沙浆片石，M10水泥砂浆抹面2cm，C10砼浇筑池底15cm，沉沙池设计尺寸见附图3-3。2）施工要求沉沙池的选址应以开挖方为主，施工尽量按设计尺寸施工。3)设计工程量单个沉砂池工程量：开挖8.6 m3；回填6.5 m3；浆砌6.32 m3；抹面12.7 m2。该项目区共设计沉沙池8个，图斑中沉沙池数量见表32。3.1.3 田间作业道 在本项目区综合治理工程中，为了便利连片生产经营、管理，修建田间作业道，田间道路主要布设在新增坡改梯经果林地块中。3.1.3.1 设计标准 主要布设在新修建坡改梯田块中，作业道路与截、排水沟相互配合设计，以满足生产、管理需要为原则，一般宽1.0 m左右。3.1.3.2 设计原则1)田间道路要因地制宜布置，根据实用方便、经久耐用的原则，可台阶式或平缓式。2)作业道的配制必须与坡面水系、截排水沟相互配合，统一规划、设计，防止雨水冲刷，保证作业道的完整和畅通。 3)布局合理，尽量节约用地、少占地，有利于生产管理、运输，提高劳动生产率。4)尽是避开大的开挖、回填，减少交叉建筑物，降低工程投资。5)尽可能利用原有交通设施，便于与外界联通。3.1.3.3 作业道设计 田间作业道和坡在水系和截排水沟是连片坡改梯的骨架，主要布设在新增经果林地块中，尽量路沟结合，根据实用方便、经久耐用的原则，利用排水沟开挖弃料回填路基，若有多余的开挖土方可平铺在附近梯田中。本设计拟定宽度为1.0 m,选择浆砌片石人行踏步和碎石铺垫坡道两种典型路面，一侧配套排水沟。3.1.3.4 施工要求 1)按照设计位置进行施工，开挖边坡适宜，弃料尽是作路回填之用。2)路基的回填夯实、浆砌踏步、碎石铺设按相关规范进行。3)应和主体工程同时施工、交付使用；施工工序包括定线、清基、铺料、整平压实、或砌筑等。3.1.3.5 设计工程量根据1：10000地形图推算，铺筑作业道占88%，砌筑踏步式作业道占12%。经计算：每公里田间道路需开挖土石方 270 m3；需回填土方 180 m3；碎石土铺垫 185 m3；浆砌石40 m3，多余的开挖土方可平铺在附近梯田中。本项目区共修建作业道1.29km，图斑中道路数量见表32。 3.2 沟道防护经过现场勘察，根据项目区的实际情况，沟道为树状布置，在沟道侵蚀严重，对沟岸农田造成危害的沟道布设拦沙坝和谷坊，拦蓄泥沙，降低流速，减少沟道纵坡，固定沟床，抬高侵蚀基准面，缓解山洪对堤岸冲刷、防止河床下切，稳定两岸边坡。根据工程建设规模，本项目区共布设拦沙坝24座，布设谷坊74座，图斑中位置见表37。3.2.1 拦砂坝3.2.1.1 设计标准及参数1)设计标准沟道治理防洪标准按10年一遇24h暴雨设计。2)设计原则拦水坝修建在沟底比降较大(510或更大）的支毛沟内。以小流域综合治理为基础，上下游统筹考虑，治沟与治坡相结合，形成完整的小流域综合防护体系。工程类型因地制宜，工程材料首选当地材料。坝址选择避开较大弯道、迭水、断层、洞穴等不利因素，坝址选择要求“口小肚大”，沟底和岸坡地形、地质状况良好的位置。对村镇交通的影响较小处。3)断面尺寸拟定项目区内主要有主沟布置浆砌拦石沙坝，根据当地材料，本设计采用浆砌石拦沙坝，基础埋深(以沟底)0.6 m左右，该沟道地表土质为半干硬性粘土及风化岩石层，需要清基到基岩，其断面高为4.05.0 m，上游坝坡1：0.001：0.25，下游坝坡1：0.701.0，坝顶宽度1.02.0 m。各拦砂应因地制宜，根据实际河床比降、宽度和地质情况确定。4)稳定计算根据要求，需要对拦沙坝的抗滑稳定性进行计算。拦沙坝的抗滑稳定性验证采用最不利工况，即拦沙坝内淤满和设计洪水状况下的抗滑稳定性，此时拦沙坝的作用力主要有坝体自重、上下游水压力、上游泥沙压力、扬压力。现按图斑3号按承雨面积、设计洪水、河床纵横断面进行典型设计计算。 基本参数坝址上控制承雨面积450hm2,按地形图查得，设计洪水15.1 m3/s，河道比降i=7.4%,宽8.4 m。拟定断面高为4.5 m，迎水面为直墙，下游坝坡1：0.85，坝顶宽度1.5 m。下游坝脚厚为0.8 m，宽1.8 m的浆砌石护脚。取水容重W=9.8 kN/m3；浆砌容重砌=22 kN/m3；淤泥容重C=18 kN/m3；基础接触面积系数1=0.85；泥沙内摩擦角=24；坝体与基础的摩擦力系数=0.6；按剪摩公式，抗滑安全系数K=1.05；取地基允许承载力=100kPa。各项荷载、受力计算按水工建筑物荷载设计规范(DL 5077-1997) 和砌石坝设计规范(SL 25-2006)相关规定进行取值计算。稳定计算及地基应力复核成果见表3-8。表37 拦砂坝、谷坊图斑布置表表3-8 拦砂坝稳定及应力计算成果表 经过计算，抗滑安全系数K=1.09K=1.05，拟定尺寸的拦沙坝的抗滑稳定性满足要求。其地基应力=100kPa，满足规范要求。每米拦沙坝需开挖4.3 m3，浆砌石约16.57 m3。典型设计见附图3-4。5)管护要点每年汛后和每次较大暴雨后及时检查，发现损毁及时修补。坝后淤满成地后，可及时种植喜湿、耐淹、经济价值较高的林木或其它经济作物。3.2.2 谷坊谷坊设计及布设、选址基本同拦沙坝，因谷坊高度相对较矮，基础开挖至岩石的难度较大，按土基础进行进行设计计算，通过拟定尺寸，经稳定计算后确定其断面见附图34，图斑中位置、数量见表27。3.3 塘堰整治3.3.1 塘堰布局塘堰主要功能是积蓄上游地面径流、小溪流、泉水，抬高水位，提供农田、果林、人畜饮水等需要的水源，减轻山洪灾害，保护耕地、林地、道路，防治水土流失。本次塘堰整治主要是对流域内与群众生产生活密切相关的现有病险情的塘堰进行整治。根据调查，对13个村的朱家湾、苏家湾、沙田冲、虢家大垭、烂泥湖大堰、槽堰等65口被淤积的塘堰清淤、围埂、衬砌加固，恢复其蓄水容积，使其正常发挥效益。3.3.2 塘堰整治设计通过现场调查，确定对陈家湾等49个塘堰在冬季根据交通条件，以机械为主配合人工进行清淤。对苏家湾等12个塘堰据根据交通条件，以机械配合人工进行清淤和围埂，使其达到原有蓄水能力。对曾家垭村等4个损毁较严重的塘堰，先进行清淤整治，疏通出水管涵或新建溢流沟，将堰埂恢复加固，硬化溢流渠(剖面同排水沟)，使其能安全运行，典型设计见34，图斑位置见表39。表39 塘堰整治图斑位置表3.4 植物防护工程设计鸡冠河项目区现有板栗、茶叶等品种，但大多是零星散种，本次设计水土保持林草措施主要布设在坡耕地或荒山荒坡上，在条件较好的退耕的坡耕地营造“经果林+植物篱”模式防护体系，本项目区形成一定数量，各品种与本县其它地方一起形成规模产业，使之成为当地人民脱贫致富的途径。结合当地产业结构调整地方向，本次选择的树种为板栗、茶叶、桑树、核桃较优良的品种。在坡度较陡的坡耕地和荒山荒坡营造生态林，集中成片，形成一定规模，达到保水保土效果。3.4.1 经果林经果林主要布设在坡度小于 25的坡耕地上，选择的树种为品种优良的核桃、板栗、茶叶、桑树。1)种植配置及密度设计退耕还经果林种植配置方式为“品”字形，考虑到核桃、板栗等经果林对肥料的需求以及当地的土壤肥力条件，造林密度不宜太密。核桃、板栗均按行距株距=4m4m 栽植，单位栽植量625株/hm2左右；桑树按行距株距=1.5m1.5m栽植，单位栽植量4445株/hm2左右；茶树按行距1.2m密植，单位种植量80kg籽/hm2。2)整地工程设计按经果林的水土保持效果，整地方式采用大鱼鳞坑整地。鱼鳞坑规格为长径1.5m，短径 1.0m，坑深 0.6m。桑树采用小鱼鳞坑整地，其长径0.8m，短径0.8m，坑深 0.5m。3)苗木质量及苗木保护核桃、板栗均采用两年生嫁接苗(一级苗)，苗木在出土前 23 天应浇水，起苗后应分级、包装、运送，整个过程需注意根部保湿，防止受冻和遭受风吹日晒。起苗后应尽快栽植。如因故不能及时栽植，应采取假植措施，做到疏排、深埋、踩实，适量浇水。栽植前应对树苗进行挑选，严格按苗木等级筛选树苗。造林的树苗必须发育良好，根系完整，基茎粗壮，顶芽饱满，无病虫害，无机械损伤。4)种植技术和时间在春季苗木萌芽前栽植，坑底挖松0.20 m左右，施入基肥，与底土拌匀，上覆一层虚土；栽植时将树苗扶直、栽正，根系舒展，再将取出的表土分层填入、踩实，并随时将树苗稍稍向上提动，使之根系与土壤密接，填土时先填表土、湿土、后填生土干土。填土时要注意使嫁接口露出地面，浇足定根水。5)抚育管理幼林的抚育管理主要包括及时松土、除草、修枝，以及灌溉追肥等，根据不同树种采用相应的管理措施，注意林木病虫害的防治，保证其成活率85%以上，并及时补植，管护责任由产权所有人承担。6)工程量项目区共栽植经果林513 hm2，其中有核桃 308 hm2，板栗 51 hm2，桑树26 hm2，茶128 hm2，典型设计图见附图3-5。退耕还经果林图斑位置见表310。表310 退耕还经果林图斑布置表3.4.2 生态林水土保持生态林主要布设于大于 25的坡耕地上以及荒山荒坡上，水土保持生态林采用阔叶林混交模式，树种拟选择刺槐、意杨、马尾松、栓皮栎，针阔叶林混交模式栽植。1)造林方式及密度设计水土保持生态林采用植苗造林方式。造林密度设计为行距株距=2m2m 栽植，单位栽植量2500 株/hm2左右，“品”字形配置。2)整地方式和苗木要求采用穴状