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摘要 介绍甘南县垄沟筑档的标准结构，并分析其所取得的效益，为当地的抗旱、防涝提供指导。
关键词 垄沟筑档；标准结构；效益；黑龙江甘南
中图分类号 S277 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）14-0242-01
由于水土流失，使甘南县的耕地成为跑水、跑土、跑肥的“三跑田”，尤其是宝山乡、兴隆乡的土石山地，虽然采取了玉米通透栽培模式和各种技术措施，但是一遇到大雨冲刷，减产可达10%～30%，甚至更多。甘南县地处干旱和半干旱地区，十年九春旱，作物无法播种，即使未遇到春旱，低洼地又因为积水不能及时播种。水土流失致使土壤日益瘠薄，土壤理化性状恶化，土壤严重板结，土壤通透水性、持水力下降，加剧了干旱发展[1]。根据黑龙江省垄体的几何形状，在垄沟中修筑土档（挡蓄高雨强的降雨并防治产生径流），水土流失防治率达85%～100%，提高水资源利用率20%以上，节约了水资源和灌溉费用，并且在春涝时，机具仍可适时播种[2]。
1 土档的标准结构
1.1 土档的高度
为最大限度拦蓄降雨，又不至于破坏垄台，土档在垄沟中的高度不能超过垄台或与垄台持平。黑龙江省垄高度在筑档时为18 cm，所以土档高度应取16～18 cm，不超过垄高。
1.2 土档厚度
垄沟筑档能有效地使雨水均匀分布。承受浅穴中的雨水的压力的关键是如何确定土档厚度。在浅穴中储存的雨水产生的作用力有向垄沟底部的垂直压力和作用在土档侧面的水平推力，这个推力的大小可根据水坝的设计原理来计算。一般土档顶部厚度应为14～15 cm，土档底部宽度为42～45 cm。
1.3 最大土档距离（单个浅穴的最大容积）
根据黑龙江省垄沟的几何形状、垄底宽度、垄沟深度、土档高度、顶部厚度和底部宽度，可推导出浅穴容积的计算公式。当土档距离等于土档高度与水利坡降倒数的乘积（L=H/tanθ）时，浅穴的容积最大，这个土档距离即为最大档距。
1.4 最佳土档距离
最佳档距应使单位垄长获得最大蓄水容量。由于在坡耕地上的浅穴能拦截到多少降雨量与耕地坡度有关，每个坡度都有一个最佳档距。最佳档距所形成的浅穴容积计算出其相应的可拦蓄的降雨量，并可与最大档距拦蓄降雨量进行比较，如坡度为1°的地块的最大档距比最佳档距少拦蓄雨水22.2 mm，相当于少拦蓄雨水222 t/hm2，其他坡度也有此规律。
1.5 运用垄沟筑档的临界坡度
降雨引起水土流失的主要因素是瞬时雨率（即降雨强度）。以10 min降雨29 mm为例，如果土档所形成的浅穴能容纳降下的29 mm雨水，则不会产生径流。通过计算各种坡度下的按最佳档距修筑土档后的浅穴容积，都应能承受这个雨量和历时，如某一坡度的计算时间少于10 min，则会产生径流，即不能承受这一雨强，这个坡度就是运用垄沟筑档的临界坡度，如超过临界坡度已不再适合运用垄沟筑档措施。按最佳档距筑档，≤8°的垄沟筑档都能承受此大雨。如按最大档距筑档，只有≤1°的坡耕地能承受此大雨。按最佳档距，坡度0.1°～6.0°垄沟筑档能承受此降雨的时间可达11.3～21.5 min，均超过10 min，以6°为运用垄沟筑档措施的最大坡限更为妥当。此外，实施垄沟筑档的坡耕地从坡顶到坡底都必须有土档，不能有连续的漏档和断档，整条垄都需筑有土档，不能间断，漏档率和断档率小于5%[3]。
1.6 筑档作业必须统一规划
当坡耕地分上、下2块时，必须都修筑土档，绝不能只下坡地块筑档，而上坡地不构筑土档，否则大雨时上坡地的汇流入下坡地地块造成更大的水土流失。一般先从上坡地块开始筑档，如上坡地为荒地或其他用地，则应挖顺水濠，竹节濠与坡耕地隔开，确保无外水干扰。
筑档时，为了尽量保证每个作物植株有同样的生育土壤环境，达到苗齐、苗壮，2条相邻垄沟中的土档要错开。
2 垄沟筑档的效益
2.1 生态效益
运用垄沟筑档措施可使“三跑田”变成“三保田”，即保水、保肥、保土。更突出的优点是比其他任何水保措施动土量都少，只将原垄沟中的松土推拥成土档，只有極少数土壤的位移，生土与熟土不混合，保持了土壤原有肥沃土层位置。
2.2 经济效益
由于在雨季来临前修筑土档拦蓄了雨季降雨，相当于田间进行了几次灌溉，此外黑龙江省的玉米雌穗正在分化，而大豆近“大豆开花，垄沟摸虾“的作物水分临界期，垄沟筑档保蓄了土壤和养分，促进作物增产。
2.3 社会效益
一是减少了耕地水土流失；二是由于水土被保持，河清、江清，改善了水资源品质；三是节省了国家在水资源工程方面的投资；四是保护了我国耕地的面积和耕地质量；五是保护了坡耕地，提高了农产品数量和质量。
3 参考文献
[1] 王守国，陈跃山.农业技术推广理论与实践[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2007.
[2] 齐智娟.黑土坡耕地不同水土保持耕作措施的土壤水蚀特征研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2012.
[3] 夏岑岭，史志刚，欧岩锋，等.坡耕地水土保持主要耕作措施研究[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2000（S1）：769-772.
关键词 垄沟筑档；标准结构；效益；黑龙江甘南
中图分类号 S277 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）14-0242-01
由于水土流失，使甘南县的耕地成为跑水、跑土、跑肥的“三跑田”，尤其是宝山乡、兴隆乡的土石山地，虽然采取了玉米通透栽培模式和各种技术措施，但是一遇到大雨冲刷，减产可达10%～30%，甚至更多。甘南县地处干旱和半干旱地区，十年九春旱，作物无法播种，即使未遇到春旱，低洼地又因为积水不能及时播种。水土流失致使土壤日益瘠薄，土壤理化性状恶化，土壤严重板结，土壤通透水性、持水力下降，加剧了干旱发展[1]。根据黑龙江省垄体的几何形状，在垄沟中修筑土档（挡蓄高雨强的降雨并防治产生径流），水土流失防治率达85%～100%，提高水资源利用率20%以上，节约了水资源和灌溉费用，并且在春涝时，机具仍可适时播种[2]。
1 土档的标准结构
1.1 土档的高度
为最大限度拦蓄降雨，又不至于破坏垄台，土档在垄沟中的高度不能超过垄台或与垄台持平。黑龙江省垄高度在筑档时为18 cm，所以土档高度应取16～18 cm，不超过垄高。
1.2 土档厚度
垄沟筑档能有效地使雨水均匀分布。承受浅穴中的雨水的压力的关键是如何确定土档厚度。在浅穴中储存的雨水产生的作用力有向垄沟底部的垂直压力和作用在土档侧面的水平推力，这个推力的大小可根据水坝的设计原理来计算。一般土档顶部厚度应为14～15 cm，土档底部宽度为42～45 cm。
1.3 最大土档距离（单个浅穴的最大容积）
根据黑龙江省垄沟的几何形状、垄底宽度、垄沟深度、土档高度、顶部厚度和底部宽度，可推导出浅穴容积的计算公式。当土档距离等于土档高度与水利坡降倒数的乘积（L=H/tanθ）时，浅穴的容积最大，这个土档距离即为最大档距。
1.4 最佳土档距离
最佳档距应使单位垄长获得最大蓄水容量。由于在坡耕地上的浅穴能拦截到多少降雨量与耕地坡度有关，每个坡度都有一个最佳档距。最佳档距所形成的浅穴容积计算出其相应的可拦蓄的降雨量，并可与最大档距拦蓄降雨量进行比较，如坡度为1°的地块的最大档距比最佳档距少拦蓄雨水22.2 mm，相当于少拦蓄雨水222 t/hm2，其他坡度也有此规律。
1.5 运用垄沟筑档的临界坡度
降雨引起水土流失的主要因素是瞬时雨率（即降雨强度）。以10 min降雨29 mm为例，如果土档所形成的浅穴能容纳降下的29 mm雨水，则不会产生径流。通过计算各种坡度下的按最佳档距修筑土档后的浅穴容积，都应能承受这个雨量和历时，如某一坡度的计算时间少于10 min，则会产生径流，即不能承受这一雨强，这个坡度就是运用垄沟筑档的临界坡度，如超过临界坡度已不再适合运用垄沟筑档措施。按最佳档距筑档，≤8°的垄沟筑档都能承受此大雨。如按最大档距筑档，只有≤1°的坡耕地能承受此大雨。按最佳档距，坡度0.1°～6.0°垄沟筑档能承受此降雨的时间可达11.3～21.5 min，均超过10 min，以6°为运用垄沟筑档措施的最大坡限更为妥当。此外，实施垄沟筑档的坡耕地从坡顶到坡底都必须有土档，不能有连续的漏档和断档，整条垄都需筑有土档，不能间断，漏档率和断档率小于5%[3]。
1.6 筑档作业必须统一规划
当坡耕地分上、下2块时，必须都修筑土档，绝不能只下坡地块筑档，而上坡地不构筑土档，否则大雨时上坡地的汇流入下坡地地块造成更大的水土流失。一般先从上坡地块开始筑档，如上坡地为荒地或其他用地，则应挖顺水濠，竹节濠与坡耕地隔开，确保无外水干扰。
筑档时，为了尽量保证每个作物植株有同样的生育土壤环境，达到苗齐、苗壮，2条相邻垄沟中的土档要错开。
2 垄沟筑档的效益
2.1 生态效益
运用垄沟筑档措施可使“三跑田”变成“三保田”，即保水、保肥、保土。更突出的优点是比其他任何水保措施动土量都少，只将原垄沟中的松土推拥成土档，只有極少数土壤的位移，生土与熟土不混合，保持了土壤原有肥沃土层位置。
2.2 经济效益
由于在雨季来临前修筑土档拦蓄了雨季降雨，相当于田间进行了几次灌溉，此外黑龙江省的玉米雌穗正在分化，而大豆近“大豆开花，垄沟摸虾“的作物水分临界期，垄沟筑档保蓄了土壤和养分，促进作物增产。
2.3 社会效益
一是减少了耕地水土流失；二是由于水土被保持，河清、江清，改善了水资源品质；三是节省了国家在水资源工程方面的投资；四是保护了我国耕地的面积和耕地质量；五是保护了坡耕地，提高了农产品数量和质量。
3 参考文献
[1] 王守国，陈跃山.农业技术推广理论与实践[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2007.
[2] 齐智娟.黑土坡耕地不同水土保持耕作措施的土壤水蚀特征研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2012.
[3] 夏岑岭，史志刚，欧岩锋，等.坡耕地水土保持主要耕作措施研究[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2000（S1）：769-772.