---以秭歸縣為例

秭歸縣水土保持局 李順彩

 

三峽工程的關(guān)鍵是庫區(qū)移民問題，“坡改梯”是實現(xiàn)這一目標的重要技術(shù)措施之一，為庫區(qū)移民安置需要，計劃要在庫區(qū)和鄰近地區(qū)修建一百萬畝水平梯田，近幾年已經(jīng)將二十幾萬畝坡耕地、荒坡地修建成了水平梯田。本文通過分析不同巖性石坎的抗風化能力及其穩(wěn)定性，并提出了相應(yīng)的防治對策，希望在三峽庫區(qū)不同地質(zhì)地貌條件的坡地上，尋求有效的方法，修建投資少，穩(wěn)定性強，效益高的水平梯田和緩坡梯田，將高水平的地力轉(zhuǎn)化為當?shù)鼐用窈褪袌鏊枰漠a(chǎn)品，為安置庫區(qū)農(nóng)村移民，發(fā)展山區(qū)在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作出貢獻。

1、不同紫色砂頁巖的抗風化能力分析

有人曾對不同地層紫色巖采用露天自然風化法對比觀測，不同巖石其崩解強度不同。實際上農(nóng)民將深挖的巖石半風化體經(jīng)過一年風化即形成可耕種的土壤。紫色巖主要是內(nèi)陸河湖相沉積，砂質(zhì)含量高，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，團結(jié)性差，巖性松軟，抗壓強度低，砂巖一般在200—500kg/cm²范圍內(nèi),鈣質(zhì)礫巖多大于500kg/cm²，泥巖僅100—300kg/cm²，風化砂巖常低于100 kg/cm²，最低僅40—50 kg/cm²。巖石越堅硬，抗壓強度越大，風化越慢，抗蝕力越強。不同巖性的石料作為梯田石坎的穩(wěn)定性有比較大的差異，其順序為：石英砂巖>長石石英砂巖>粉砂巖>泥質(zhì)粉砂巖>粉沙質(zhì)泥巖及泥巖。據(jù)試驗，紫色泥巖巖塊在露天下自然風化兩個月，全部崩解為碎塊或碎屑。蓬萊鎮(zhèn)組紫紅色泥巖，在巖體完整、膠體結(jié)構(gòu)未被破壞時，單軸抗壓強度可以達到150kpa，能維持高邊坡的穩(wěn)定。但其抗風化力弱，耐水性差，經(jīng)風化后巖塊的單軸坑壓強度可以減到0.2kpa，產(chǎn)生強烈的軟化。

2、不同巖性石坎梯田的穩(wěn)定性分析及其防治對策

2.1易風化紫色砂頁巖梯田石坎

正如以上分析結(jié)果，在秭歸的水田壩鄉(xiāng)用長石石英砂巖石料作培坎修成的石坎梯田，穩(wěn)定性能好；而在郭家壩鄉(xiāng)桐樹灣村和上河坪村出露的泥質(zhì)粉砂巖容易風化，而且這種石料體積小，其作為梯田石坎穩(wěn)定性較低，比較容易風化。在此新修僅兩年的梯田，其石坎表面可以見到明顯的風化層，有的石塊已近于酥松，可以用手很容易將其撞擊而破碎，如果不采取措施，5年左右石坎就會因風化而崩塌毀壞。

利用有經(jīng)濟效益的優(yōu)勢植物護坎是中科院地理研究所在秭歸縣桐樹灣村進行的一項成功試驗。植物根系對土壤和碎石塊有穿插、纏繞、網(wǎng)絡(luò)和固結(jié)作用，特別是一些適于作植物籬笆的植物，具有龐大而錯綜復(fù)雜的根系，能牢固地固結(jié)土壤，增強防沖抗蝕能力，能促進表土、心土、母質(zhì)和基巖連成一體，減少崩滑侵蝕。而在我縣易風化的紫色砂頁巖梯田石坎上可種植銀合歡、紫穗槐、龍須草、茶、黃花菜等植物來進行護坎。

2.2土坎梯田

在秭歸縣江北泄灘老墳園村發(fā)育有較厚的風化殼，土體中碳酸鈣含量高，富含碳酸鈣結(jié)核，土體抗剪強度及內(nèi)聚力較高，其穩(wěn)定高度可以在2m以上。這里缺乏修梯田培坎的石料，可以利用這種土體的穩(wěn)定性修建土坎梯田。類似可修土坎梯田的地方還有位于秭歸縣城附近的望江村，長江南岸郭家壩鎮(zhèn)頭道河村，以及沙鎮(zhèn)溪和文化土珠廟等地。

1985年葛洲壩庫區(qū)曾在老墳園修了100余畝土坎梯田，但梯田土坎上常常自然生長有各種雜草，與農(nóng)地爭水、爭肥、擋陰，農(nóng)民每年兩次將土坎上的草灌修整干凈，結(jié)果經(jīng)常引起土坎滑塌、座塌，土坎不穩(wěn)定，梯田的質(zhì)量難以保證。而在秭歸縣城江對岸的郭家壩鎮(zhèn)楚王井村十一組，1984年開始在土坎邊種植紫穗槐，坡地土坎原始高度近1m，紫穗槐地上部分經(jīng)過多次砍伐萌發(fā)，已經(jīng)在近地面形成從狀茬，10年生單株最大幅度可達28-35cm，多株等高橫向種植連結(jié)成從狀茬帶，形成生物活籬笆，它們可以將坡地上沖蝕下移的泥沙攔截，并將其就地固結(jié)下來，起著良好的保土作用，十年來一般攔截土壤厚度達到30—50cm。紫穗槐的根系密布于土壤內(nèi)，具有網(wǎng)絡(luò)與固結(jié)土壤作用。經(jīng)實地調(diào)查可以看出，紫穗槐根系在種植點以下寬約25cm，深5-80cm的土壤內(nèi)盤結(jié)成網(wǎng)狀，發(fā)揮著固結(jié)土壤、保持土坎穩(wěn)定的作用，土坎高度達到了1.3—1.7m。

在郭家壩鎮(zhèn)桐樹灣村的紫色土梯田土坎上，曾經(jīng)試種過黃花菜、龍須草、紫穗槐、茶等護坎試驗，其效果是明顯的。因此在此內(nèi)土坎梯田上可種植以上幾種植物來進行防護。

2.3花崗巖風化殼梯田培坎

秭歸茅坪為閃長巖、花崗巖、片麻巖地區(qū)，風化殼深厚，多呈渾圓丘陵地貌，容易發(fā)生片狀和溝狀侵蝕，分布于三閭、茅坪。成土母質(zhì)為花崗巖、片麻巖風化物，母巖很容易物理風化，土壤含石英多，土壤剖面層次不完整，土壤形態(tài)特征一般為砂土，呈單粒狀結(jié)構(gòu)，而且土體較疏松，土壤含粗砂顆粒多，當?shù)胤Q之為“鼓眼沙”。在這種風化殼上修建的梯田，由于培坎土質(zhì)疏松，坎邊很容易被水流沖蝕，常可以看見土坎外壁呈層狀剝落。其主要原因是：這種梯田在新建時雖然是穩(wěn)定的，在無突發(fā)因素影響時，培坎剪應(yīng)力隨時間變化不大，但其抗剪強度會逐漸減小，在降雨時，除了會產(chǎn)生徑流侵蝕外，還會使得培坎的剪切力增加，所以發(fā)生滑塌與崩塌的可能性增加。

當?shù)剞r(nóng)民已經(jīng)有在坎邊種植蕎麥、當歸（金蕎麥）來護坎的習慣，這是一種較受歡迎的豬飼料，若根據(jù)梯田陪坎的高度同時間種灌木或矮化喬木（如茶、銀合歡、紫穗槐等），則護坎效果會更好，而且還可以增加經(jīng)濟效益。