长江流域山区以土石山地为主，山高坡陡，土层薄，石料丰富，基本农田建设以修筑石坎梯田为主。对梯形断面石坎进行稳定分析，认为最大稳定坎高为２６２ｍ。从物理概念入手，建立了以坎高Ｈ为决策变量，以综合费用损失最小为目标的石坎梯田优化设计数学模型。优化设计施工实例表明，优化设计方案与农民常规修筑方法相比，具有田块大、田面平、田坎占地少且稳定、节省修筑投工等优点。
梯田建设是治理坡耕地水土流失的重要举措。张家川县通过“加强领导，夯实建设责任；密切配合，优化项目整合；规范管理，提高工程质量；营造氛围，强化宣传发动；产业开发，扩量提质增效”的做法，大规模进行梯田建设，有效控制了水土流失，减轻了水旱风沙灾害，生态环境显著改善，农业增产，群众增收，取得了良好的经济、生态和社会效益。
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