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云南西部坡耕地治理规划设计、措施体系及效益评价——以保山施甸县太平镇柳树水村高新寨坡耕地治理项目为例

2014-04-03杨美霖

环境与生活 2014年6期
关键词:水窖坡耕地项目区

杨美霖

(云南今禹生态工程咨询有限公司,云南 昆明 650233)

引言

云南省为高原山区省份,全省山地约占8 4%,高原约占10%,坝子约占6%,山中有坝,原中有谷,组合各异,空间分散,高海拔土地和陡坡土地占有较大比重。云南省土地利用最大的制约因素是山地地貌,15°以下的坝子和缓坡、丘陵约8万平方公里(不含水域),约占土地总面积的20.9%,全省25°以上的陡坡土地占全省土地总面积的近40%,可供建设和耕作的土地资源相对不足。其次,田高水低,水土资源时空分布不均匀,农田水利建设成本高也是云南坡耕地较好利用的限制因素。

以上限制因素在云南西部较为凸显,主要体现在以下几方面:云南西部坡耕地坡度参差不齐且变化较大,平整难度较大;水资源丰富,却无法用于农业(如云南西部有怒江、澜沧江、独龙江、金沙江穿流而过,却由于地势限制无法加以有效用于农业。)因此在修建引水灌溉工程时大部分区域都必须远距离调水,甚至有的区域没有调水水源只能修建水窖等来满足耕作保苗用水;云南西部80%坡耕地交通不便,耕作困难,同时修建机耕道的成本比其他地区要高出一倍。征对云南西部坡耕地的特点及所存在的各种限制条件,应提出相应的规划设计方案,治理措施及对治理后效益作出详细分析。

1 项目概况

现以保山施甸县太平镇柳树水村高新寨坡耕地治理这一典型的西部坡耕地治理项目为例,详细说明其规划设计方案,所提出的治理措施及所产生的效益进行详细评价。

项目区地处施甸县太平镇柳树水村民委员会,总面积75.3381公顷,建设规模为50.9063公顷,东至高新寨,西至怒江,南到永新寨,北连中寨小学。项目区地貌类型为丘陵地貌,海拔在740m-940m之间,大部分地形坡度在12°-20°之间,少部分坡度大于20°,总体地势东部高西部低。

2 项目征对性规划设计、治理措施及效益

2.1 项目区限制因素

项目区土地利用主要限制因素:(1)项目区可利用水资源有限,无水利设施可现成利用,田间灌水无保障,加之年降雨分布不均,因此将会存在4-5月的春旱延误水浇地大春作物播种时节,小春因少雨而无法耕种,导致耕地产出率较低,耕地质量不高,达不到应有的经济效益问题。(2)项目区无完善系统的田间道路体系,不能满足生产发展要求,制约了农用机械的使用和田间农产品的运输。(3)项目区地势起伏不平,不适宜推广机械化耕作,限制了农业生产率的提高。

2.2 项目区具体工程设计

2.2.1 土地平整工程

(1)田块布置:根据云南省相关行业标准要求进行田块布置,毛宽控制在20m-50m之间,在受地形限制地段适当延长或缩短,田块长度为100m-300m。地块形状以矩形为主,部分为梯形或不规则状,本项目共布置田块26个。

(2)土地平整分区:本项目土地平整工程主要分为田改田、坡改梯整理二个部分。所有坡耕地都进行坡改梯人机平整,坡改梯坎高为1.5米,田面坡度为15°-25°,表土剥离厚度为0.3米;6°-15°,表土剥离厚度为0.3米,坎高为1.2米。

(3)土方计算:坡改梯地部分地形变化较大,且面积较大,因此通过典型坡度分别推算挖填方工程量。为简化工作量,项目区选取两种典型坡度分别计算坡改梯移动土方量,即坡度6°-15°取10.5°,坡度15°-25°取20°。对不同地面坡度采用优化方法设计梯地断面。

通过计算,项目区土地平整面积5 0.9 0 63公顷,土方量88500m3,石方开挖量3818m3,土方垒埂4052m3,表土剥离135979m3。

2.2.2 农田水利工程

本项目农田水利工程主要有引水工程、蓄水工程二个部分。

(1)引水工程。①灌溉保证率下设计典型年及该年灌水定额的确定。根据水土资源平衡分析,确定灌溉设计保证率为75%。为最大限度的满足项目区作物正常生长的用水需求,取水稻用水高峰期的用水需求作为设计标准,即灌水定额取100 m3/亩,灌水周期为7天。②设计典型年项目区毛灌水率(灌水模数)的确定。项目区采用自流灌溉的灌水方式,设计典型年份灌溉方式为自流灌溉时,每天灌水24小时。代入参数分别求得自流灌溉和提水灌溉下的毛灌率:自流灌溉:q毛=15×1×100/(3600×24×7×0.77)=0.0032(m3/s/hm2)。③渠道系统设计。a.项目区渠道灌溉工作制度的确定。根据项目区的实际情况,项目区渠道设计采用渠管灌方式,灌水周期设计为7天。b.项目区渠道设计流量的计算。在确定设计流量时,从便于施工角度考虑,我们将控制面积在某一范围之内的渠道定为同一种类型,且取这一范围内较大控制面积值计算此类型渠道的设计流量。c.灌溉渠道横断面设计。项目区灌溉渠道采用埋石砼矩形结构。

(2)蓄水工程。本项目共规划灌溉24m3水窖64座,水窖内部半径为3.20m,池壁C20砼结构,厚0.15m。池深3.60m,池底层用0.15m厚C20砼结构,窖顶采用厚0.15m的C20钢筋砼。水窖外接沉沙池,水窖顶板备检修。检修口上用半径为0.65m的预制盖板封住,在水窖显眼处注明安全警示标语,确保人畜安全。

2.2.3 田间道路工程田间道路工程

为了方便农业生产与管理,有利于机械化耕作,项目区内应有完善的道路系统。本项目规划的田间道路工程主要为田间道。在设计时考虑地形地貌并充分利用原有的道路系统,尽量节省工程量。为避免道路坡度过大,个别地段需进行挖填方处理。

(1)田间道。本项目规划修建田间道1条,总长3464m,田间道内侧设20cm厚C15埋石砼路肩和排水土沟,保证排水畅通,道路不受毁坏。

田间道其设计规格为路面宽4.0m,路面铺设0.20m厚的泥结石面层,进行路床压实,道路内侧路肩和排水土沟,工程量:开挖土方9700m3,C15埋石砼346.43m3,20cm厚泥结石路面14204m2,路床压实14204m2。

(2)田间道附属工程。项目规划的田间道路附属工程主要是挡墙、管涵和错车道。

根据项目区实际地形,在田间道上设置2.0 m 高的挡墙200m。挡墙单位工程量为:土方开挖2.2m3,土方回填1.2m3,M7.5浆砌石1.6m2,M10砂浆抹面0.5m2。

在田间道上较合适地点,按200m一段设置错车道。本项目共规划错车道18段。田间道错车道单座工程量:土方开挖2.4m3,20cm厚泥结石面层30m2,路床压实30m2。

田间道过沟渠时的需要布置D600的砼平口管(Ⅰ型管涵)7座、D400的砼平口管(Ⅱ型管涵)6座。

Ⅰ型管涵其单座工程量:土方开挖12.0m3,土方回填6.0m3,M7.5浆砌石11.00m2,D600的砼平口管4m,M10砂浆抹面2.40m2。

Ⅱ型管涵其单座工程量:土方开挖3.0m3,土方回填1.0m3,M7.5浆砌石0.50m2,D400的砼平口管4m,M10砂浆抹面0.80m2。

2.3 效益分析

2.3.1 社会效益

项目的建设可以调整土地资源结构,配套和完善农田基础设施,土壤改良,可改善耕地保土、保水、保肥的能力,增加有效耕地利用,提高耕地生产潜力,耕地质量、产出率和耕地等级将得到进一步提高。项目建设完成后,可使项目区耕地亩均粮食产量有大幅度的增加,并新增耕地面积36.5164公顷(547.7460亩),按人均耕地占有量1.32亩计算,新增耕地可供养415人,这对促进农民增收,推动农业生产的可持续发展,带动项目区的经济发展有重大作用,社会效益明显。

根据农用地等级分析预测,本项目实施前,项目区耕地其自然质量等、利用等和经济等均偏低,治理的空间较大,项目区的实施将使广种薄收现象将得到有效的改变,农作物种植结构将得到合理调整。

2.3.2 生态效益

项目规划前,农业生产力水平低下,农村居住环境质量较差,生态环境不尽人意。项目实施后,通过对全区耕地进行统一规划、合理布局,对田、水、路、林、村等综合设施的建设,形成耕地集中连片,梯地保土、保水、保肥,农业生产基础条件得到全面改善,水土流失问题得到有效控制,抗御旱涝等自然灾害能力大大加强。在提高水利用率、节约水资源的同时,规范水流途径,减少水流对地表冲刷,可有效地阻止水土流失,改善生态环境。同时引入、推广现代化的农田灌溉、交通等设施和规模化经营、集约化管理的思路,引导更大范围的农业建设向田园化方向发展,改进农业耕作方式,提高农田生态系统物能循环效率,从管理上要效益,提高农业生产力水平,提高土地资产效能,提高节水、节土,保护和建设生态农业的意识,促进农业产业结构调整。

2.3.3 经济效益

项目实施完成后,可新增耕地面积36.5164公顷,使项目区耕地总面积达到45.3254公顷(净面积)。通过土地整理,完善农田水利设施和田间道路工程设施,深耕细作,充分利用项目区丰富的光热资源和地域优势,主要种植水稻、玉米、烤烟和小麦。通过分析,项目区通过实施土地整理后,年产量、年产值及年净利润都有很大幅度的提高,农业生产条件明显改善,有力促进了当地农村经济的发展。坡耕地治理开发后的45.3254公顷(净耕地面积),高稳产耕地每年可新增产值30.46万元,新增利润20.54万元,投资收益率为9.92%,高于基准回报率(一年期固定利率),理论投资回收期为10.08年。考虑物价指数等不可预见因素,实际投资回收期约为11年。从静态投资分析来看,符合农业投资一般项目经济收益水平。

结语

结合云南西部坡耕地特点及限制因素,同时参考以上实例,最终得出征对云南西部坡耕地治理应合理结合地形地貌进行分区局部坡改梯,不易大幅度改变地形,避免引起新的地质灾害;在设计灌溉工程时应先调查周边水源条件,在周边水源条件可满足项目区需水量的情况下可以只设计单一的灌溉工程,但若水源无法满足或者没有水源时,应设计水窖等集雨工程,以提高治理区域内水资源利用条件;在设计田间、生产道路工程时应尽量结合地形利用原有路基,能改建的决不新建,在新建时需选择最优路线,以节约相应建设成本。

总之,云南西部坡耕地治理最关键是结合地形进行综合治理,而不是地貌再造!也不能完全改变原有用途随意治理,应结合周边条件。只有在最优方案及节约成本的条件下治理出来的坡耕地才能保证效益最大化,也才能保证所实施的治理措施达到原先预期的效果。

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