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江门市龙胜镇大雄村补充耕地提质改造探析

2019-11-22

陕西水利 2019年10期
关键词:耕作层水田项目区

刘 斌

(广东珠荣工程设计有限公司,广东 广州 510610)

1 工程概况

大雄村位于广东省江门市开平市龙胜镇中部,下辖自然村6个,共有910户,3602人。占地总面积9.9 km2,以丘陵为主,耕地面积2323亩,其中水田面积2104亩。除种植水稻等农作物,还种植柑桔、番石榴等水果和花卉苗木,村内的大雄花卉场占地2000多亩。大雄村地块开发面积为284.08亩。项目区地块分为3块独立地块(1#地块、2#地块及3#地块),地貌单元以风化残丘地貌为主,项目区共计有5个小山头,地形起伏较大,山丘与山谷交相分布,局部山谷之间分布有鱼塘,现状地表高程为17 m~39 m,山坡坡度一般在7°~9°,地表植被发育,现状多为杂草、风景树及杂树木,其中1#及2#地块多种植风景树,3#地块因近期整平,现状多为杂草。另外,有村道通往项目区地块,项目区地块内有多条小路通往各个山头,但是多为碎石路和素土路面,由于缺乏管理维护,大部分路面已经布满杂草,而且路面高低不平,宽度仅有2.5 m~3.0 m,不利于施工机械的进场工作,交通较为不便[1~2]。

图1 大雄村地块现状

2 垦造水田限制因素分析

2.1 自然限制因素

根据分析,地块有机质含量0.377%~2.52%之间,平均值为1.26%,平均值达到要求,但不同地块有机质含量不同,其中1#地块有机质含量为0.908%~1.92%,2#地块有机质含量为0.491%~2.52%,3#地块最贫瘠,有机质含量为0.377%~0.491%。

现状土壤pH值4.24~4.94,平均值为4.47,土质偏酸。

2.2 灌排设施不完善

项目区现状水源为周边鱼塘,集水面积小,无调节性,且仅能自流灌溉局部耕地,但项目区内大部分无灌溉水源,无灌溉系统。现状基本无法种植农作物,故地块为群众租赁种植较多的景观树。项目区排水主要依地势往低处排出,仅局部有土质排水沟渠,且断面小,下游通向鱼塘。

2.3 田间道路设施不完善

由于地方经济不足,项目区内硬化道路较少,大部分道路仍为素土路面,路面杂草丛生,暴雨天气泥泞坑洼、通行不便,不利于农业机械化生产。需结合现有道路在土地平整后进行田间道、生产路规划,完善道路交通设施,方便当地村民耕作。

3 耕地提质改造措施

3.1 土地平整

3.1.1 土地清表

根据现场调查,项目区现状多为杂草、苗木等,因此需对地表清障,确保场地满足施工要求。清表产生的杂草、苗木和树根运至政府指定弃渣场。根据计算,共清除地表杂草196726 m2,清除苗木21858株。杂草需要推土机清理,苗木需要移走。

3.1.2 表土剥离

项目由东向西分别编号为1#地块、2#地块、3#地块。根据土壤检测结果,有机质含量随着取样深度加大而减小,表层土壤有机质含量最为丰富。所以,三个地块均先剥离15 cm(平均厚度)表土,集中堆放。经计算,项目区共需剥离耕作层29508.9 m3。耕作层临时堆放区剖面示意见图2。

为防止水土流失,暂存料场在坡脚处设置袋装土拦挡,并在上部及坡面铺设彩条布,共需14754.5 m2彩条布,450 m3临时土袋。堆放场地根据现场地形和周边环境选择。袋装土拦挡大样图见图3。

图2 耕作层临时堆放区剖面示意图

图3 袋装土拦挡大样图

3.1.3 场地平整

三个地块各自独立进行场内挖填平衡,以确保项目区内无弃土。场地平整采用挖高填低的方法进行平整,场地平整时项目区挖方共197262.6 m3(自然方),挖方均用于回填高程低于平整高程的区域以及田埂和路基的修筑,填方共149047.7 m3。具体工序如下:先剥离平均厚度为15 cm的耕作层集中堆放,表面用彩条布覆盖防护,按照设计标高进行场地平整,填方区域分层碾压,压实度为90%,经蓄水实验检测达标后,回填15 cm厚耕作层。

3.2 土壤改良

耕地改造为水田的土壤理化性质评价指标包括:表土质地、有效土层厚度、耕作层厚度、土壤容重、有机质含量、pH值等。

根据《土壤分析检验报告》,地块有机质含量0.377%~2.52%之间,平均值为1.26%,平均值达到要求,但不同地块有机质含量不同,其中1#地块有机质含量为0.908%~1.92%,2#地块有机质含量为0.491%~2.52%,3#地块最贫瘠,有机质含量为0.377%~0.491%,故需对其进行提升,拟将有机质含量提升至1.2%。

结合当地实际情况,考虑采用有机肥作为土壤的改良产品(配方产品),产品有机质含量不低于45%,形态为黑色粉剂、中偏碱性、含水量低于20%。

经过计算本项目有机肥亩均用量为:3.26 t。1#、2#地块不添加有机肥,3#地块添加有机肥94.5 t。

土壤pH值4.24~4.94,平均值为4.47,土质偏酸,规划提高至6.5。拟在耕作层加入酸性土壤调整剂进行改良,根据类似工程经验,酸性土壤调整剂添加量为0.25 t/亩,则1#地块需添加23.01 t;2#地块需添加43.51 t;3#地块需添加7.25 t。其施用方法同有机肥。

3.3 灌溉与排水措施

项目区现状水源为区内鱼塘,集水面积小,无调节性,且仅能自流灌溉局部耕地,部分耕地靠抽取鱼塘水进行灌溉,但大部分无灌溉水源,现状基本无法种植农作物,地块附近亦无较高水源点,故采用从项目区东边的铜鼓岗水库灌溉渠道提水灌溉,取水点位于项目区1#地块东北侧。由提水泵站提水至地块,地块内设3座100 m3高位水池,每个地块各一个高位水池。3座高位水池容量均为100 m3,可灌整个地块,即284.08亩。高位水池结构尺寸(外轮廓)为长×宽×高=6.7 m×6.7 m×4 m。高位水池剖面见图4。

图4 高位水池剖面图

新建灌溉渠道共3872.5 m,其中农渠(0.35 m×0.35 m)46条3143.2 m,斗渠(0.45 m×0.5 m)3条729.3 m。渠道底板采用现浇C20砼底板厚100 mm,两侧采用M10水泥砂浆砖墙厚240 mm,砖墙见光面采用M10水泥砂浆抹面厚20 mm;斗渠每隔10 m分一横缝,采用聚乙烯泡沫板填缝,缝宽20 mm;为加强渠道的稳定,每隔5 m设砖柱与混凝土横撑。农渠每隔5 m分一横缝,采用聚乙烯泡沫板填缝,缝宽20 mm,为方便枯水期灌溉,不设横撑。农渠与斗渠经过每两个格田下游(约每40 m)布设一个闸槽,闸槽便于村民在枯水期自行用木闸板截水提高水位进行灌溉。岸顶超高、衬砌超高、不冲流速满足要求;但由于流量较小,不淤流速难以达到要求,故需在日常运行管理中加强渠道清渠。

排水工程主要用来承担项目区内涝水的排出任务,并汇流在项目外容泄区域,有效地降低地下水位,控制地面径流,避免田块中形成积水,影响农作物生长。根据实际情况,本项目灌溉与排水工程总体采用灌排分设模式,灌溉渠道、排水沟等设置考虑项目区地势的特点以及未来农业机械化和农田规模经营的要求,同时结合当地种植经验进行布置。排水系统为格田~农沟~斗沟~地块外排水沟(鱼塘)。项目排涝标准为10年一遇24 h暴雨产生的径流量3 d排干。根据计算结果并结合工程实际情况,各级排水沟尺寸统一设置,农沟宽×高=0.35 m×0.35 m,斗沟宽×高=0.45 m×0.5 m,岸顶超高、衬砌超高、不冲不淤流速均满足要求。

3.4 田间道路

根据项目区的面积、地形、地势、当地农民生产生活习惯以及道路现状等,在充分考虑利用现有道路良好的基础上,规划布置田间道路,方便农业生产和农民生活

项目区规划田间道(含路肩宽4 m,砼路面)1条共长968.2 m。田间道路面为C25砼路面,宽为3.6 m,厚为20 cm。C25砼路面以下铺设70%碎石+30%石粉路基15 cm,素土路基夯实40 cm;砼路面两边各预留0.2 m宽路肩;田间道两边采用放坡或放坡加渠道,坡比为1∶1.5。田间道标准断面图见图5。

项目区规划生产路(含路肩宽3 m,泥结石路面)11条共长1990.2 m。生产路路面为泥结石路面,宽为2.6 m,厚为20 cm,泥结石素土路基夯实40 cm;泥结石路面两边各预留0.2 m宽路肩。生产路两边采用放坡或放坡加渠道,坡比为1∶1.5。生产路标准断面图见图6。

图5 田间道(宽4.0 m)断面图

图6 生产路(宽3.0 m)断面图

3.5 岸坡防护

农田防护工程应与田、路、渠、沟等有机结合,渠、路平行。因场地平整采用的是挖高填低的方式,会导致挖方区场地低于现状地面高程,填方区会高于现状地面高程,因此需对填方区和挖方区的边界进行工程处理。

坡面防护拟采用撒草籽护坡,共撒草籽护坡13342.6 m2。边界边坡高度若超过2 m,采用M10浆砌石护坡。型式见图7。

图7 边坡防护断面图

4 结论与建议

4.1 结论

项目实施后可优化土地利用结构与布局,实现集中连片的耕地改造为水田,发挥规模效益;提高耕地质量和等别;完善田间基础设施,稳步提高粮食综合生产能力;加强生态环境建设,发挥生产、生态、景观的综合功能,促进现有耕地的持续利用。

①有效的转变地类属性。通过提质改造,将项目区内旱地、其他土地改造成水田,新增水田面积269.08亩,新增水田率为94.72%。

②合理布设灌溉渠道、排水沟等水利工程设施,形成经济实用的灌溉排水系统,依托利用周边的水资源有利因素,实现灌溉保证率达到1级,有良好的灌溉系统;排水条件达到1级,有健全的干、支、斗、农排水沟道,无洪涝灾害。

③通过土地平整,构筑犁底层,对原有地埂、地块、沟道进行梳理和整治,形成标准连片的田块,改造后田面坡度为G1,即田面坡度<2°。

④通过实施防护工程,对山、水、田、林、路进行综合整治,落实管护制度,提高土地的使用效益,并为今后现有耕地提质改造项目起到示范作用。

⑤通过对项目区土壤改良,提高原有土壤的肥力,实现有机质含量1.2%,pH值、有效土层厚度、土壤质地达到相关水田标准。

4.2 建议

垦造水田后期土地权属所有单位或土地承包经营者应落实管护责任单位,当地镇政府、村集体和种植户共同承担管护责任。保证项目竣工后种植一造水稻或水生农作物,并实施秸秆还田,增加土壤有机质,改良土壤结构,使土壤疏松,孔隙度增加,容量减轻,促进微生物活力和作物根系的发育,另外,应该定期添加酸性土壤调整剂,保证土壤pH值处于合理范围。

管护责任单位可通过落实承包耕种、培肥耕层土壤和维护基础设施等实施管理和维护,提升耕地质量,达到作物耕种要求。鼓励引入现代农业企业、种植大户实行规模化种植,确保垦造出的水田符合现代农业需要,实现持续稳定利用。

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