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荒石滩综合治理的关键技术研究

2018-11-10把余玲

农业与技术 2018年13期
关键词:综合治理

摘 要:荒石滩作为一种特殊类型的耕地后备资源,对其进行综合治理是实现传统农业向现代农业转变的重要举措。本文结合华阴白龙涧荒石滩工程实践,就治理过程中河道整治与防护、土地平整、农田水利、田间道路及水土保持等一系列工程进行阐释,为更好地推广示范打好基础。

关键词:荒石滩;综合治理;华阴市

中国分类号:S289 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20180732026

荒石滩作为一种难利用的土地资源,属于裸岩石砾地,由石砾、沙、土组成,多数为冲刷型砾石滩,土层浅薄、砾石外露,河滩坑坑洼洼,不利于植被生长及耕作。但由于其占地面积大,河槽浅宽、河床宽广、汛期出现少量明水,非汛期完全干涸,整个河道处于闲置状态,又可作为一种新的耕地后备资源[1,2]。荒石滩综合治理与开发作为适时补充耕地、盘活存量土地、强化集约用地、提升土地产能的重要途径。在缓解人口与资源、能源等矛盾的同时,又能稳定与改善周边生态环境质量,保障滩区生产和生活安全[3],合理开发可产生显著的社会、经济和生态效益。

目前,随着城镇化、工业化和农业现代化的不断推进,需要集成一批综合土地工程关键治理技术,为荒石滩综合治理发展提供科技支撑。在荒石滩治理实践中,由于缺乏系统科学的研究,相关基础理论与方法技术体系尚不完善,综合治理仍面临诸多现实、科学及政策问题。荒石滩综合治理是一项十分复杂的系统工程,尤其需要集成多种基础理论综合指导工程实践。本文结合华阴市白龙涧荒石滩工程实践及综合效益进行分析,为更好地深入开展和实施荒石滩各项治理工作,重组与优化荒石滩等资源的合理利用方式,构筑一个多业结合、全面发展的现代产业综合体提供技术支撑。

1 华阴市白龙涧荒石滩工程

白龙涧位于陕西省华阴市境内,地形总体南高北低,区域内为河道夹槽地带。主河道流域面积为35.4km2,河道总长24.6km,宽度135~430m,河槽深0.5~3m。该区年平均日照时数2130.6h,无霜期208d左右,气候属暖温带季风气候,年平均气温、降水量和蒸发量分别为13.5℃、599 mm和1261mm,年植被蒸发量968.3mm,干燥度1.4~1.8,最大冻土深度0.6 m。河床质地以卵石,粉砂、粉壤土为主,土壤有机质含量低,肥力低,漏水漏肥。

1.1 河道整治与防护技术

白龙涧河道为天然冲刷地下河,根据现场踏勘情况,针对荒石滩存在季节性过水,主槽在下游河滩摆动不定,易造成两岸塌陷失地等特点,设计主河槽沿现状河槽布设,使河道渠槽化,渠槽采用“复合梯形断面”的排洪水道,设计洪水主槽和小水主槽,两槽呈阶梯状分布,确保上游来水时,能满足正常过水和行洪,且易形成均匀流,降低对两岸河槽的冲刷,即提高了耕地的安全性,同时又节省大量工程投资。为防止客土流失及出现壤中流,导致漏水漏肥,田块坡度控制在2%以内;防止下游土壤发生液化,尽量维持原有微地形不变,相邻田块田坎高差控制在2~2.5m最佳,田块与田坎夹角控制在45~60为宜,可有效提高耕作层的稳定性及增加新增耕地连片程度,改善了区域景观布局,增加了生态多样性,原貌治理程度可达80%以上。

1.2 土体重构技术

土体重构技术是农业机械化生产和农田水利、道路等基本工程建设技术的实施基础,主要包括田块修筑工程和地力保持工程技术。该项目区由原有旧河道荒石滩和周边未利用地组成,原河床内为滩涂荒地,主要由沙土和砾石组成,周边未利用地土壤主要为沙土。总体来看,土地平整应满足项目区自流灌溉的要求,考虑合理分配、挖填就近平衡,设计将项目区内的地块各自进行平整,使地块内挖填土方量自身平衡。项目区地形变化较大,划分为142个田块,原河道将其分割为东西两部分。东岸土源深厚,可将其边坡不稳定,原貌荒乱的地方作为取土场,取土点共涉及6个,移动土方量72.40万m3,田块覆土厚度为50cm,覆土约53.67万m3。取土后将其修整为台田,边坡坡比为1:2,既增加耕地面积、稳定边坡,又能防止水土流失。平整后原则上要求格田标准为150m×50m,田面坡比控制在2%以内,田块的长宽应满足机械作业和土地平整的要求。由于地块形状不规则,局部条田长度随地形条件有所变化。

1.3 农田水利技术

农田水利技术主要包括低压输水管道技术、机井、井台和电气设备等。项目区属半干旱半湿润地区,作物种类以小麦为主,根据《灌溉与排水技术设计规范》GB50288-99,灌溉设计保证率为75%,管道水利用系数为0.95,田间水利用系数为0.9。项目区内灌溉水源从蒲峪水库西干渠引水至蓄水池,采用低压输水管道灌溉系统,灌溉设计流量为0.18m?/s,输水管材选用工作压力为0.6 Mpa的UPVC管材。干管管道直径D = 450mm,支管管道直径D = 150mm。根据项目区地形条件、地块大小形状及作物种植方向等条件,贯通项目区南北方向沿河道方向埋设UPVC低压输水干管约6000m,支管垂直于干管布置,支管与干管连接处设置闸阀,修建泄水井10座,闸阀井10座,给水栓218个。对于面积大于0.667hm2的地块,设置出水桩2个,出水桩间距约60m。在项目区管理站附近新打机井1眼,设计井深120m,出水量30m?/h。

1.4 田间道路技术

田间道路工程设计时应考虑原有道路系统和周边环境,在充分利用现有道路的基础上进行改道重建或新建。道路的设置应结合地形、村庄布局,并根据田间生产与管理工作的实际需要确定。此外,对项目区原有的2条砼路,进行改道重修,2条砼路过河段分别修建桥涵和平板桥,使其更方便居民的生产生活需求。本项目新建2条主干路(砼路)长686m,路面宽3m,路肩各宽0.5m,砼路路面高出地面0.48m,最下端垫层为20cm的素土,素土垫层上为10cm的3:7灰土垫层,路基起拱,横向坡度2%;新建1条田间路(泥结碎石路)长6.6km,路面宽2m,路肩各宽0.5m,路面高出地面0.3m。泥结石厚10cm,素土夯实路基厚度为20cm,路基起拱,横向坡度2%。对于从河西边向东边跨越的田间路,修建长20m的砼路,过河床段埋涵管,修整路面与两端田间路连接,路面宽2m,路肩各宽0.5m。此外,修建平板桥2座,修建石拱桥1座。

1.5 水土保持工程

为防止水土流失,确保耕地稳定性,项目区水土保持工程在土地平整工程、覆土工程和防护林工程中均有体现。土地平整过程中田块坡度控制在2%以内,相邻田块田坎高差控制在2.5m左右,田块与田坎夹角控制在60°左右;平整工程完成后,及时对建成的方田地表大石块进行覆土,有效改善土体构型进而保水保肥;将取土后的取土场修成梯田,达到稳定边坡,保持水土的目的。农田防护林工程是传统的水土保持措施,项目区全年以西北方向为主害风,根据当地气候、土壤条件,同时考虑当地实际经验及经济效益,防护林树种选用柳树,林带结构以疏透结构的防风效果最好,疏透度在35%~50%之间,株距为5m,林带沿田间路一侧南北方向布设,一期种植旱柳500颗,二期种植550颗,三期种植550颗。根据陕西省造林标准《DB61-142-1993》规定,旱柳一般密度为20~50颗/667m2,取平均值35颗/667m2,项目区林网折合面积3.05 hm2。

2 结语

荒石滩综合治理作为实现传统农业向现代农业转变的重要举措,其在土地资源优化配置和提高当地综合效益方面具有重要意义。在荒石灘上覆盖客土,通过改良土壤和优化耕作层稳定性,进而实现土体重构,这对提升土地产能、增加农民收入以及改善当地生产生活环境尤为关键。目前,全国各地已相继开展此项治理工作,将荒石滩变为农用地、工业用地及城市用地等,再加强绿化的同时,还能创造很可观的经济效益,更是起到良好的推广示范作用。生态型荒石滩治理是时代的要求,在荒石滩综合治理过程中,如何有效合理地应用多种基础理论综合指导工程实践,将荒石滩资源治理为高效的土地利用方式,仍需进一步探索实践。

参考文献

[1]王永东,李廷轩,夏建国,等.彭州市河滩地资源的开发与利用[J].四川农业大学学报,2001,19(1):58-61.

[2]王雪,田涛,杨建英,等.城市河道生态治理综述[J].中国水土保持科学,2008,6(5):106-111.

[3]宋绪忠.黄河下游河南段滩地植被特征与功能研究[D].北京:中国林业科学研究院,2005.

作者简介:把余玲(1988-),女,甘肃兰州人,博士研究生,研究方向:土壤物理及改良研究。

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