低丘缓坡农田水利工程规划设计及其效果评价.pdf
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1、研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application2023 年 28 期低丘缓坡农田水利工程规划设计及其效果评价姚力铭,周庆连(连云港市水利规划设计院有限公司,江苏 连云港 222006)耕地占补平衡是加强耕地保护、严守 18 亿亩耕地红线的一项重要举措。其中,低丘缓坡作为一种未被利用同时又具有开发潜力的后备土地资源,在保证耕地占补平衡方面发挥了重要作用。对低丘缓坡未利用地进行规划设计,实现科学开发,一方面能够提高土地资源的利用率,增加了农村耕地面积,间接增加了农民收入,促进了农村经济发展;另一方面,还能解决低丘缓坡荒地存在的水土流失等问题,对改善
2、区域生态环境也有积极帮助。在进行低丘缓坡未利用地的开发时,需要结合实地勘察结果做好农田水利工程规划,并对利用效益进行综合评价,验证开发方案的可行性,为下一步的土地开发提供依据。1项目区概况本文研究的项目区总面积 713.5 hm2,地形以低矮丘陵为主,地势东北高、西南低,海拔在 210 m 左右,坡度在 4耀5毅。项目区所在地属于亚热带季风气候,年降水量 1 513.3 mm,集中在 68 月份,占全年降雨量的 70%左右。土壤以红壤土、砂壤土为主,表层耕作层厚度在30 cm 左右,土壤 pH 在 5.0耀6.5 之间,土壤养分含量较高、土质较为松软,适合耕种。项目区内地表水资源较为丰富,有
3、1 条河流横穿项目区,沿河建有十余座水库,能够满足耕种用水需求,但是缺少灌溉和排水设施。既有的少量输水渠道因为年久失修,渗漏严重。为此,需要对该项目区的农田水利工程进行规划设计,以提高水资源第一作者简介:姚力铭(1986-),女,工程师。研究方向为水利水电工程。摘要:该文主要探究低丘缓坡未利用地开发过程中农田水利工程的规划设计,并对开发方案的效益展开评价。首先介绍项目区的基本情况,以及农田水利工程的整体布局。随后分别从土地平整工程、灌溉与排水工程、农田防护与生态保持工程 3 个方面,概述低丘缓坡农田水利工程的规划设计要点。根据规划设计方案,运用德尔菲法构建土地适宜性评价体系,并选择田块平整度、
4、有效土层厚度、灌溉保证度等评价指标,对项目区土地适宜性作出量化评价。结果表明,综合分值为 80 分,项目区土地适宜耕种,在提供配套水利工程的基础上能够产生良好的经济效益。关键词:农田水利工程;德尔菲法;农田防护工程;土地适应性评价;低丘缓坡中图分类号院S277文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2023冤28-00愿缘-0源Abstract:This paper mainly probes into the planning and design of farmland and water conservancy projects in the processof unused lan
5、d development on gentle hills,and evaluates the benefits of the development scheme.First of all,the articleintroduces the basic situation of the project area and the overall layout of the farmland and water conservancy project.Then,themain points of planning and design of low hilly gentle slope farm
6、land water conservancy project are summarized from threeaspects:land leveling project;irrigation and drainage project;and farmland protection and ecological conservation project.Accordingto the planning and design scheme,the land suitability evaluation system is constructed by Delphi method,and the
7、evaluationindexes such as field smoothness,effective soil thickness and irrigation guarantee degree are selected to quantitatively evaluate theland suitability of the project area.The results show that the comprehensive score is 80,and the land in the project area issuitable for farming,which can pr
8、oduce good economic benefits on the basis of providing supporting water conservancy projects.Keywords:farmland water conservancy project;Delphi method;farmland protection engineering;land adaptability evaluation;low hill gentle slopeDOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.28.02185-2023 年 28 期研究视界科技创新与应用Tec
9、hnology Innovation and Application的利用率,满足项目区内农田排灌需要。2低丘缓坡农田水利工程的规划设计2.1工程整体布局该项目区属于未开发区,通过本次开发将原来的半荒地、半草地转为可以种植水稻的耕地;同时,开展农田水利工程规划设计,提供满足水稻种植的配套设施,在提高土地利用率的基础上,增加粮食产量和经济效益。项目区开发后可利用耕地的面积大概是 530 hm2,采用水稻和油菜轮作的种植模式。工程整体布局如下。2.1.1土地平整工程布局项目区经过整理后梯田面积 450 hm2,条田面积80 hm2。首先清理低丘缓坡上的荒草、灌木,然后依据地形的不同采取差异化的整改
10、措施。对于地势平坦的,整理成条田;对于略有起伏的,整理成梯田1。2.1.2灌溉与排水工程布局项目区内有一条横贯南北的河流,沿河流建成的水塘(坝)有十余处。可在水塘(坝)安装机组,抽水后经过引水渠流入需要灌溉的农田中。项目区采用明渠排灌系统,渠系建筑物包括水闸、管涵、截排水沟等。2.1.3农田防护与生态保持工程布局为保证农机下田作业时不破坏沟渠,在田块与田间道之间设计下田坡道,每个田块布置一条坡道。下田坡道下放设有管涵,用于排水;主体结构为浆砌片石,面板为混凝土。出于水土保持需要,设置截排水沟。2.2工程规划设计2.2.1土地平整工程该项目区种植的农作物以水稻为主,为满足田间排灌要求和机械作业要
11、求,需要对原来的低丘缓坡进行平整改造。“坡改梯”工程方案:确定梯田面后,以梯田面的对称轴作为开挖中心线,按照“挖高填低、挖填方量总和为零”的原则,进行挖填方施工。如果缓坡上挖出的土方不能填平梯田面,则需要外运土方。考虑到项目区内有多处低洼水塘,可选择已经干涸的水塘,挖出塘地泥土填平梯田面。形成平整的梯田面后,为了提高保水效果,还需要在梯田面的边缘处修建田埂。将田埂设计成梯形断面,高度为 30 cm,底宽 50 cm,顶宽 25 cm。采用机械与人工配合的方式,对新形成的梯田进行整理,包括翻垦土壤以提高蓄水保墒能力,以及保持梯田面平整等2。对于个别土壤较为贫瘠的梯田,为了达到农作物高产栽培的目的
12、,还需要在平整处理后进行土壤培肥。2.2.2灌溉与排水工程项目区降水量较为丰富,并且有十余处水塘,可以做到雨季蓄水、旱季供水,因此总体上来看能够满足项目区内农作物的灌溉用水需求。但是调查发现,许多水利设施由于年久失修,功能受到影响,除了要进行既有水塘的修整,还要根据项目区的农作物种植需要,对排灌工程进行重新规划设计。根据设计方案需要整修的水塘(坝)有 12 座,需要新建的水利设施有 25 座,其中新建蓄水池 16 座,新建排灌渠道 4.8 km。以既有水坝为例,为满足水轮泵提水水头的要求,在原坝体的基础上做如下修整:坝体高度、宽度各增加50 cm;原坝体因长期受到水的冲刷,稳定性下降。需要采用
13、浆砌块石加强基础,所用浆砌块石的强度等级为 M8.0。坝面则采用水泥砂浆抹面,解决坝面裂缝和渗漏问题3。项目区内新修建的排灌渠道均为明渠,渠道设计流量可通过以下公式计算Q=(s伊m)/(3 600伊t伊T伊浊),式中:Q 表示渠道设计流量,单位为 m3/s;s 表示渠道控制面积,单位为亩(1 亩约等于 667 m2);m 表示灌溉定额,以每亩 80 m3计算;t 表示每天的灌水时间,以 20 h计算;T 表示灌水持续时间,以水稻为例,取 5 d;浊 表示灌溉水利用系数,这里取 0.76。根据该公式,项目区新建渠道的设计流量见表 1。表 1项目区渠道灌溉流量表项目区的新建渠道除了要满足日常的农作
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