王炳 华陈涛(南京江地土地开发咨询服务有限责任公司,江苏 南京 210036)
东海县西部丘陵地区高标准基本农田建设水源工程设计
——以东海县山左口乡团林村高标准基本农田建设为例
王炳华陈涛
(南京江地土地开发咨询服务有限责任公司,江苏南京210036)
[摘要]国土资源“十三五”规划纲要提出“十三五”期间确保建成高标准农田0.53亿hm2,力争0.67亿hm2,建设任务艰巨,江苏省东海县作为全国116个国家基本农田保护示范区之一,加大土地整治力度,完善基础设施配套,特别是西部丘陵地区旱涝保收高标准基本农田建设尤显必要和紧迫。基于此,通过对东海县西部丘陵地区水源工程进行设计,为丘陵地区高标准基本农田建设水源工程设计提供参考建议。
[关键词]丘陵地区;水源工程;设计;东海县
粮食安全是关系我国社会稳定、经济发展和国家自立的全局性重大战略问题。李克强总理在2014年政府工作报告中明确指出“确保谷物基本自给、口粮绝对安全,把13亿中国人的饭碗牢牢端在自己手中。”确保粮食安全必须要坚持最严格的耕地保护制度,坚守耕地保护红线,加大土地整治力度,提高耕地质量,特别是基本农田质量,对因基础设施配套不完善而致使粮食产量不高的耕地,要因地制宜、加大投入,加强旱涝保收高标准基本农田建设。
东海县位于江苏省东北部,黄淮平原的东南缘,沂沭河下游,境内地形起伏较大,自西北向东南倾斜,以石安河的走向为界,西至西北多丘陵岗地,东至东南以湖洼平原为主。2014年年底,东海县耕地面积为122 542.360 9 hm2,基本农田面积111 645.034 1 hm2,其中西部丘陵地区耕地面积59 438.060 7 hm2,基本农田面积54 190.343 4 hm2,以种植小麦、玉米等旱作物为主。多年来,东海县西部丘陵地区由于缺乏有效灌溉设施,农作物产量受自然因素制约情况严重,特别是2011年因遭受秋、冬、春三季连旱,农作物产量大幅降低,部分地块甚至出现绝收现象。东海县作为国家确定的116个国家基本农田保护示范区之一,加大土地整治力度,完善耕地基础设施配套,特别是西部丘陵地区灌溉水源工程建设,加强旱涝保收高标准基本农田建设尤显必要和紧迫。该文以东海县山左口乡团林村为项目区,探讨东海县西部丘陵地区高标准基本农田建设水源工程设计过程。
1.1项目区社会经济概况
东海县山左口乡团林村位于东海县西部丘陵地区,总面积704.064 1 hm2,总人口3 946人,耕地面积562.340 4 hm2,全部为旱地,现有基本农田面积496.391 7 hm2,主要种植小麦、玉米等农作物,正年份667m2平均粮食产量400kg左右。
1.2项目区水源设施概况
项目区地处丘陵地区腹地,周边既没有可利用的外来水源,又缺少可用来蓄积降雨的水库,目前其可利用灌溉水源主要为大口井及自然降雨,灌溉方式为老百姓采用喷灌机进行喷灌。为了解决干旱问题,20世纪七八十年代项目区建设过一批大口井,但是由于建设年代久远,管护资金不到位等原因,大口井大多淤积严重,井壁块石脱落,可用水量十分有限。目前项目区内可利用的大口井15座,全部为20世纪七八十年代所建,大口井深8 m,上口直径15 m,而且分布不均匀。
1.3项目区自然条件概况
项目区处于南北气候过渡地带,年平均日照时间2 394 h,无霜期218 d,年平均降水量为912.3 mm,但分布不均,年际变化较大,最多为1 346.3 mm,最少为514.6 mm,年内降水也不均,6—9月降水量占总降水量的70%左右,冬小麦生长的7个多月中,雨量仅270.6 mm,不到全年的30%,易使无条件灌溉的地块形成冬旱和春旱。
2.1水源工程可供选的方案
根据地质资料,东海县境内的地质构造为我国东部的郯庐大断裂带,南北走向,从桃林镇桃西村延伸至李埝乡的邵家村,由于地壳的多次活动老地层发生了褶皱,又出现新的断裂,造成沿洪夏公路走向的低次序断裂,被当地群众称为一条水龙,浅层地下水丰富。县内地下水比较充沛的是火成岩侵入体即花岗闪长岩,因受地壳运动的磨擦挤压破坏,形成地下浅层裂隙水,成为地下水的储存场所,主要分布在桃林镇的陈洲村、道埝村、徐塘村等,和山左口乡的团林村、芝麻巷村等。根据项目区的地质状况,采用大口井和机井两种方案都可以在地下提水,满足农作物灌溉需要。
2.2水源工程方案的选择
项目区内现有15座大口井,当地有成熟的建设经验可以借鉴,并且大口井被当地群众使用多年,比较容易接受。但是,大口井的上口直径达15 m,占地较多,在一定程度上加剧了耕地零碎化,不方便大型机械的使用,不利于农业现代化的推进,并且由于大口井的上口没有遮挡措施,秸秆、杂草等垃圾容易被老百姓扔进井内,造成淤积,还存在一定的安全风险。另外,正常年份大口井的出水量可以保障,如果遇到较为严重的旱灾,地下水位下降,大口井的出水量会受到严重影响。
机井的占地不到1 m2,占地少,不妨碍大型机械的使用,而且可以在机井的上口预制混凝土井盖,既可以防止杂物进入井内,造成淤积,又可以保证安全。另外,由于机井井管较深,受旱灾影响较小,另外,通过对比本地两种水源工程的造价,成本相差不大。因此,项目区规划采用打机井的方案来解决项目区的农作物灌溉问题。
3.1机井出水量的确定
经过现场踏勘和与当地水利部门人员沟通,参照《东海县水利志》,本次规划取单井设计出水量为25 m3/h。
3.2井用水泵选型
此次规划取单井设计出水量为25 m3/h,根据当地经验,地下水位埋深约12 m,机井动水位大于10 m,选用深井潜水电泵。本次设计选用QS25-26-3型充水式小型潜水电泵。经统计,需配置潜水泵的机井共151眼,需配置水泵151台。
3.3井管设计
此次设计选用钢筋混凝土管。按照《机井井管标准》(SL154-2013)执行,井管单节长4 m,管间焊接。此次设计采用穿孔过滤器,穿孔管为钢筋混凝土管,开孔率取15%,外包60目丝网滤网。滤料料为粒径5~8 mm的粗砂或碎石,管与孔壁间填充滤料厚度为100 mm,滤填滤料时必须对称均匀填实,并使井管居于井孔中心。
3.4新建机井结构设计
根据《机井技术规范(GB/T50625-2010)》的标准设计农田灌溉用机井:成井泥孔直径为70 cm,机井采用机械成孔。井管采用内径为40 cm的混凝土管,井深60 m,机井上部12 m长选择混凝土实管作井壁管;中间采用滤水开孔混凝土管,外包80目泥孔滤网布,泥孔与井管之间充填级配碎石作为滤料层,井管单节长4 m,采用钢筋焊接固,为保证安全,井口高出地面0.5 m,并在井口覆盖预制混凝土井盖。
《国土资源“十三五”规划纲要》提出“十三五”期间确保建成高标准农田0.53亿hm2,是“十二五”期间建设任务的两倍,建设任务更加艰巨,通过对东海县西部丘陵地区水源工程设计,完善项目区灌溉设施配套,严格落实“藏粮于地、藏粮于技”战略,为实现“十三五”规划纲要提出的高标准农田建设目标作出贡献。
[中图分类号]F321.1
[文献标识码]A
[文章编号]1674-7909-(2016)03-75-2