横山县师家畔土地开发利用探析

2016-10-21 06:32
陕西水利 2016年5期
关键词:排水沟项目区灌溉

刘 涛

(横山县水产工作站陕西横山719100)

横山县师家畔土地开发利用探析

刘涛

(横山县水产工作站陕西横山719100)

本文通过分析横山县师家畔村基本概况和土地开发利用中存在问题,对新耕耕地来源及水利工程情况进行了探讨,结合实际,从地块整治、渠道衬砌、道路硬化等方面,提出了当地土地开发利用的措施,以期为类似案例提供借鉴。

横山;土地;水利;开发;建设

1 概况

横山县位于陕西省北部,全县辖12个镇2个乡4个办事处,361个行政村,人口36.66万人,其中农业人口31.71万人。全县总土地面积642.99万亩,其中农用地128.77万亩。全县基本农田59.29万亩,其中水平梯田39.73万亩,坝地5.86万亩,水地13.71万亩。2013年全县粮食总产量16.7万t,农民人均纯收入6701元。

项目涉及赵石畔镇师家畔村,为丘陵沟壑区,总地势为东南高西北低。人口1280人,土地面积29250亩,其中耕地面积4100亩,人均耕地2.16亩,项目区总建设规模8.67hm2,全部属村集体所有。项目区属北温带干旱半干旱带大陆性季风气候,其干燥度K=1.48,四季分明。项目区土壤类型主要以轻沙壤土、壤土为主,自然植被以乔木为主,农业种植以玉米、马铃薯和杂粮为主。

2 存在问题

2.1项目区自然灾害频繁,农业生产受到严重制约

师家畔村主要灾害有干旱、洪涝等。干旱灾害年年发生,洪涝灾害时有发生,一般出现在7月~9月,造成土壤肥力降低,每亩水土流失的耕地土壤流失含氮磷钾肥约49kg~79kg被水冲走,致使土壤肥力流失。

2.2土地质量差,导致了土地的投入产出率低

师家畔村虽然有丰富的土地资源,但由于耕地质量低,土壤质地疏松,容易被水流侵蚀,保水保肥能力相对较差,产量低而不稳,导致了土地的投入产出率低,制约了土地利用经济效果的体现。部分田块存在盐碱化问题。例如,在土地投入方面,每亩大约需150元,而平均产量才450kg左右,使得当地农业生产仍然没有摆脱靠天吃饭的被动局面,土地利用的经济效果较差。

2.3水利设施不完善,保障粮食生产能力不足

项目区生态环境脆弱,最突出的生态环境问题为水土流失和风沙危害,区内地形破损、坡度大,植被覆盖率低,土壤结构疏松,降雨总量少,分布集中多暴雨。农田防护林网尚未形成。项目区有130亩未利用土地,需开发利用,改良平整,现没有任何排水设施。区内的高石畔坝灌溉渠道,均为土质渠,渗漏严重,需衬砌砼U型渠道。

2.4土地利用开发程度低

项目区由于受地域、土地、交通、经济条件、知识水平和传统观念等方面影响,尚未开展大规模的精耕细作和集约化生产经营,现代化农业生产机械尚未普遍使用。项目区耕作技术还比较落后,对科学种田理解不深,重视不够。农业生产新技术在生产中应用不多,推行不广,传统的手工耕作技术仍然在项目区占主导到位。

3 新增水土资源分析

3.1新增土地

赵石畔镇师家畔项目区为未利用土地,属丘陵沟壑区。改良平整用土土场距项目区最远不超过300m,土资源非常丰富。经化验,PH值7.8,有机质10.5g/kg,碱解氮71.0mg/kg,有效磷21.5mg/kg,速效钾95mg/kg,适宜耕种。经土壤改良平整后可为基本农田。

3.2可供水量分析

由于赵石畔镇师家畔村位于高石畔骨干坝下游,高石畔坝的总库容为333万m3,可供水量96.5万m3。项目区年均用水量22.06万m3,可见高石畔坝可供水量远大于该灌区作物灌溉需水量。因此规划利用骨干坝蓄水引流灌溉,非常方便。

4 工程设计

4.1工程总体布置

根据项目区地形地貌特性,师家畔土地开发利用总体布局是将原有低洼盐碱地抬高整平,将田、水、路、林网进行综合整治。具体为:土地平整面积8.67hm2,平均垫土厚0.9m,土地平整应满足灌溉顺水坡度1/800~1/600。同时,在田块内布设灌溉渠2条,排水沟3条,生产路1条,田间路两旁栽植防护林。

4.2地块整治

根据灌区地块大小、灌溉水源、渠道布设情况。设计田块3块,分别为T1/(30亩)/1183.9、T2/(47亩)/1183.7,T3/(53亩)/1183.1。为提高土地利用,现采用回填土方抬高整平,抬高厚度平均为0.9m,田面输水坡比和灌水坡比均为1/800。土地开发利用总规模8.67hm2。

4.3水利灌溉工程

石畔镇师家畔村在高石畔坝下游,与区内排水、灌溉及排洪设施均有连接。在具备配套水利设施的项目区尽可能完善相应的水利设施,灌溉保证率达到75%。

(1)灌溉渠道衬砌设计

根据横山县5条灌渠的调查资料,灌溉模数为1.0[(m3/s)/万亩],所以,该工程灌溉模数取值为1.0[(m3/s)/万亩]。项目区原渠道未衬砌,本次工程除渠首段50m处易滑坡段采用混凝土暗管外,其余渠道均采用U型断面渠道对其衬砌,项目区共有灌溉面积630亩,规划后灌溉水利用系数为0.85。其中1#渠道控制灌溉面积为30亩,2#渠道控制面积为600亩,则可计算得设计流量分别为0.0036m3/s和0.072m3/s。

项目区混凝土衬砌渠道采用U型断面。根据《灌溉与排水工程设计规范》,采用均匀流公式对圆弧底U型断面(见图4-1)进行横断面设计,并考虑最优水力断面,渠道设计计算公式如图1。

图4 -1U型横断面形式

n——糙率,取n=0.017;

x——湿周;

i——渠道纵坡,i=1.25‰。

计算结果见下表4-1。

由表可知,1#渠道采用D40型U型渠道,渠道长250m,2#渠道应采用D50型U型渠道,渠道长度为835m,渠首段50m暗管采用ф500mm混凝土暗管。

(2)分水口设计

根据实际地形及群众放水地块需要,设计放水分水口,分水口采用带螺纹的碳素软管,管径Φ150mm,在U型渠上打孔,将碳素软管插入渠道,管底比U型渠道底高0.05m,插入分水处,采用浆砌机砖固定,项目规划砌筑渠道分水口22个。

(3)工程量计算

共计衬砌D40型U型渠道250m,D50型U型渠道835m,ф500mm混凝土暗管50m,人工挖渠道土方量为192.95m3。

4.4排水工程

排水沟为梯形断面土质渠道。根据《灌溉与排水工程设计规范》规定土质渠道的允许不冲流速为0.75m/s~1.0m/s,按照10年洪水设计,20年一遇洪水校核。项目区兼顾沙峁沟沟道排水,沙峁沟控制流域面积为0.18km2,主沟道长为950m,则由公式Qm=0.278×K×i×F计算,式中

Qm——设计洪峰流量,m3/s;

k——径流系数,取0.41;

i——频率为10%的1h降雨强度,依据《榆林水文手册》计算得10年一遇平均1h降雨强度:26mm;

F——集水面积,为0.18km2。

计算得Qm为0.533m3/s。

排水沟选用梯形断面,根据实际经验及降低地下水位要求,排水沟断面为底宽1m,深2m,坡比1:1.5,通过水力试算(Q=AC(Ri)1/2)求得其过水流量为19.23m3/s>0.533m3/s,满足排洪要求。

式中:Q过——通过流量(m3/s);

A——过水断面面积(m2);

n——糙率,取n=0.017;

x——湿周;

i——渠道纵坡,i=1/600。经计算,临时排水沟过水能力见表4-2。

工程共计开挖排水沟1600m,开挖土方量为12800m3。

4.5田间、生产道路工程建设标准

以满足农业生产、农村生活为前提,以现有路形为基础,尽量减少耕地占用为原则进行布置。田间道路分为生产路一级,布设在每台地块一侧,便于运输和生产。根据《土地整治项目设计报告编制规程》,生产路设计路宽3.0m,下垫30cm粘土碾压夯实路基,上铺20cm砂砾石路面,压实系数0.94,高出地面0.5m,道路总长850m,总土方量为765m3,砂砾石方量为510m3。两条道路相交处的拐弯半径不得小于15m。

项目区渠道衬砌、排水沟开挖后,道路被阻断,造成群众出行困难。为解决群众行路难问题,在道路与排水沟交叉处和道路与衬砌渠道交叉处设过路管涵。项目规划新建过路管涵4座,断面尺寸根据开挖后的渠道尺寸确定,管径采用Φ1000mm钢筋砼管过水。人工挖沟槽19.4m3,D1000mm砼涵管16m,浆砌砖8.8m3,浆砌石22m3,砂浆抹面21.12m2。

4.6农田防护与生态环境保持工程

为了防风固沙,改善田间小气候,计划在田间路两旁各栽植一行杨树,株距3米,计划栽植合作杨树566株。

4.7其他工程

项目区引水工程渠首位置比较狭窄,不利于渠道布设,需要加宽,本次设计采用浆砌石帮畔,土方回填的形式。浆砌石为梯形断面,上底宽0.5m,下底宽2.6m,高2.5m坡比为1:0.5,共计帮畔距离为5m,工程量为人工挖基土5m3,回填土15m3,浆砌石15m3。

表4-1 渠道设计流量与断面表

表4-2 临时排水沟过水能力计算结果

5 结语

赵石畔镇师家畔村土地开发利用项目为横山县2015年度土地开发利用项目,总规模8.67hm2。通过项目建设,新增灌溉面积7.63hm2;衬砌D50、D40 U型渠道1085m,安装ф500mm钢筋混凝土暗管50m;开挖排水沟1.6km;布设田间生产道路850m,植树566株。项目建成后,师家畔村新增灌溉面积7.63hm2(人均增加0.1亩),有力地促进了农村经济发展,对当地农民致富奔小康、建设社会主义新农村起到重要作用。此外,工程建设改善了生产条件,可有效提升农业机械化程度,从而大大提高劳动生产效率,降低生产成本,间接经济效益也十分可观。总体评价认为项目经济合理。陕西水利

(责任编辑:唐红云)

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