荒石滩综合治理的关键技术研究

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。