分区抬田在水库增容中的应用分析

张秀娟

（蒙阴县高都镇农业综合服务中心，山东 蒙阴 276219）

岸堤水库位于山东临沂沂河一级支流东汶河上，属淮河流域沂河水系，控制流域面积1 690 km2，水库以上干流长度66.6 km，水库总库容7.74 亿m3，是一座以防洪、灌溉、城市供水为主，兼顾发电等综合利用的大（2）型水库。目前，为满足城市用水需求，挤占了部分原属于农业灌溉和生态用水水量，因此亟需进行水库增容。增容工程主要建设内容为对低洼土地进行抬田，修建隔离防护堤及排水管涵，抬田临水侧边坡植物防护，抬田沟口衬砌等。

1 分区抬田措施设计

岸堤水库抬田工程涉及3 个村庄共计5 个片区，面积约为6.67 hm2，总体设计是将受淹没和浸没影响的农田垫高，但为了提高抬田效果，采用“分区抬田”形式[1]。

1.1 抬田准备工作

1）建立测量控制网。本项目利用GPS 系统对项目区进行测量放养和控制网布置，控制网规格为100 m×100 m，为保证精度，在控制线处加大控制点密度。要求控制点位于开阔显眼处，并做好标记，防止车辆碾压破坏。

2）耕作土层剥离和存放。耕作土含有大量植物所需养分，是重要的土壤资源。本项目利用大型反铲挖掘机对项目区耕作土进行剥离，要求剥离深度不得超过30 cm；剥离耕作土层就近堆放，堆放高度不得超过3.0 m，并且用毡布覆盖以避免水土流失。

1.2 分区抬田措施

1）淹没影响区水田和旱田抬田控制技术。传统抬田技术大致分3 层：垫高层、保水层、耕土层。但本项目在此基础上进行了创新，针对不同耕田进行了“分区抬田”，具体操作如下：

①针对淹没影响区的水田，在垫高层铺设完毕后，又增加了一层砂砾石料层，与其上部的保水层共同构成一层“毛细阻滞层”，可有效上层耕作层水分下渗，增加土壤保湿性[2]。

②针对淹没影响区的旱田，在垫高层上铺设一层砂砾石料层，并没有铺设保水层，直接铺设耕作层，因为本身水分都会被拦截在耕作层，这样既节约了成本，又不会造成粮食减产。

毛细阻滞层由细粒土组成，其主要利用了表层土和基层土在非饱和状态下的渗透系数存在差别，其阻滞原理如图1 所示。由图1 可知：①当横轴基质吸力很小时，砂砾石料渗透系数远大于细粒土。但随着基质吸力不断增加，砂砾石料的渗透系数（非饱和）下降迅速，而保水层基本保持不变；②当基质吸力不小于φA时，砂砾石料渗透系数会小于保水层，此时便形成了毛细阻滞层[3]。

图1 毛细阻滞层阻水效果分析

2）浸没影响区水田和旱田抬田控制技术。由于原区域地势较高，且受影响较小，本项目对于浸没影响区田地处理较简单。针对浸没影响区水田，在剥离层上铺设保水层垫高，之后直接恢复耕作层；针对浸没影响区旱田，在剥离层上回填垫高层，无保水层，之后直接恢复耕作层[4]。

1.3 抬田工程施工质量标准设计

本项目抬田工程质量标准统一制定，各土层的施工标准见表1。其中，具体参数可根据现场情况灵活调整，以最有利于耕地恢复为原则。

表1 抬田工程施工质量标准

1.4 抬田前后耕作土中养分含量变化分析

由于抬田对耕作土进行了重新铺填，肯定会对耕土中的各类养分造成一定程度影响，进而影响到作物产量。本项目共选择了10 个取样点，与同一区域内未采取抬田措施的样品进行对比分析，检测参数和方法见表2，结果见表3。

表2 土壤养分检测参数和方法

表3 抬田前后土壤养分平均含量变化（部分） g·kg-1

由表3 可知：1）在检测的5 个养分参数中，有机碳、有效磷、碱解氮这3 个参数值在抬田后相较于抬田前，均出现较大幅度下降，平均降幅在50%左右，个别降幅甚至超过65%；2）全磷含量在抬田前后基本保持不变；3）全氮含量抬田后含量不降反升，平均上升幅度在30%以上。

综合分析：本次岸堤水库抬田区域有机质含量缺乏，这也就导致有机碳、有效磷、碱解氮这3个参数值出现大幅下降。所以需要化肥和有机肥的搭配使用，才能尽快恢复抬田区域肥力，否则一旦只单纯施加氮肥或磷肥，会造成土壤养分不均问题。

2 抬田配套工程措施

2.1 灌溉系统

1）渠道安装。抬田工程完成后，需建设配套灌溉系统。本项目采用预制U 型渠道，水泥标号B40，厚度5.0 cm。首先测量放线，根据渠道尺寸开挖沟槽；现场拼接预制U 型槽，设计接缝宽度为1.5 cm，缝内填充沥青砂浆，而两侧缝隙填充中砂。

2）渠道压顶设计。本项目渠道选择现浇混凝土压顶形式。首先将可调撑架的U 型模具放在预制U 型槽内部，之后紧紧压贴在槽内壁；平面模板和U 型模具通过铰链连接在一起，平面模板高于地面至少10 cm；最后在U 型槽顶部两侧浇筑混凝土，压顶施工结束（如图2 所示）。为了防止在压顶时U 型模具上浮，可以再槽底施压重物，但不得将槽压坏。

图2 U 型渠道压顶示意图

2.2 边坡防护

本项目根据边坡不同位置，设计采用梯级生态防护模式，大致将边坡划分为3 个功能区，从下至上依次为：固土防侵蚀区、消浪减蚀区、保土景观区，不同区域植物选择设计如下：

1）固土防侵蚀区。该区位于距离水流最近地带，起到削弱水流冲刷和淘蚀作用，一般采用植生混凝土、生态袋、植生卷材等材质铺设；在选择植物时，以本地耐淹、耐旱草本植物为主，包括：芦竹、水花生、牛鞭草等。

2）消浪减蚀区。该区主要作用是减少风浪爬高，一般采用消浪植物篱；植物选择除了具有耐淹、耐旱等特性，还应满足根系发达，有助于固土，比如：香根草、芦苇等。

3）保土景观区。该区主要是起到覆盖土地、防止水土流失作用，兼顾美化环境，属于植草护坡。一般以灌木结合花草为主。其中灌木植物可选择杜鹃、金边黄杨、红叶石楠；花草植物可选金鸡菊、波斯菊、假俭草、石竹等。

3 结 语

岸堤水库抬田工程的实施，确保了约6.67 hm2土地不受水库增容影响。分区抬田的实施，将水田和旱田分开设计，简化了旱田的保水层。通过对抬田前后耕作土中养分含量变化分析，对恢复耕作土肥力给出了建议。配套灌溉系统的建设，也保证了抬田后灌溉的正常。梯级生态边坡防护工程既满足防冲固土的基础上，又将水库区打造成了风景区，提高了周边居民的生活环境。