农田基础设施建设项目设计优化分析

摘要：推进乡村的产出增长及其经济活力，农用地的基本建设与维护扮演着关键角色，它有效地促进了全方位的农作物产能提升，并累积了宝贵的实践知识。根据实际工程情况，首先介绍了该项目的概况，并探讨了其设计优化方法，从而立足自身特色和优势，采取更加直接、明确、有力的政策措施，确保农田基础水利建设在社会主义新农村建设中发挥更大作用，使农民得到真正的实惠。

关键词：农田基础设施建设土壤改良工程灌溉与排水工程

中图分类号：S274

DesignOptimizationAnalysisofFarmlandInfrastructureConstructionProjects

YEHaiyan

GuangdongJingweiEngineeringConsultingandDesignCo.，Ltd.，Guangzhou，GuangdongProvince，510000China

Abstract：Thebasicconstructionandmaintenanceofagriculturallandplayacrucialroleinpromotingtheoutputgrowthandeconomicvitalityofruralareas.Iteffectivelypromotesthecomprehensiveimprovementofcropproductioncapacityand accumulatesvaluablepracticalknowledge.Basedonactualengineering，thisstudyfirstintroducestheoverviewoftheprojectandexploresitsdesignoptimizationmethods.Basedonitsowncharacteristicsandadvantages，itadoptsmoredirect，clear，andeffectivepolicymeasurestoensurethatthebasicwaterconservancyconstructionoffarmlandplaysagreaterroleintheconstructionofsocialistnewruralareas，andenablesfarmerstotrulybenefit.

KeyWords：Farmland;Infrastructureconstruction;Soilimprovementproject;IrrigationandDrainageEngineering

中央农村工作会议于2023年12月19日至20日在北京举行。会议强调保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事。需启动新一期百亿公斤粮食生产能力增进计划，并迅速拟定执行策略。必须紧紧把握农田和种植资源这两个关键因素，坚定不移地保持18亿亩的农用地保有底线，逐渐将所有永久性基础农地转化为符合高品质标准的农田，并确保种业复兴计划取得实际效益，将主导作物品种的控制权牢牢握在手中。须完善粮食生产者收入保护体系，强化主要产粮区域的利益赔偿制度。确保食品供应稳定，需从提高产量和降低损耗两方面齐头并进，不断推进节粮措施的深入实施[1]。必须确立全面的食品理念，建立多样化的食品供应机制，通过多种方式挖掘食品资源。必须严肃评估并督促各个地区切实担负起确保粮食稳固的义务。致力于提升水土资源的有效应用并确保粮食供应稳定，广东省正积极巩固高效耕地的构建，从而实质性地提高农作物对灾害的防御、抵抗及减缓能力。这一系列的举措，包括强化农田水利设施，是为了迅速弥补农业基础建设领域存在的不足，从根本上增进农业的整体生产力，为该省的粮食生产潜力打下坚实的基础[2]。

1农田水利基础设施的概念与分类

1.1农田水利基础设施的概念与特征

农田水利基础设施是指为实现农田灌溉、排水和水资源管理等目标而建设的各种设施和工程。它是农田水利系统的重要组成部分，对于提高农田水资源利用效率、保障农作物的正常生长和农田的可持续发展至关重要。农田水利基础设施涵盖了农田水资源调控、灌溉和排水等多个方面，是一个综合性的系统[3]。农田水利基础设施通常是针对一定的农田区域进行规划和建设的，以满足该区域的农田水资源需求。农田水利基础设施通常需要进行工程建设和工程管理，包括设计、施工、运维等环节。

1.2农田水利基础设施的分类

农田水利基础设施可以按照不同的分类标准进行分类，按功能分类：第一类，灌溉设施，包括引水渠道、灌溉管网、喷灌设备、滴灌设备等，用于将水源引入农田并进行灌溉；第二类，排水设施，包括排水渠道、排水管网、排水泵站等，用于排除农田中的积水，防止水涝和土壤盐碱化；第三类，蓄水设施，包括水库、水塘、水窖等用于储存水资源，以应对干旱季节或供水不足的情况；第四类，调水设施，包括水闸、水泵站等，用于调节水的流量和水位，实现农田的水资源调控[4]。

2项目概况

项目区位于乐昌市庆云镇湾雷村、金坪村，东接圣帝庙，南接枣子园，西临S248省道，北接新井、上头坪和金古坪。项目建设规模328.81亩，现状地类为旱地、水浇地和林地，其中旱地面积237亩，占建设规模72.08%；水浇地面积77.97亩，占建设规模23.71%；林地面积13.84亩，占建设规模4.21%。权属为庆云镇湾雷村、金坪村所有，改造后新增水田面积303.53亩。本工程主要任务是将旱地改造为水田，从而种植水稻，保障粮食生产。项目设计遵循《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2017）和《灌溉与排水工程设计标准》（GB50288—2018）的相关规范。

3农田基础设施建设项目优化设计

3.1土壤改良工程

3.1.1土壤有机质改良

根据土壤检测报告及乐昌市2018年度耕地质量等别年度更新评价成果，有机质含量为2.65%，土壤容重为1.26g/cm3，现状土壤有机质已达到丘陵地区水田验收标准有机质含量需大于1%的要求，但是考虑到建设过程中需对土地进行施工、平整及耕作层剥离回填，项目地块耕作层堆放存在交叉情况以及土壤翻耕等措施，会造成土壤有机质的流失，拟按施工过程土壤有机质的流失率为0.106%，对改造后的水田施加有机肥，确保项目区建设后有机质含量不降低。

据广东省国土资源和农业部门下发的《广东省开垦水田方案可行性探究报告撰写指引（试用版）》等两份文件通告（粤国土资耕保发〔2018〕第104号）所示，土壤中有机物含量的计算公式为：

亩均用量=耕作层体积×容重×[提升目标×（1+损耗率）]/（产品有机质含量（干基）×（1-含水量））

本项目采集1个土壤样品土壤样本每个样品采用5点混合土样，其他取土点同理计算相关施肥用量详见表1。

根据以上结果分析，项目区共需有机肥42.98t，亩均施肥量为0.54t/亩。

3.1.2土壤容重改良

项目区土壤容重为1.26g/cm3。鉴于施工过程中的土壤流失，为稳固工程区的土壤密度，采取增强土质有机成分的措施，施用有机肥料，并辅以浸水搅拌土地等施工技术，确保土地密度保持在每立方厘米1.0～1.4g/cm3的范围内。

3.1.3土地翻耕

计划利用带有漏斗的田间施肥装置，均匀地将有机肥料撒布于农田中。在田地里撒入有机肥料之后，便动用耙土机具对地块进行三遍地面翻耙，从而实现表层土与有机肥的充分融合。接着将灌溉水输送至农田里，保持水面与耕种层的土壤表层齐平。持续地以耙土机在农田上作业三遍，确保耕作表层的泥土和商用有机肥料充分融合。

3.2灌溉与排水工程

3.2.1输水工程

（1）灌排方式及渠系布置。

①灌排方式选择。

关键的灌水通道与关键的排水通道进行专门划分，而农田内的水道则依据地势特征和当前的规划来挑选适合的供水渠道。

②渠系布置。

对于千亩或更小规模的灌区来说，通常由主、分（农田）渠两个级别的渠道构成。对于那些灌溉规模相对较小的地区，通常直接利用主渠向农田分配水资源，并结合对现有渠道的改进（比如直化曲流）来实现。通常情况下，主渠会顺着等高线在较高的地带设置，而次级渠道则宜于与之形成垂直布局，最大程度地利用地势实现自流灌溉，这样有助于水的排泄。满足灌溉与排水并行需求的水道需在各个农田单独配置入水和排水设施，确保供应水源稳定及灌溉排水灵活。

3.2.2排水工程

（1）排涝标准。

遵循《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—2018）所载明的《地区设计排水淹没频率表》内容，结合项目所在地的自然及气候特点、相关法规及现场调研数据，该区域排水准则定为“每十年可能出现一次的洪水水平，确保24小时内的降雨量能在3天内排至农作物可承受的积水深度”[5-6]。

（2）建筑物分级。

根据本次工程的等别及建筑物所在工程中的作用和重要性进行分析计算确定。本次所有渠道及水工建筑物的等别均为5级。

本工程计算基础数据如下：本项目通过人工深插钢筋及采用洛阳铲浅层开挖表土初步可探明，项目区表层土多为粉质黏土，地基承载力初步判定为150kN/m2，渠墙外侧填土内摩擦角φ=12°，填土与墙背间摩擦角δ=6°，黏聚力C=20kPa，墙土表面与水平面的夹角β=0、土容重γ土=18kN/m3、混凝土容重γa=24kN/m3、水容重γ水=9.8kN/m3。

在通常的运作期间渠道带水以及在完全建成期间渠道不含水的两个状态下，进行工况的相关计算，在此不做赘述。

3.2农田防护与生态环境保护工程

项目区属于丘陵区，本项目需要进行坡改梯和制坎工作。为充分利用项目多余开挖土方，本项目制埂类型为土坎，项目规划修筑规格分别0.4m高的土质田坎471m，0.5m高的土质田坎163m，1.0m高的土质田坎16m，1.5m高的土质田坎46m。以保证水不出田，泥不下坡。

4结语

综上所述，水利设施的构建与管理对农作物的培育及乡村经济的进步极为关键。本文紧扣实践工程事例，针对土壤改善、水利灌溉与排水、耕地保护与生态环境维护和其他相关工程项目等四大板块，深入分析了对农田基建项目设计的改进和优化。该项目实施完毕，预期能对本地区的农业发展与农村经济产生良好的促进效果，降低水道的渗漏流失，节省珍贵水源，提高粮食作物特别是水稻的产出，改良当地的生态环境，并在灌溉成效和社会经济效益上取得显著成就。

参考文献

[1]李明.加强农田水利基础设施建设的措施分析[J].中文科技期刊数据库（全文版）农业科学，2022（7）：134-136.

[2]刘慧军，杨翠青，孙秀军，等.松山区高标准农田建设存在的问题及对策[J].基层农技推广，2023（11）：127-129.

[3]热米拉·塔什珀拉提.节水灌溉技术在农田水利工程设计中的应用研究[J].水电水利，2022，6（10）：83-85.

[4]程龙雨.新泰市高标准农田建设绩效评价研究[D].泰安：山东农业大学，2023.

[5]袁祖培.基于DEA的高标准农田项目资金使用效率研究[D].恩施：湖北民族大学，2023.

[6]焦杨皓，毕庆生，吕刚，等.高标准农田建设工程措施资源环境效应评价研究[J].人民黄河，2024，46（3）：114-120.