徐興峰
摘 要 在秦嶺山區(qū)荒草地土地開(kāi)發(fā)建設(shè)中,設(shè)計(jì)田坎一般采用生態(tài)田坎,即對(duì)于高于1.5 m的填方田坎用生態(tài)袋裝土防護(hù),它具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、投資相較于砌石田坎低的優(yōu)點(diǎn),對(duì)生態(tài)修復(fù)工程有重要意義?;诖?,以陜西省商洛市商州區(qū)腰市鎮(zhèn)泉村、屈村等5個(gè)村土地整治項(xiàng)目為例,對(duì)其工程概況和工程設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹,探討了生態(tài)田坎的優(yōu)勢(shì)與施工方法,促進(jìn)土地資源的有效開(kāi)發(fā)利用。
關(guān)鍵詞 生態(tài)田坎;土地開(kāi)發(fā);土地整治
中圖分類號(hào):S284 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.06.087
陜西省商洛市商州區(qū)腰市鎮(zhèn)泉村、屈村等5個(gè)村土地整治項(xiàng)目是陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司商洛分公司自籌資金進(jìn)行開(kāi)發(fā)的補(bǔ)充耕地項(xiàng)目,項(xiàng)目通過(guò)開(kāi)發(fā)利用大片閑置荒草地,建設(shè)以玉米和烤煙種植為主的現(xiàn)代規(guī)模農(nóng)業(yè)示范區(qū),采用田塊梯田化、品種區(qū)域化、灌溉節(jié)水化、作業(yè)機(jī)械化、管理科學(xué)化的生產(chǎn)技術(shù),因地制宜開(kāi)發(fā)未利用地,實(shí)現(xiàn)耕地占補(bǔ)平衡、建設(shè)用地零增長(zhǎng),為商洛市特色農(nóng)業(yè)建設(shè)做出示范。項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為86.54 hm2,建成后耕地面積為80.6 hm2。項(xiàng)目區(qū)新增耕地面積75.68 hm2 [1]。
1 項(xiàng)目概況
1.1 位置
項(xiàng)目區(qū)建設(shè)地點(diǎn)位于商洛市商州區(qū)腰市鎮(zhèn)泉村、屈村、郭村、興勝村,地理坐標(biāo)為東經(jīng)109°56′26″~109°57′28″,北緯34°02′31″~34°03′44″。
1.2 地形地貌
項(xiàng)目區(qū)屬低山丘陵地貌區(qū)。位于板橋河流域支流腰市河左側(cè)丘陵坡塬地帶,涉及5個(gè)村土地,海拔在887~983 m,相對(duì)高差40 m,地形呈橢圓形分布,地勢(shì)東北高西南低,寬度在70~200 m,長(zhǎng)約0.5 km。
1.3 氣象
項(xiàng)目區(qū)氣候?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)季風(fēng)型氣候區(qū)。年平均氣溫12.9 ℃,無(wú)霜期208 d。年平均降水715.3 mm,受地理位置、地形、氣候等條件的影響,降水時(shí)空分布不均,有明顯的季節(jié)性特征。年日照時(shí)間2 153.7 h,光熱條件好,有利于作物生長(zhǎng),適生作物較多。但項(xiàng)目區(qū)土層較薄,土壤保墑能力較弱,降雨利用率較低。
1.4 土壤
項(xiàng)目區(qū)內(nèi)土壤類型以褐土為主,東部山頂有部分紫色土類,顏色較淡,多呈淡黃褐色,黏粒含量較低,砂壤質(zhì)地,團(tuán)粒、塊狀結(jié)構(gòu),上層疏松多孔,下層稍緊實(shí),易耕作,宜耕期長(zhǎng),通氣良好,吸熱散熱快,溫差大,不易積水,供肥性快,但保水保肥性能差,不耐旱,肥效期短,在改良利用措施上,應(yīng)加強(qiáng)地力培養(yǎng)。
1.5 植被
項(xiàng)目區(qū)植被覆蓋率60%以上,主要樹(shù)種有山刺柏、油松、刺槐,農(nóng)作物主要有小麥、玉米、豆類、煙葉,草種主要有白毛、狗尾草、蒿類等。
1.6 水文和水文地質(zhì)
項(xiàng)目區(qū)地處板橋河流域,板橋河干流長(zhǎng)47.5 km,流域面積588.0 km2,比降13.7‰。項(xiàng)目區(qū)西邊為腰市河,上游為廟灣水庫(kù)。項(xiàng)目區(qū)地下水類型為碎屑巖類裂隙水,主要是第三系砂礫巖孔隙裂中存在的地下水,范圍較廣,但水量不大。
1.7 工程地質(zhì)
項(xiàng)目區(qū)表層覆蓋一層與東秦嶺階地同時(shí)形成的褐土和紫色土,土壤結(jié)構(gòu)松散,立地條件較差,遇水較易坍塌。工程區(qū)域無(wú)活動(dòng)斷裂和褶皺,地表相對(duì)穩(wěn)定,滿足工程建設(shè)需要。
2 工程設(shè)計(jì)
根據(jù)項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況,工程設(shè)計(jì)涉及土方平整、田坎修筑、灌溉與排水、田間道路和農(nóng)田防護(hù)工程等建設(shè)內(nèi)容。
對(duì)土地平整區(qū),按照TD/T 1012—2000《土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》,以田間固定道路或新修道路為骨架,劃分耕作田塊,作為土地平整的基本單元。在田塊內(nèi),按照便于耕作、管理和生產(chǎn)的要求,結(jié)合地形地勢(shì)布設(shè)水平梯田,梯田區(qū)根據(jù)地形布設(shè),按“小彎取直,大彎就勢(shì)”原則進(jìn)行梯田田坎修筑。耕作層厚度應(yīng)為30 cm以上,有效土層厚度應(yīng)為50 cm以上,土壤理化指標(biāo)應(yīng)滿足作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)要求。梯田形狀呈長(zhǎng)條形或帶形,且采用反坡設(shè)計(jì),反坡式梯田坡度控制在3/100,每臺(tái)梯田設(shè)計(jì)土質(zhì)排水溝。田面寬度不小于5 m,梯田同一層面的田面應(yīng)貫通,坡度控制在3/100(采用反坡,靠近田埂側(cè)高,遠(yuǎn)離田埂側(cè)低)。
2.1 水平梯田設(shè)計(jì)
項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有其他草地面積80.63 hm2,經(jīng)測(cè)量項(xiàng)目區(qū)場(chǎng)面坡度一般在5°~25°,其中5°~10°面積有14.67 hm2,10°~15°面積有26.45 hm2,15°~20°面積有24.22 hm2,20°~25°面積有15.33 hm2。
針對(duì)項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況,對(duì)于地面坡度在15°以下的區(qū)域進(jìn)行坡改梯,設(shè)計(jì)田坎高度為1 m或1.5 m,田面寬視地面坡度而定,一般大于8 m。對(duì)于15°~25°的區(qū)域開(kāi)發(fā)成耕地,經(jīng)方案比選確定:梯田寬8 m,田坎高度為2.0~2.5 m。
規(guī)劃水平梯田沿等高線布設(shè),設(shè)計(jì)形狀為長(zhǎng)方形,梯田長(zhǎng)度一般為10~300 m,耕作方向?yàn)闁|西方向。
2.2 田坎設(shè)計(jì)
2.2.1 田坎形式選擇
土地平整工程田坎設(shè)計(jì)現(xiàn)狀一般分為土質(zhì)田坎、干砌石田坎、生態(tài)袋田坎三種形式。針對(duì)項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況,以下對(duì)三種田坎的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比選,最后確定最優(yōu)的方案。
土質(zhì)田坎是丘陵塬區(qū)土地平整最常用的方案,但在秦嶺地區(qū)土質(zhì)田坎高度一般不能超過(guò)1.5 m,項(xiàng)目區(qū)的土質(zhì)(風(fēng)化砂巖紅土)也決定了土質(zhì)田坎高度不能超過(guò)1.5 m,否則雨季易坍塌。但如果田坎高度控制在1.5 m以下,那15°~25°區(qū)域坡改梯的田面寬度均會(huì)小于3 m,無(wú)法耕種。
干砌石田坎在秦嶺山區(qū)土地整治中也比較常用,但大部應(yīng)用在河谷川道平地中,可以就地取材,項(xiàng)目區(qū)面積?。娣e為3.3~13.3 hm2地區(qū))投資相對(duì)較小,土質(zhì)丘陵塬上應(yīng)用較少。由于本項(xiàng)目區(qū)內(nèi)沒(méi)有砂石資源,不能就地取材,如果選用干砌石田坎需從約20 km外的采石場(chǎng)外調(diào)塊石,以2 m坎高為例,干砌石田坎每延米投資約330元,投資較大;干砌石田坎優(yōu)點(diǎn)是田坎較高,平整后的梯田寬度較大,一般大于8 m。
生態(tài)袋田坎是種修筑田坎的新技術(shù),近幾年才發(fā)展應(yīng)用起來(lái),水利水保部門應(yīng)用較多,土地整治工程中應(yīng)用較少。生態(tài)袋是一種無(wú)紡織的土工布料,它是由聚丙烯人造纖維材料針刺成網(wǎng)的高強(qiáng)度平面穩(wěn)定材料。這種特殊配制的聚丙烯能抗紫外線的侵蝕,不受土壤中化學(xué)物質(zhì)的影響,不會(huì)發(fā)生質(zhì)變或腐爛,永久不可降解并可抵抗蟲(chóng)害的侵蝕。
水可從袋體滲出,從而減少袋體的靜水壓力,袋中土壤不會(huì)瀉出袋外,達(dá)到了水土保持的目的。透水不透土,是水土保持的關(guān)鍵特性。袋體柔軟,整體性好,施工簡(jiǎn)便,是修筑田坎的理想材料。
生態(tài)袋具有目標(biāo)性透水不透土的過(guò)濾功能,既能防止填充物(土壤和營(yíng)養(yǎng)成分混合物)流失,又能實(shí)現(xiàn)水分在土壤中的正常交流,使植物生長(zhǎng)所需的水分得到了有效的保持和及時(shí)的補(bǔ)充,可使植物穿過(guò)袋體自由生長(zhǎng)。
生態(tài)袋砌好后,可采取多種種植方式,都能長(zhǎng)出綠色植物。植物可穿過(guò)袋體自由生長(zhǎng),根系進(jìn)入工程基礎(chǔ)土壤中,且無(wú)數(shù)根錨桿完成了袋體與主體間的再次穩(wěn)固作用,時(shí)間越長(zhǎng),越加牢固,更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了建造穩(wěn)定性永久邊坡的目的,大大降低了維護(hù)作用。以2 m坎高為例生態(tài)袋田坎每延米投資約180元,投資低,經(jīng)濟(jì)效益比較高。
經(jīng)方案比選確定項(xiàng)目區(qū)坡度小于15°的區(qū)域坡改梯選用土質(zhì)田坎(田坎高度小于1.5 m),田坎外側(cè)撒播草籽綠化;項(xiàng)目區(qū)坡度大于15°的區(qū)域坡改梯所有的填方田坎選用生態(tài)袋田坎防護(hù)(田坎高度大于1.5 m)。
2.2.2 土質(zhì)田坎設(shè)計(jì)
在一定土質(zhì)和坎高條件下,田坎外坡緩,其穩(wěn)定性好,但田坎占地和用工量大;外坡陡,田坎占地和用工量小,但穩(wěn)定性差。田坎外坡設(shè)計(jì)的基本要求是:在一定的土質(zhì)和坎高條件下,保證埂坎穩(wěn)定,并盡可能少占地,少用工。在本次土質(zhì)田坎設(shè)計(jì)中,1.0 m高設(shè)計(jì)田坎外坡為β=75°(田坎外坡為1∶0.3),1.5 m高設(shè)計(jì)田坎外坡為β=70°(田坎外坡為1∶0.4),
2.2.3 生態(tài)袋田坎設(shè)計(jì)
對(duì)于項(xiàng)目區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)的填方田坎,高度為1.5 m以上的田坎,為了防止雨季水土流失和避免雨季田坎坍塌,必須用生態(tài)袋在修筑的田坎外側(cè)進(jìn)行防護(hù),高2.5 m以上設(shè)計(jì)田坎外坡為β=60°(田坎外坡為1∶0.6)。
3 生態(tài)袋田坎施工
生態(tài)田坎是由生態(tài)袋裝填土后錯(cuò)位堆疊而成,生態(tài)袋一般采用SNG/C-PET/PP-10土工布制作,袋間采用聯(lián)結(jié)扣聯(lián)結(jié),填充材料選擇透水性較好的砂性土,約2 m鋪設(shè)一個(gè)裝填透水性好的中粗砂生態(tài)袋,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)裝填土壤情況確定有機(jī)肥的摻量,以滿足植物生長(zhǎng)。具體施工方法:1)墻后坡面在土方平整壓實(shí)后按坡比削坡壓實(shí),田坎基槽開(kāi)挖后按坡比夯實(shí);2)將填充料人工裝入生態(tài)袋內(nèi),壓實(shí),生態(tài)袋口采用機(jī)械縫合;3)將裝滿填充料的生態(tài)袋分層錯(cuò)位堆砌并人工踩平;4)生態(tài)袋層與層之間錯(cuò)位采用標(biāo)準(zhǔn)扣進(jìn)行連接,并在標(biāo)準(zhǔn)扣上抹黏結(jié)劑。
4 結(jié)論
針對(duì)項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況(土層相對(duì)較厚,但砂石料資源短缺),在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)中樹(shù)立社會(huì)主義生態(tài)文明觀,堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主的方針,推動(dòng)形成人與自然和諧發(fā)展的現(xiàn)代化建設(shè)新格局。工程措施采用新方法,創(chuàng)造性的把生態(tài)袋田坎修筑方法引用到本項(xiàng)目中,能夠減少資金投入、確保工程實(shí)用,達(dá)到生態(tài)修復(fù)的目的,對(duì)相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目有重要意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 南通平安合成材料有限公司.生態(tài)袋生態(tài)護(hù)坡工程施工方案[Z].2014.
(責(zé)任編輯:劉昀)