牡丹江海南灌區(qū)土地平整工程設(shè)計(jì)

王志斌

(牡丹江市河道管理處，黑龍江牡丹江157000)

1 工程概況

海南灌區(qū)位于黑龍江省牡丹江市境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬于牡丹江市西安區(qū)海南鄉(xiāng)、海林市海林鎮(zhèn)，牡丹江支流海浪河下游。灌區(qū)始建于日偽時(shí)期，已有近70的歷史，灌區(qū)總耕地面積3 073 hm2，原設(shè)計(jì)水田灌溉面積2 667 hm2，現(xiàn)狀有效灌溉面積1 907 hm2。

2 田間土方調(diào)配

2.1 土方調(diào)配原則

1)挖方與填方平衡，在挖方的同時(shí)進(jìn)行填方，減少重復(fù)倒運(yùn)。

2)挖(填)方量與運(yùn)距的乘積之和盡可能為最小，即運(yùn)輸路線和里程合理，運(yùn)距最短，總土方運(yùn)輸量或運(yùn)輸費(fèi)用最小。

3)合理保留表層耕作土，避免因取土或棄土降低耕地質(zhì)量。

4)分區(qū)調(diào)配應(yīng)與全場調(diào)配相協(xié)調(diào)、相結(jié)合，避免只顧局部平衡，任意挖填而破壞全局平衡。

5)土方調(diào)配應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合。工程分期分批時(shí)，先期工程的土方余額應(yīng)結(jié)合后期工程的需要而考慮其利用數(shù)量堆放位置，以便就近調(diào)配，堆放位置應(yīng)為后期工程創(chuàng)造條件，力求避免重復(fù)挖運(yùn)，先期工程有土方欠額時(shí)，可以由后期工程地點(diǎn)挖取。

6)調(diào)配應(yīng)與地下構(gòu)筑物的施工相結(jié)合，有地下設(shè)施需要填土，應(yīng)留土后填。調(diào)配區(qū)劃分還應(yīng)盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合，避免土方重復(fù)開挖。

7)選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸路線。做到施工順序合理，土方運(yùn)輸無對流和亂流現(xiàn)象，同時(shí)便于機(jī)械化施工。

8)選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸線路，使土方機(jī)械和運(yùn)輸車輛的功效能夠得到充分發(fā)揮。

總之，進(jìn)行土方調(diào)配，必須根據(jù)現(xiàn)場的情況、有關(guān)技術(shù)資料、進(jìn)度要求，土方施工方法與運(yùn)輸方法，綜合考慮上述原則，并經(jīng)計(jì)算比較，選擇出經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)配方案。

2.2 土方調(diào)配的步驟

1)劃分調(diào)配區(qū)

在平面圖上先劃出挖填區(qū)的分界線，并在挖方區(qū)和填方區(qū)適當(dāng)劃出若干調(diào)配區(qū)，確定調(diào)配區(qū)的大小和位置。劃分時(shí)應(yīng)注意以下4點(diǎn):①調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)與田塊和其它建筑物的位置相協(xié)調(diào)，并考慮它們的施工順序，工程的分期施工順序;②調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)符合施工機(jī)械的行駛操作要求;③調(diào)配區(qū)的范圍應(yīng)和土方工程量計(jì)算劃分的方格外網(wǎng)相協(xié)調(diào)，通?？捎扇舾蓚€(gè)方格組成一個(gè)調(diào)配區(qū);④當(dāng)土方運(yùn)距較大或場地范圍內(nèi)土方不平衡時(shí)，可考慮就近借土或棄土，此時(shí)一個(gè)借土區(qū)或一個(gè)棄土區(qū)可作為一個(gè)獨(dú)立的調(diào)配區(qū)。

2)計(jì)算各調(diào)配區(qū)的土方量。

3)計(jì)算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。

4)確定土方最優(yōu)調(diào)配方案。

3 土地平整土方量計(jì)算

3.1 計(jì)算方法

本項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地勢高差較大，土地平整度較差，部分田塊高低不平，田塊之間落差大，需要對耕地進(jìn)行田塊整治，水稻種植區(qū)內(nèi)土地平整方法規(guī)范要求宜以格田作為土地平整的基本單元。格田長度和寬度由當(dāng)?shù)剞r(nóng)民耕作習(xí)慣確定。土地平整施工方法為在單個(gè)格田內(nèi)由高地向低地推土進(jìn)行平整，推土平均高差約0.25m，土地平整精度應(yīng)符合灌水溝畦對坡度的要求，格田田面高差應(yīng)＜±3 cm。本次土地平整采用散點(diǎn)法進(jìn)行計(jì)算。

3.1.1 選擇測點(diǎn)

根據(jù)實(shí)測地形圖，選擇田塊中具有典型的能代表不同高程位置的高程，選取值分別為 H1、H2……、Hn，共設(shè) n個(gè)高程點(diǎn)。

3.1.2 計(jì)算田面平均高程

田面平均高程Ha可以按下式計(jì)算:

各測點(diǎn)高程大與平均高程Ha的是挖方，小于Ha的是填方。算出各點(diǎn)與Ha的差數(shù)作為施工時(shí)應(yīng)掌握的挖填深度。

3.1.3 挖填方計(jì)算

1)求挖填平均深度

挖方區(qū)平均挖深:

式中:m為測點(diǎn)讀數(shù)大于Ha的測點(diǎn)數(shù);L為測點(diǎn)讀數(shù)小于Ha的測點(diǎn)數(shù);ΣHf為測點(diǎn)讀數(shù)大于Ha的各點(diǎn)讀數(shù)之和;ΣHc為測點(diǎn)讀數(shù)小于Ha的各點(diǎn)讀數(shù)之和。

2)求挖填方面積

挖方面積:

式中:Aa為測量地塊總面積;其它符號代表意思同上。

3)計(jì)算挖填土方量

挖方量:

式中:Vc為挖方量;Vf為填方量;其它符號意思同上。

3.1.4 1#土方典型田塊

選取項(xiàng)目區(qū)中河北干一支一斗中田塊1作為1#土方典型田塊。本田塊土地平整挖填土方的計(jì)算方法采用散點(diǎn)法。其填挖方量的詳細(xì)計(jì)算為:

1)擇測點(diǎn)，在各方格網(wǎng)中分別選取了具有代表性的10個(gè)測點(diǎn)。見表1。

表1 田塊1選擇的測點(diǎn)

2)計(jì)算田面平均高程

根據(jù)公式，田塊1田面平均高程H1可以按下式計(jì)算:

項(xiàng)目區(qū)其它田塊土地平整土方工程量的算法同1的算法完全相同，經(jīng)計(jì)算項(xiàng)目區(qū)合計(jì)土地平整66.67 hm2，平整土方工程量為5.06萬m3。

4 結(jié)論

通過土地平整可使田塊整齊、排灌合理，適宜機(jī)械化耕作，可大大提高土地資源利用率及勞動生產(chǎn)率，增加項(xiàng)目區(qū)的糧食產(chǎn)量，提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，改善農(nóng)民的生活水平。最終實(shí)現(xiàn)合理開發(fā)利用自然資源，確保生態(tài)良性循環(huán)，為灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

［1］牡丹江市水務(wù)局.牡丹江市西安區(qū)小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣旱澇保收高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范項(xiàng)目建設(shè)方案［R］.牡丹江:牡丹江市水務(wù)局，2010.

［2］牡丹江市水利勘測設(shè)計(jì)研究院.牡丹江市西安區(qū)小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣旱澇保收高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范項(xiàng)目實(shí)施方案［R］.牡丹江:牡丹江市水利勘測設(shè)計(jì)研究院，2011.