荒石灘綜合治理的關(guān)鍵技術(shù)研究

摘 要：荒石灘作為一種特殊類型的耕地后備資源，對其進行綜合治理是實現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的重要舉措。本文結(jié)合華陰白龍澗荒石灘工程實踐，就治理過程中河道整治與防護、土地平整、農(nóng)田水利、田間道路及水土保持等一系列工程進行闡釋，為更好地推廣示范打好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：荒石灘；綜合治理；華陰市

中國分類號：S289 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180732026

荒石灘作為一種難利用的土地資源，屬于裸巖石礫地，由石礫、沙、土組成，多數(shù)為沖刷型礫石灘，土層淺薄、礫石外露，河灘坑坑洼洼，不利于植被生長及耕作。但由于其占地面積大，河槽淺寬、河床寬廣、汛期出現(xiàn)少量明水，非汛期完全干涸，整個河道處于閑置狀態(tài)，又可作為一種新的耕地后備資源[1，2]。荒石灘綜合治理與開發(fā)作為適時補充耕地、盤活存量土地、強化集約用地、提升土地產(chǎn)能的重要途徑。在緩解人口與資源、能源等矛盾的同時，又能穩(wěn)定與改善周邊生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，保障灘區(qū)生產(chǎn)和生活安全[3]，合理開發(fā)可產(chǎn)生顯著的社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益。

目前，隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷推進，需要集成一批綜合土地工程關(guān)鍵治理技術(shù)，為荒石灘綜合治理發(fā)展提供科技支撐。在荒石灘治理實踐中，由于缺乏系統(tǒng)科學(xué)的研究，相關(guān)基礎(chǔ)理論與方法技術(shù)體系尚不完善，綜合治理仍面臨諸多現(xiàn)實、科學(xué)及政策問題?；氖癁┚C合治理是一項十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，尤其需要集成多種基礎(chǔ)理論綜合指導(dǎo)工程實踐。本文結(jié)合華陰市白龍澗荒石灘工程實踐及綜合效益進行分析，為更好地深入開展和實施荒石灘各項治理工作，重組與優(yōu)化荒石灘等資源的合理利用方式，構(gòu)筑一個多業(yè)結(jié)合、全面發(fā)展的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)綜合體提供技術(shù)支撐。

1 華陰市白龍澗荒石灘工程

白龍澗位于陜西省華陰市境內(nèi)，地形總體南高北低，區(qū)域內(nèi)為河道夾槽地帶。主河道流域面積為35.4km2，河道總長24.6km，寬度135～430m，河槽深0.5～3m。該區(qū)年平均日照時數(shù)2130.6h，無霜期208d左右，氣候?qū)倥瘻貛Ъ撅L氣候，年平均氣溫、降水量和蒸發(fā)量分別為13.5℃、599 mm和1261mm，年植被蒸發(fā)量968.3mm，干燥度1.4～1.8，最大凍土深度0.6 m。河床質(zhì)地以卵石，粉砂、粉壤土為主，土壤有機質(zhì)含量低，肥力低，漏水漏肥。

1.1 河道整治與防護技術(shù)

白龍澗河道為天然沖刷地下河，根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況，針對荒石灘存在季節(jié)性過水，主槽在下游河灘擺動不定，易造成兩岸塌陷失地等特點，設(shè)計主河槽沿現(xiàn)狀河槽布設(shè)，使河道渠槽化，渠槽采用“復(fù)合梯形斷面”的排洪水道，設(shè)計洪水主槽和小水主槽，兩槽呈階梯狀分布，確保上游來水時，能滿足正常過水和行洪，且易形成均勻流，降低對兩岸河槽的沖刷，即提高了耕地的安全性，同時又節(jié)省大量工程投資。為防止客土流失及出現(xiàn)壤中流，導(dǎo)致漏水漏肥，田塊坡度控制在2%以內(nèi)；防止下游土壤發(fā)生液化，盡量維持原有微地形不變，相鄰田塊田坎高差控制在2～2.5m最佳，田塊與田坎夾角控制在45～60為宜，可有效提高耕作層的穩(wěn)定性及增加新增耕地連片程度，改善了區(qū)域景觀布局，增加了生態(tài)多樣性，原貌治理程度可達80%以上。

1.2 土體重構(gòu)技術(shù)

土體重構(gòu)技術(shù)是農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)和農(nóng)田水利、道路等基本工程建設(shè)技術(shù)的實施基礎(chǔ)，主要包括田塊修筑工程和地力保持工程技術(shù)。該項目區(qū)由原有舊河道荒石灘和周邊未利用地組成，原河床內(nèi)為灘涂荒地，主要由沙土和礫石組成，周邊未利用地土壤主要為沙土?？傮w來看，土地平整應(yīng)滿足項目區(qū)自流灌溉的要求，考慮合理分配、挖填就近平衡，設(shè)計將項目區(qū)內(nèi)的地塊各自進行平整，使地塊內(nèi)挖填土方量自身平衡。項目區(qū)地形變化較大，劃分為142個田塊，原河道將其分割為東西兩部分。東岸土源深厚，可將其邊坡不穩(wěn)定，原貌荒亂的地方作為取土場，取土點共涉及6個，移動土方量72.40萬m3，田塊覆土厚度為50cm，覆土約53.67萬m3。取土后將其修整為臺田，邊坡坡比為1：2，既增加耕地面積、穩(wěn)定邊坡，又能防止水土流失。平整后原則上要求格田標準為150m×50m，田面坡比控制在2%以內(nèi)，田塊的長寬應(yīng)滿足機械作業(yè)和土地平整的要求。由于地塊形狀不規(guī)則，局部條田長度隨地形條件有所變化。

1.3 農(nóng)田水利技術(shù)

農(nóng)田水利技術(shù)主要包括低壓輸水管道技術(shù)、機井、井臺和電氣設(shè)備等。項目區(qū)屬半干旱半濕潤地區(qū)，作物種類以小麥為主，根據(jù)《灌溉與排水技術(shù)設(shè)計規(guī)范》GB50288-99，灌溉設(shè)計保證率為75%，管道水利用系數(shù)為0.95，田間水利用系數(shù)為0.9。項目區(qū)內(nèi)灌溉水源從蒲峪水庫西干渠引水至蓄水池，采用低壓輸水管道灌溉系統(tǒng)，灌溉設(shè)計流量為0.18m?/s，輸水管材選用工作壓力為0.6 Mpa的UPVC管材。干管管道直徑D = 450mm，支管管道直徑D = 150mm。根據(jù)項目區(qū)地形條件、地塊大小形狀及作物種植方向等條件，貫通項目區(qū)南北方向沿河道方向埋設(shè)UPVC低壓輸水干管約6000m，支管垂直于干管布置，支管與干管連接處設(shè)置閘閥，修建泄水井10座，閘閥井10座，給水栓218個。對于面積大于0.667hm2的地塊，設(shè)置出水樁2個，出水樁間距約60m。在項目區(qū)管理站附近新打機井1眼，設(shè)計井深120m，出水量30m?/h。

1.4 田間道路技術(shù)

田間道路工程設(shè)計時應(yīng)考慮原有道路系統(tǒng)和周邊環(huán)境，在充分利用現(xiàn)有道路的基礎(chǔ)上進行改道重建或新建。道路的設(shè)置應(yīng)結(jié)合地形、村莊布局，并根據(jù)田間生產(chǎn)與管理工作的實際需要確定。此外，對項目區(qū)原有的2條砼路，進行改道重修，2條砼路過河段分別修建橋涵和平板橋，使其更方便居民的生產(chǎn)生活需求。本項目新建2條主干路（砼路）長686m，路面寬3m，路肩各寬0.5m，砼路路面高出地面0.48m，最下端墊層為20cm的素土，素土墊層上為10cm的3：7灰土墊層，路基起拱，橫向坡度2%；新建1條田間路（泥結(jié)碎石路）長6.6km，路面寬2m，路肩各寬0.5m，路面高出地面0.3m。泥結(jié)石厚10cm，素土夯實路基厚度為20cm，路基起拱，橫向坡度2%。對于從河西邊向東邊跨越的田間路，修建長20m的砼路，過河床段埋涵管，修整路面與兩端田間路連接，路面寬2m，路肩各寬0.5m。此外，修建平板橋2座，修建石拱橋1座。

1.5 水土保持工程

為防止水土流失，確保耕地穩(wěn)定性，項目區(qū)水土保持工程在土地平整工程、覆土工程和防護林工程中均有體現(xiàn)。土地平整過程中田塊坡度控制在2%以內(nèi)，相鄰田塊田坎高差控制在2.5m左右，田塊與田坎夾角控制在60°左右；平整工程完成后，及時對建成的方田地表大石塊進行覆土，有效改善土體構(gòu)型進而保水保肥；將取土后的取土場修成梯田，達到穩(wěn)定邊坡，保持水土的目的。農(nóng)田防護林工程是傳統(tǒng)的水土保持措施，項目區(qū)全年以西北方向為主害風，根據(jù)當?shù)貧夂?、土壤條件，同時考慮當?shù)貙嶋H經(jīng)驗及經(jīng)濟效益，防護林樹種選用柳樹，林帶結(jié)構(gòu)以疏透結(jié)構(gòu)的防風效果最好，疏透度在35%～50%之間，株距為5m，林帶沿田間路一側(cè)南北方向布設(shè)，一期種植旱柳500顆，二期種植550顆，三期種植550顆。根據(jù)陜西省造林標準《DB61-142-1993》規(guī)定，旱柳一般密度為20～50顆/667m2，取平均值35顆/667m2，項目區(qū)林網(wǎng)折合面積3.05 hm2。

2 結(jié)語

荒石灘綜合治理作為實現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的重要舉措，其在土地資源優(yōu)化配置和提高當?shù)鼐C合效益方面具有重要意義。在荒石灘上覆蓋客土，通過改良土壤和優(yōu)化耕作層穩(wěn)定性，進而實現(xiàn)土體重構(gòu)，這對提升土地產(chǎn)能、增加農(nóng)民收入以及改善當?shù)厣a(chǎn)生活環(huán)境尤為關(guān)鍵。目前，全國各地已相繼開展此項治理工作，將荒石灘變?yōu)檗r(nóng)用地、工業(yè)用地及城市用地等，再加強綠化的同時，還能創(chuàng)造很可觀的經(jīng)濟效益，更是起到良好的推廣示范作用。生態(tài)型荒石灘治理是時代的要求，在荒石灘綜合治理過程中，如何有效合理地應(yīng)用多種基礎(chǔ)理論綜合指導(dǎo)工程實踐，將荒石灘資源治理為高效的土地利用方式，仍需進一步探索實踐。

參考文獻

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[3]宋緒忠.黃河下游河南段灘地植被特征與功能研究[D].北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院，2005.

作者簡介：把余玲（1988-），女，甘肅蘭州人，博士研究生，研究方向：土壤物理及改良研究。