土地整治工程中生態(tài)田坎設(shè)計(jì)探索

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）