江蘇省臨海農(nóng)場土地綜合整治項(xiàng)目管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與地下灌排模式探析

李 麗 于廣滸 徐彬冰 管 偉

1.江蘇農(nóng)墾土地資源開發(fā)有限公司，江蘇 南京 210019；2.江蘇省臨海農(nóng)場有限公司，江蘇 射陽 224353

0 引言

糧食安全關(guān)乎國計(jì)民生和社會(huì)穩(wěn)定。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程不斷加快和城市日益擴(kuò)張，大量耕地被轉(zhuǎn)作他用，土地供需矛盾日益突出［1］。習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中指出：“全方位夯實(shí)糧食安全根基，全面落實(shí)糧食安全黨政同責(zé)，牢牢守住十八億畝耕地紅線。”嚴(yán)守18 億畝耕地紅線，必須保持耕地總量動(dòng)態(tài)平衡。因此，必須通過全面整治現(xiàn)有土地，深挖土地利用潛力，以緩解人口增長和生產(chǎn)發(fā)展的壓力。土地綜合整治是以科學(xué)規(guī)劃為前提，整體開展農(nóng)用地、建設(shè)用地整理和鄉(xiāng)村生態(tài)保護(hù)修復(fù)等，對(duì)閑置、利用低效、生態(tài)退化及環(huán)境破壞的區(qū)域?qū)嵤﹪量臻g綜合治理的活動(dòng)［2］。開展土地綜合整治不僅有利于優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，而且為提高土地資源利用效率、保障糧食安全、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了系統(tǒng)性的解決方案。

推廣應(yīng)用地下灌排技術(shù)是土地綜合整治中一種新的嘗試。地下灌排技術(shù)包括暗管灌溉和暗管排水技術(shù)［3-4］。暗管灌溉能夠提高灌溉水利用率技術(shù)和土地利用率；暗管排水能夠有效控制地下水位，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田快速降漬脫鹽。采用暗管排水技術(shù)，降低農(nóng)溝深度，可在保障地面排水功能的基礎(chǔ)上顯著提高溝道穩(wěn)定性，減少耕地占用。地下灌排技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決目前沿海地區(qū)面臨的土地利用集約化程度低、灌排體系不完善等問題。因此，江蘇省臨海農(nóng)場積極開展土地綜合整治，探索沿海地區(qū)地下灌排方案，促進(jìn)農(nóng)場耕地?cái)?shù)量與質(zhì)量同步提升，釋放土地資源潛力。

1 項(xiàng)目概況

江蘇省臨海農(nóng)場隸屬于江蘇省農(nóng)墾集團(tuán)有限公司，位于江蘇省鹽城市射陽縣。臨海農(nóng)場屬于里下河沿海墾區(qū)為低平原區(qū)，地勢平坦，局部存在小起伏。臨海農(nóng)場年平均氣溫15 ℃，年降水量約600 mm，年日照時(shí)間約2 500 h。臨海農(nóng)場內(nèi)的土地為沖積平原的砂質(zhì)土壤，主要為濱海鹽堿土，經(jīng)過人工改造后適宜棉、糧、果、菜等多種作物生長。臨海農(nóng)場土地綜合整治項(xiàng)目涉及五分場的29 大隊(duì)至32 大隊(duì)，項(xiàng)目區(qū)總面積200 hm2。項(xiàng)目于2018 年11 月開始，2019 年8 月竣工。

2 江蘇省臨海農(nóng)場土地綜合整治項(xiàng)目管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

土地綜合整治項(xiàng)目的管理在一定程度上決定了項(xiàng)目工程質(zhì)量，規(guī)范土地綜合整治的工程管理，能夠更好地促進(jìn)土地綜合整治項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的提升［5］。為高質(zhì)量完成土地綜合整治項(xiàng)目，筆者從“五個(gè)創(chuàng)新”“五個(gè)提升”“五個(gè)及時(shí)”“五個(gè)嚴(yán)控”和“五個(gè)堅(jiān)持”5 個(gè)方面總結(jié)土地綜合整治項(xiàng)目管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2.1 著力“五個(gè)創(chuàng)新”

臨海農(nóng)場積極與科研院所合作，在項(xiàng)目實(shí)施中應(yīng)用新技術(shù)與新理念。一是創(chuàng)新使用PE暗管灌溉，實(shí)現(xiàn)了新增耕地面積最大化。二是創(chuàng)新埋設(shè)降漬盲管。在U90 防滲農(nóng)渠和PE 暗管下埋設(shè)降漬盲管，降低渠道防滲化后田塊土壤的鹽堿度。三是創(chuàng)新增加灌排結(jié)合站。通過新建灌排結(jié)合站提高項(xiàng)目區(qū)防洪能力、灌溉能力及降漬能力。四是創(chuàng)新構(gòu)筑生態(tài)屏障。在道路、河道岸線布置生態(tài)防護(hù)林，以加強(qiáng)水土保持和保障道路安全。五是創(chuàng)新課題研究方式。通過與江蘇省土地開發(fā)整理中心、河海大學(xué)合作，分析并提升在沿海區(qū)域開展土地綜合整治的效益，對(duì)臨海農(nóng)場今后應(yīng)用地下灌排技術(shù)及發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)起到指導(dǎo)作用。

2.2 實(shí)現(xiàn)“五個(gè)提升”

臨海農(nóng)場將農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與土地整治工作相融合，整體提高項(xiàng)目區(qū)土地整治的綜合效益。一是提升灌溉管道等級(jí)，延長灌溉管道使用壽命；二是提升耕地質(zhì)量等別，嘗試預(yù)埋盲管，降低耕地鹽漬化危害；三是提升農(nóng)業(yè)智能化水平，積極探索應(yīng)用智能灌溉技術(shù)；四是提升人居環(huán)境水平，改建部分復(fù)墾營區(qū)；五是提升生態(tài)環(huán)境水平，合理規(guī)劃農(nóng)場景觀。

2.3 執(zhí)行“五個(gè)及時(shí)”

臨海農(nóng)場組織召開專題會(huì)議，開展現(xiàn)場調(diào)研，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決項(xiàng)目建設(shè)過程中的困難。一是及時(shí)制訂清障方案，與清障戶達(dá)成拆遷協(xié)議，解決項(xiàng)目施工清障難的問題；二是及時(shí)清理項(xiàng)目區(qū)附屬設(shè)施，拆除項(xiàng)目區(qū)內(nèi)危舊設(shè)施，解決新增耕地點(diǎn)施工難的問題；三是及時(shí)擇優(yōu)選定取土點(diǎn)，通過現(xiàn)場勘測確定取土堆土點(diǎn)，解決外運(yùn)土方量大的問題；四是及時(shí)溝通對(duì)接疑難問題，與項(xiàng)目相關(guān)單位共同配合，快速解決項(xiàng)目施工過程中存在的困難；五是及時(shí)調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施，優(yōu)化施工計(jì)劃，解決工期短、工程量大的問題。

2.4 落實(shí)“五個(gè)嚴(yán)控”

臨海農(nóng)場堅(jiān)持把工程質(zhì)量放在第一位，對(duì)工程施工進(jìn)行全程監(jiān)督，依托技術(shù)保質(zhì)量，加強(qiáng)監(jiān)管出精品。一是嚴(yán)控道路修筑原材料質(zhì)量，要求每個(gè)標(biāo)段必須統(tǒng)一使用達(dá)標(biāo)材料；二是嚴(yán)控坑塘、渠道填埋后密實(shí)度，要求填埋土方分層壓實(shí)，保證坑塘、渠道填埋后無沉降；三是嚴(yán)控田面平整高程，要求大田平整符合設(shè)計(jì)標(biāo)高；四是嚴(yán)控涵管鋪設(shè)質(zhì)量，要求各處連接涵管鋪設(shè)無破損；五是嚴(yán)控施工質(zhì)量，把控項(xiàng)目區(qū)水利工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，要求各施工單位嚴(yán)格按圖施工、嚴(yán)格履行隱蔽工程驗(yàn)收制度、關(guān)鍵工序施工旁站監(jiān)督制度，以確保工程質(zhì)量。

2.5 保障“五個(gè)堅(jiān)持”

在項(xiàng)目資金使用上，臨海農(nóng)場制定了項(xiàng)目資金管理制度，有力保障了項(xiàng)目建設(shè)資金安全。一是堅(jiān)持項(xiàng)目資金?？顚Ｓ?，單獨(dú)核算，以便資金最大化利用；二是堅(jiān)持按規(guī)定開支范圍支出，以便節(jié)約且合理地使用資金，確保不突破投資總額；三是堅(jiān)持嚴(yán)把資金流轉(zhuǎn)渠道，分層建立專賬，執(zhí)行“提、審、決”的審批過程，確保項(xiàng)目資金規(guī)范使用；四是堅(jiān)持實(shí)施資金預(yù)算管理，嚴(yán)格控制關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的財(cái)務(wù)流程，以確保資金撥付程序的合理有序性；五是必須堅(jiān)持項(xiàng)目資金決算制度，精心組織開展全面審計(jì)工作，以確保項(xiàng)目資金合理使用。

3 臨海農(nóng)場土地綜合整治項(xiàng)目地下灌排模式

目前，臨海農(nóng)場多采用明渠（甚至土渠）灌溉、明溝排水。明溝明渠灌排建設(shè)成本低、操作簡單，但沿海地區(qū)農(nóng)渠（溝）口寬大，占地面積大。臨海農(nóng)場在沿海地區(qū)，農(nóng)溝間距在75～90 m，農(nóng)溝約占10%的耕地面積。同時(shí)，臨海農(nóng)場存在嚴(yán)重的溝渠邊坡侵蝕和坍塌現(xiàn)象，清淤維護(hù)成本高。此外，臨海農(nóng)場耕地破碎，影響土地規(guī)?；?jīng)營。因此，目前臨海農(nóng)場灌排工程建設(shè)中明溝明渠灌排體系不適應(yīng)江蘇省耕地緊張的現(xiàn)狀。針對(duì)農(nóng)場灌排與土壤改良面臨的地下水位高、水體含鹽量高、土壤返鹽重等實(shí)際問題，臨海農(nóng)場開展了地下灌排模式探索，包括灌溉渠（管）設(shè)計(jì)和排水溝（管）設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)灌溉渠（管）道時(shí)，一方面要減少年需投資費(fèi)用，增加灌區(qū)效益；另一方面要滿足設(shè)計(jì)的約束條件。因此，在渠道設(shè)計(jì)中需要選擇合適的參數(shù)使渠道的投資最小且效益最高。在臨海農(nóng)場土地綜合整治項(xiàng)目中，對(duì)于暗管灌溉，基于遺傳算法構(gòu)建了農(nóng)田管道優(yōu)化設(shè)計(jì)模式。遺傳算法結(jié)果表明，采用梯形斗渠和U 形斗渠能將年需投資費(fèi)用減少約40%，保障年凈效益；采用支管能顯著增加10%以上的耕地面積；采用梯形斗渠和支管結(jié)合形式、U 形斗渠和支管結(jié)合形式年凈效益較高，每年均在6 萬元以上，并且相較于其他組合而言，新增耕地面積10%以上；而采用斗管和支管的組合方式，其年效益為-20.71萬元，這是因?yàn)轫?xiàng)目區(qū)對(duì)于灌水時(shí)間的要求較高，導(dǎo)致選擇的管道直徑大，使工程造價(jià)增高［6］。因此，若灌水時(shí)間較長或灌溉流量較小，推薦采用斗管+支管的灌溉系統(tǒng)；若灌水時(shí)間較短或灌溉流量較大，則推薦采用梯形斗渠+支管、U形斗渠+支管的灌溉系統(tǒng)?；诖耍R海農(nóng)場選擇采用U 形斗渠道+支管的灌溉系統(tǒng)進(jìn)行灌溉。

在U 形渠道+支管灌溉的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)明溝排水+縱向暗管排水、淺溝排水+縱向暗管排水、明溝排水+橫向暗管排水和明溝排水4 種排水方案?？v向排漬暗管鋪設(shè)于明溝下方20 cm 處。橫向排漬暗管鋪設(shè)于田間，通過管道將農(nóng)田多余水分排至溝道中。在橫向降漬暗管的設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)土壤性質(zhì)、作物種類、氣候條件、經(jīng)濟(jì)效益、施工條件等因素，確定暗管的布置形式和暗管的埋深、間距［7］。為此，在橫向降漬暗管的布設(shè)中開展了兩因子研究（間距分別為50、100、150 m，埋深分別為0.6、0.9、1.1 m）［8］。另外，為進(jìn)一步節(jié)約土地，筆者考慮采用淺溝排水模式。該模式的設(shè)計(jì)有兩個(gè)要求：首先是排澇要求，淺溝的縱橫斷面能夠在雨后1 d排出十年一遇日降雨積水；二是與田間排水系統(tǒng)相適應(yīng)，淺溝深度需要略大于田間毛溝，能夠更好地排出田間積水。但由于淺溝深度較斗溝深度小，在排澇過程中，淺溝內(nèi)的水排至斗溝時(shí)因存在較大的落差，從而沖刷斗溝斷面，不利于保障工程安全。因此，建議按照表1 的參數(shù)設(shè)計(jì)淺溝。此外，應(yīng)在淺溝和斗溝的連接處布設(shè)防沖陡坡或者跌水，以解決落差帶來的沖刷破壞問題。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況，淺溝設(shè)計(jì)斷面見圖1。

圖1 淺溝設(shè)計(jì)斷面

表1 淺溝設(shè)計(jì)參數(shù)

通過以上分析，項(xiàng)目區(qū)暗管灌溉與排水方案的設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。

表2 地下灌排方案設(shè)計(jì)參數(shù)

為驗(yàn)證4 種排水方案的降漬脫鹽效果，2019—2020 年在臨海農(nóng)場開展了為期1 年的田間觀測試驗(yàn)。如表3 所示，在橫向排漬系統(tǒng)中，當(dāng)暗管埋深相同時(shí)，間距越小，土壤脫鹽效果最好；暗管間距相同時(shí)，埋深為0.9 m 時(shí)土層脫鹽效果越好，而埋深為0.6 m 時(shí)脫鹽效果較差。在埋深0.9 m 的3個(gè)處理中，又以暗管間距50 m 的處理土壤脫鹽效果最好，約為30%。如表4 所示，在不同排水方案中，當(dāng)項(xiàng)目區(qū)埋設(shè)的橫向降漬暗管間距為50 m、埋深為0.9 m 時(shí)，降漬速率為0.136 m/d，土壤脫鹽率在30%以上，此時(shí)降漬盲管的生態(tài)效益最高。

表3 橫向排漬系統(tǒng)降漬脫鹽參數(shù)

表4 不同排水方案降漬脫鹽參數(shù)

4 臨海農(nóng)場土地綜合整治項(xiàng)目效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

臨海農(nóng)場采用U 形斗渠和支管灌溉布置模式，獲得了較為顯著的節(jié)水、節(jié)地和節(jié)工效果。管道灌溉與傳統(tǒng)明渠灌溉相比具有良好的節(jié)水節(jié)能效果。管道灌溉以各種管道作為輸水載體，水流不會(huì)出現(xiàn)滲漏、蒸發(fā)等損失，節(jié)水效果明顯。項(xiàng)目區(qū)原灌溉水利用系數(shù)為0.45，在管道灌溉工程實(shí)施后其值可達(dá)0.95。經(jīng)運(yùn)行測算，667 m2節(jié)約水資源約200 t，200 hm2節(jié)約地表水資源600 000 t。此外，灌溉管道均埋在田間道路一側(cè)土路肩地下，與相同輸水量的渠道（襯砌渠道及土渠）相比，其管道干管占地面積較小。經(jīng)計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)每公頃能夠增加0.033～0.050 hm2耕地；項(xiàng)目實(shí)施后，項(xiàng)目區(qū)667 m2每年大約可節(jié)省負(fù)責(zé)清理溝內(nèi)雜草雜物、放水等工作的人工5 個(gè)，每個(gè)人工以市價(jià)100 元計(jì)算，則每667 m2土地在管理方面每年可節(jié)省500 元。

4.2 生態(tài)效益

項(xiàng)目以PE 管道替代傳統(tǒng)襯砌渠道，避免了大量使用混凝土、石材所導(dǎo)致的生態(tài)損失，更有利于可持續(xù)發(fā)展［9］；管道的采用有效避免了沿海地區(qū)的明渠坍塌問題，緩解了區(qū)域水土流失現(xiàn)象。管道輸水灌溉還具有節(jié)水、省地、省工、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，可以很好地與噴灌、滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)相結(jié)合。管道內(nèi)部處于密封狀態(tài)，可以通過加壓的方式提高水流流速，確保供水及時(shí)性。同時(shí)，管道的密閉性有助于通過變頻設(shè)備和閘閥聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)管道內(nèi)的水量和流速進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)水肥一體化，減少農(nóng)業(yè)面源污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境［10］。

然而，自2019 年實(shí)施管道灌溉至今，調(diào)研發(fā)現(xiàn)管道灌溉也存在一些問題。與原土質(zhì)渠道相比，PE 管道的采用使得農(nóng)田排水情況不佳。針對(duì)這一問題，臨海農(nóng)場采用“管道灌溉+暗管降漬”的模式，在短期內(nèi)有效解決了土壤脫鹽降漬的問題。但是，由于項(xiàng)目區(qū)外河水位常年較高，暗管中收集的降漬水分在部分時(shí)間無法自行排出。同時(shí)，降漬暗管在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)淤塞問題。對(duì)此，建議在出口修建集水井輔助排水，同時(shí)可將降漬暗管直徑增加為160～200 mm。

4.3 社會(huì)效益

一是加快農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，保障糧食安全。項(xiàng)目的實(shí)施可以進(jìn)一步改善農(nóng)場農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，最大限度地提高農(nóng)田水資源利用率和糧食產(chǎn)出率，可以有效地穩(wěn)定和促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有望解決江蘇省人多地少的矛盾，從而保障糧食安全。二是推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展，保障人們生活用水安全。土地綜合整治能夠改善農(nóng)田質(zhì)量，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，從而增加農(nóng)民的收入。此外，項(xiàng)目的實(shí)施可減少農(nóng)業(yè)用水，使農(nóng)業(yè)與工業(yè)、城市與鄉(xiāng)村之間的爭水問題可得到一定的緩解。三是有助于實(shí)現(xiàn)社會(huì)穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展。項(xiàng)目的實(shí)施可提高農(nóng)民收入、改善生態(tài)環(huán)境等，從而提高農(nóng)村社會(huì)的穩(wěn)定性，促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)束語

土地綜合整治項(xiàng)目實(shí)施后，項(xiàng)目區(qū)的老舊村莊、棄荒裸地、溝塘得到平整改良，耕地面積大幅增加，項(xiàng)目區(qū)面貌也得到改善和美化。通過項(xiàng)目實(shí)施，項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃道路全部得到硬化升級(jí)，內(nèi)、外道路相互貫通，滿足了農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營及大型機(jī)械化作業(yè)要求，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本有效降低，農(nóng)作物產(chǎn)量和生產(chǎn)效益得到提高。