農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

摘要：推進(jìn)鄉(xiāng)村的產(chǎn)出增長(zhǎng)及其經(jīng)濟(jì)活力，農(nóng)用地的基本建設(shè)與維護(hù)扮演著關(guān)鍵角色，它有效地促進(jìn)了全方位的農(nóng)作物產(chǎn)能提升，并累積了寶貴的實(shí)踐知識(shí)。根據(jù)實(shí)際工程情況，首先介紹了該項(xiàng)目的概況，并探討了其設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，從而立足自身特色和優(yōu)勢(shì)，采取更加直接、明確、有力的政策措施，確保農(nóng)田基礎(chǔ)水利建設(shè)在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中發(fā)揮更大作用，使農(nóng)民得到真正的實(shí)惠。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)土壤改良工程灌溉與排水工程

中圖分類(lèi)號(hào)：S274

DesignOptimizationAnalysisofFarmlandInfrastructureConstructionProjects

YEHaiyan

GuangdongJingweiEngineeringConsultingandDesignCo.，Ltd.，Guangzhou，GuangdongProvince，510000China

Abstract：Thebasicconstructionandmaintenanceofagriculturallandplayacrucialroleinpromotingtheoutputgrowthandeconomicvitalityofruralareas.Iteffectivelypromotesthecomprehensiveimprovementofcropproductioncapacityand accumulatesvaluablepracticalknowledge.Basedonactualengineering，thisstudyfirstintroducestheoverviewoftheprojectandexploresitsdesignoptimizationmethods.Basedonitsowncharacteristicsandadvantages，itadoptsmoredirect，clear，andeffectivepolicymeasurestoensurethatthebasicwaterconservancyconstructionoffarmlandplaysagreaterroleintheconstructionofsocialistnewruralareas，andenablesfarmerstotrulybenefit.

KeyWords：Farmland;Infrastructureconstruction;Soilimprovementproject;IrrigationandDrainageEngineering

中央農(nóng)村工作會(huì)議于2023年12月19日至20日在北京舉行。會(huì)議強(qiáng)調(diào)保障糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)定安全供給始終是建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)的頭等大事。需啟動(dòng)新一期百億公斤糧食生產(chǎn)能力增進(jìn)計(jì)劃，并迅速擬定執(zhí)行策略。必須緊緊把握農(nóng)田和種植資源這兩個(gè)關(guān)鍵因素，堅(jiān)定不移地保持18億畝的農(nóng)用地保有底線(xiàn)，逐漸將所有永久性基礎(chǔ)農(nóng)地轉(zhuǎn)化為符合高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)田，并確保種業(yè)復(fù)興計(jì)劃取得實(shí)際效益，將主導(dǎo)作物品種的控制權(quán)牢牢握在手中。須完善糧食生產(chǎn)者收入保護(hù)體系，強(qiáng)化主要產(chǎn)糧區(qū)域的利益賠償制度。確保食品供應(yīng)穩(wěn)定，需從提高產(chǎn)量和降低損耗兩方面齊頭并進(jìn)，不斷推進(jìn)節(jié)糧措施的深入實(shí)施[1]。必須確立全面的食品理念，建立多樣化的食品供應(yīng)機(jī)制，通過(guò)多種方式挖掘食品資源。必須嚴(yán)肅評(píng)估并督促各個(gè)地區(qū)切實(shí)擔(dān)負(fù)起確保糧食穩(wěn)固的義務(wù)。致力于提升水土資源的有效應(yīng)用并確保糧食供應(yīng)穩(wěn)定，廣東省正積極鞏固高效耕地的構(gòu)建，從而實(shí)質(zhì)性地提高農(nóng)作物對(duì)災(zāi)害的防御、抵抗及減緩能力。這一系列的舉措，包括強(qiáng)化農(nóng)田水利設(shè)施，是為了迅速?gòu)浹a(bǔ)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域存在的不足，從根本上增進(jìn)農(nóng)業(yè)的整體生產(chǎn)力，為該省的糧食生產(chǎn)潛力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

1農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的概念與分類(lèi)

1.1農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的概念與特征

農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施是指為實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉、排水和水資源管理等目標(biāo)而建設(shè)的各種設(shè)施和工程。它是農(nóng)田水利系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于提高農(nóng)田水資源利用效率、保障農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)和農(nóng)田的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施涵蓋了農(nóng)田水資源調(diào)控、灌溉和排水等多個(gè)方面，是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)[3]。農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施通常是針對(duì)一定的農(nóng)田區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)的，以滿(mǎn)足該區(qū)域的農(nóng)田水資源需求。農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施通常需要進(jìn)行工程建設(shè)和工程管理，包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等環(huán)節(jié)。

1.2農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的分類(lèi)

農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施可以按照不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)，按功能分類(lèi)：第一類(lèi)，灌溉設(shè)施，包括引水渠道、灌溉管網(wǎng)、噴灌設(shè)備、滴灌設(shè)備等，用于將水源引入農(nóng)田并進(jìn)行灌溉；第二類(lèi)，排水設(shè)施，包括排水渠道、排水管網(wǎng)、排水泵站等，用于排除農(nóng)田中的積水，防止水澇和土壤鹽堿化；第三類(lèi)，蓄水設(shè)施，包括水庫(kù)、水塘、水窖等用于儲(chǔ)存水資源，以應(yīng)對(duì)干旱季節(jié)或供水不足的情況；第四類(lèi)，調(diào)水設(shè)施，包括水閘、水泵站等，用于調(diào)節(jié)水的流量和水位，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的水資源調(diào)控[4]。

2項(xiàng)目概況

項(xiàng)目區(qū)位于樂(lè)昌市慶云鎮(zhèn)灣雷村、金坪村，東接圣帝廟，南接棗子園，西臨S248省道，北接新井、上頭坪和金古坪。項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模328.81畝，現(xiàn)狀地類(lèi)為旱地、水澆地和林地，其中旱地面積237畝，占建設(shè)規(guī)模72.08%；水澆地面積77.97畝，占建設(shè)規(guī)模23.71%；林地面積13.84畝，占建設(shè)規(guī)模4.21%。權(quán)屬為慶云鎮(zhèn)灣雷村、金坪村所有，改造后新增水田面積303.53畝。本工程主要任務(wù)是將旱地改造為水田，從而種植水稻，保障糧食生產(chǎn)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)遵循《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2017）和《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50288—2018）的相關(guān)規(guī)范。

3農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)

3.1土壤改良工程

3.1.1土壤有機(jī)質(zhì)改良

根據(jù)土壤檢測(cè)報(bào)告及樂(lè)昌市2018年度耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)成果，有機(jī)質(zhì)含量為2.65%，土壤容重為1.26g/cm3，現(xiàn)狀土壤有機(jī)質(zhì)已達(dá)到丘陵地區(qū)水田驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)質(zhì)含量需大于1%的要求，但是考慮到建設(shè)過(guò)程中需對(duì)土地進(jìn)行施工、平整及耕作層剝離回填，項(xiàng)目地塊耕作層堆放存在交叉情況以及土壤翻耕等措施，會(huì)造成土壤有機(jī)質(zhì)的流失，擬按施工過(guò)程土壤有機(jī)質(zhì)的流失率為0.106%，對(duì)改造后的水田施加有機(jī)肥，確保項(xiàng)目區(qū)建設(shè)后有機(jī)質(zhì)含量不降低。

據(jù)廣東省國(guó)土資源和農(nóng)業(yè)部門(mén)下發(fā)的《廣東省開(kāi)墾水田方案可行性探究報(bào)告撰寫(xiě)指引（試用版）》等兩份文件通告（粵國(guó)土資耕保發(fā)〔2018〕第104號(hào)）所示，土壤中有機(jī)物含量的計(jì)算公式為：

畝均用量=耕作層體積×容重×[提升目標(biāo)×（1+損耗率）]/（產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量（干基）×（1-含水量））

本項(xiàng)目采集1個(gè)土壤樣品土壤樣本每個(gè)樣品采用5點(diǎn)混合土樣，其他取土點(diǎn)同理計(jì)算相關(guān)施肥用量詳見(jiàn)表1。

根據(jù)以上結(jié)果分析，項(xiàng)目區(qū)共需有機(jī)肥42.98t，畝均施肥量為0.54t/畝。

3.1.2土壤容重改良

項(xiàng)目區(qū)土壤容重為1.26g/cm3。鑒于施工過(guò)程中的土壤流失，為穩(wěn)固工程區(qū)的土壤密度，采取增強(qiáng)土質(zhì)有機(jī)成分的措施，施用有機(jī)肥料，并輔以浸水?dāng)嚢柰恋氐仁┕ぜ夹g(shù)，確保土地密度保持在每立方厘米1.0～1.4g/cm3的范圍內(nèi)。

3.1.3土地翻耕

計(jì)劃利用帶有漏斗的田間施肥裝置，均勻地將有機(jī)肥料撒布于農(nóng)田中。在田地里撒入有機(jī)肥料之后，便動(dòng)用耙土機(jī)具對(duì)地塊進(jìn)行三遍地面翻耙，從而實(shí)現(xiàn)表層土與有機(jī)肥的充分融合。接著將灌溉水輸送至農(nóng)田里，保持水面與耕種層的土壤表層齊平。持續(xù)地以耙土機(jī)在農(nóng)田上作業(yè)三遍，確保耕作表層的泥土和商用有機(jī)肥料充分融合。

3.2灌溉與排水工程

3.2.1輸水工程

（1）灌排方式及渠系布置。

①灌排方式選擇。

關(guān)鍵的灌水通道與關(guān)鍵的排水通道進(jìn)行專(zhuān)門(mén)劃分，而農(nóng)田內(nèi)的水道則依據(jù)地勢(shì)特征和當(dāng)前的規(guī)劃來(lái)挑選適合的供水渠道。

②渠系布置。

對(duì)于千畝或更小規(guī)模的灌區(qū)來(lái)說(shuō)，通常由主、分（農(nóng)田）渠兩個(gè)級(jí)別的渠道構(gòu)成。對(duì)于那些灌溉規(guī)模相對(duì)較小的地區(qū)，通常直接利用主渠向農(nóng)田分配水資源，并結(jié)合對(duì)現(xiàn)有渠道的改進(jìn)（比如直化曲流）來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常情況下，主渠會(huì)順著等高線(xiàn)在較高的地帶設(shè)置，而次級(jí)渠道則宜于與之形成垂直布局，最大程度地利用地勢(shì)實(shí)現(xiàn)自流灌溉，這樣有助于水的排泄。滿(mǎn)足灌溉與排水并行需求的水道需在各個(gè)農(nóng)田單獨(dú)配置入水和排水設(shè)施，確保供應(yīng)水源穩(wěn)定及灌溉排水靈活。

3.2.2排水工程

（1）排澇標(biāo)準(zhǔn)。

遵循《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288—2018）所載明的《地區(qū)設(shè)計(jì)排水淹沒(méi)頻率表》內(nèi)容，結(jié)合項(xiàng)目所在地的自然及氣候特點(diǎn)、相關(guān)法規(guī)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)，該區(qū)域排水準(zhǔn)則定為“每十年可能出現(xiàn)一次的洪水水平，確保24小時(shí)內(nèi)的降雨量能在3天內(nèi)排至農(nóng)作物可承受的積水深度”[5-6]。

（2）建筑物分級(jí)。

根據(jù)本次工程的等別及建筑物所在工程中的作用和重要性進(jìn)行分析計(jì)算確定。本次所有渠道及水工建筑物的等別均為5級(jí)。

本工程計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下：本項(xiàng)目通過(guò)人工深插鋼筋及采用洛陽(yáng)鏟淺層開(kāi)挖表土初步可探明，項(xiàng)目區(qū)表層土多為粉質(zhì)黏土，地基承載力初步判定為150kN/m2，渠墻外側(cè)填土內(nèi)摩擦角φ=12°，填土與墻背間摩擦角δ=6°，黏聚力C=20kPa，墻土表面與水平面的夾角β=0、土容重γ土=18kN/m3、混凝土容重γa=24kN/m3、水容重γ水=9.8kN/m3。

在通常的運(yùn)作期間渠道帶水以及在完全建成期間渠道不含水的兩個(gè)狀態(tài)下，進(jìn)行工況的相關(guān)計(jì)算，在此不做贅述。

3.2農(nóng)田防護(hù)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)工程

項(xiàng)目區(qū)屬于丘陵區(qū)，本項(xiàng)目需要進(jìn)行坡改梯和制坎工作。為充分利用項(xiàng)目多余開(kāi)挖土方，本項(xiàng)目制埂類(lèi)型為土坎，項(xiàng)目規(guī)劃修筑規(guī)格分別0.4m高的土質(zhì)田坎471m，0.5m高的土質(zhì)田坎163m，1.0m高的土質(zhì)田坎16m，1.5m高的土質(zhì)田坎46m。以保證水不出田，泥不下坡。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水利設(shè)施的構(gòu)建與管理對(duì)農(nóng)作物的培育及鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步極為關(guān)鍵。本文緊扣實(shí)踐工程事例，針對(duì)土壤改善、水利灌溉與排水、耕地保護(hù)與生態(tài)環(huán)境維護(hù)和其他相關(guān)工程項(xiàng)目等四大板塊，深入分析了對(duì)農(nóng)田基建項(xiàng)目設(shè)計(jì)的改進(jìn)和優(yōu)化。該項(xiàng)目實(shí)施完畢，預(yù)期能對(duì)本地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生良好的促進(jìn)效果，降低水道的滲漏流失，節(jié)省珍貴水源，提高糧食作物特別是水稻的產(chǎn)出，改良當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，并在灌溉成效和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益上取得顯著成就。

參考文獻(xiàn)

[1]李明.加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的措施分析[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)（全文版）農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022（7）：134-136.

[2]劉慧軍，楊翠青，孫秀軍，等.松山區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].基層農(nóng)技推廣，2023（11）：127-129.

[3]熱米拉·塔什珀拉提.節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].水電水利，2022，6（10）：83-85.

[4]程龍雨.新泰市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)績(jī)效評(píng)價(jià)研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2023.

[5]袁祖培.基于DEA的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目資金使用效率研究[D].恩施：湖北民族大學(xué)，2023.

[6]焦楊皓，畢慶生，呂剛，等.高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)工程措施資源環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)研究[J].人民黃河，2024，46（3）：114-120.