土地整治工程中生態田坎設計探索
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摘 要 在秦嶺山區荒草地土地開發建設中，設計田坎一般采用生態田坎，即對于高于1.5 m的填方田坎用生態袋裝土防護，它具有結構穩定、投資相較于砌石田坎低的優點，對生態修復工程有重要意義?；诖?，以陜西省商洛市商州區腰市鎮泉村、屈村等5個村土地整治項目為例，對其工程概況和工程設計進行介紹，探討了生態田坎的優勢與施工方法，促進土地資源的有效開發利用。
關鍵詞 生態田坎;土地開發;土地整治
中圖分類號：S284 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.06.087
陜西省商洛市商州區腰市鎮泉村、屈村等5個村土地整治項目是陜西省土地工程建設集團有限責任公司商洛分公司自籌資金進行開發的補充耕地項目，項目通過開發利用大片閑置荒草地，建設以玉米和烤煙種植為主的現代規模農業示范區，采用田塊梯田化、品種區域化、灌溉節水化、作業機械化、管理科學化的生產技術，因地制宜開發未利用地，實現耕地占補平衡、建設用地零增長，為商洛市特色農業建設做出示范。項目建設規模為86.54 hm2，建成后耕地面積為80.6 hm2。項目區新增耕地面積75.68 hm2 [1]。
1 項目概況
1.1 位置
項目區建設地點位于商洛市商州區腰市鎮泉村、屈村、郭村、興勝村，地理坐標為東經109°56′26″～109°57′28″，北緯34°02′31″～34°03′44″。
1.2 地形地貌
項目區屬低山丘陵地貌區。位于板橋河流域支流腰市河左側丘陵坡塬地帶，涉及5個村土地，海拔在887～983 m，相對高差40 m，地形呈橢圓形分布，地勢東北高西南低，寬度在70～200 m，長約0.5 km。
1.3 氣象
項目區氣候屬暖溫帶半濕潤季風型氣候區。年平均氣溫12.9 ℃，無霜期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，降水時空分布不均，有明顯的季節性特征。年日照時間2 153.7 h，光熱條件好，有利于作物生長，適生作物較多。但項目區土層較薄，土壤保墑能力較弱，降雨利用率較低。
1.4 土壤
項目區內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，砂壤質地，團粒、塊狀結構，上層疏松多孔，下層稍緊實，易耕作，宜耕期長，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，應加強地力培養。
1.5 植被
項目區植被覆蓋率60%以上，主要樹種有山刺柏、油松、刺槐，農作物主要有小麥、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
項目區地處板橋河流域，板橋河干流長47.5 km，流域面積588.0 km2，比降13.7‰。項目區西邊為腰市河，上游為廟灣水庫。項目區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
項目區表層覆蓋一層與東秦嶺階地同時形成的褐土和紫色土，土壤結構松散，立地條件較差，遇水較易坍塌。工程區域無活動斷裂和褶皺，地表相對穩定，滿足工程建設需要。
2 工程設計
根據項目區實際情況，工程設計涉及土方平整、田坎修筑、灌溉與排水、田間道路和農田防護工程等建設內容。
對土地平整區，按照TD/T 1012—2000《土地整治項目規劃設計規范》，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，按照便于耕作、管理和生產的要求，結合地形地勢布設水平梯田，梯田區根據地形布設，按“小彎取直，大彎就勢”原則進行梯田田坎修筑。耕作層厚度應為30 cm以上，有效土層厚度應為50 cm以上，土壤理化指標應滿足作物高產穩產要求。梯田形狀呈長條形或帶形，且采用反坡設計，反坡式梯田坡度控制在3/100，每臺梯田設計土質排水溝。田面寬度不小于5 m，梯田同一層面的田面應貫通，坡度控制在3/100（采用反坡，靠近田埂側高，遠離田埂側低）。
2.1 水平梯田設計
項目區現有其他草地面積80.63 hm2，經測量項目區場面坡度一般在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。
針對項目區的實際情況，對于地面坡度在15°以下的區域進行坡改梯，設計田坎高度為1 m或1.5 m，田面寬視地面坡度而定，一般大于8 m。對于15°～25°的區域開發成耕地，經方案比選確定：梯田寬8 m，田坎高度為2.0～2.5 m。
規劃水平梯田沿等高線布設，設計形狀為長方形，梯田長度一般為10～300 m，耕作方向為東西方向。
2.2 田坎設計
2.2.1 田坎形式選擇
土地平整工程田坎設計現狀一般分為土質田坎、干砌石田坎、生態袋田坎三種形式。針對項目區的實際情況，以下對三種田坎的優缺點進行比選，最后確定最優的方案。
土質田坎是丘陵塬區土地平整最常用的方案，但在秦嶺地區土質田坎高度一般不能超過1.5 m，項目區的土質（風化砂巖紅土）也決定了土質田坎高度不能超過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°區域坡改梯的田面寬度均會小于3 m，無法耕種。
干砌石田坎在秦嶺山區土地整治中也比較常用，但大部應用在河谷川道平地中，可以就地取材，項目區面積?。娣e為3.3～13.3 hm2地區）投資相對較小，土質丘陵塬上應用較少。由于本項目區內沒有砂石資源，不能就地取材，如果選用干砌石田坎需從約20 km外的采石場外調塊石，以2 m坎高為例，干砌石田坎每延米投資約330元，投資較大;干砌石田坎優點是田坎較高，平整后的梯田寬度較大，一般大于8 m。 生態袋田坎是種修筑田坎的新技術，近幾年才發展應用起來，水利水保部門應用較多，土地整治工程中應用較少。生態袋是一種無紡織的土工布料，它是由聚丙烯人造纖維材料針刺成網的高強度平面穩定材料。這種特殊配制的聚丙烯能抗紫外線的侵蝕，不受土壤中化學物質的影響，不會發生質變或腐爛，永久不可降解并可抵抗蟲害的侵蝕。
水可從袋體滲出，從而減少袋體的靜水壓力，袋中土壤不會瀉出袋外，達到了水土保持的目的。透水不透土，是水土保持的關鍵特性。袋體柔軟，整體性好，施工簡便，是修筑田坎的理想材料。
生態袋具有目標性透水不透土的過濾功能，既能防止填充物（土壤和營養成分混合物）流失，又能實現水分在土壤中的正常交流，使植物生長所需的水分得到了有效的保持和及時的補充，可使植物穿過袋體自由生長。
生態袋砌好后，可采取多種種植方式，都能長出綠色植物。植物可穿過袋體自由生長，根系進入工程基礎土壤中，且無數根錨桿完成了袋體與主體間的再次穩固作用，時間越長，越加牢固，更進一步實現了建造穩定性永久邊坡的目的，大大降低了維護作用。以2 m坎高為例生態袋田坎每延米投資約180元，投資低，經濟效益比較高。
經方案比選確定項目區坡度小于15°的區域坡改梯選用土質田坎（田坎高度小于1.5 m），田坎外側撒播草籽綠化;項目區坡度大于15°的區域坡改梯所有的填方田坎選用生態袋田坎防護（田坎高度大于1.5 m）。
2.2.2 土質田坎設計
在一定土質和坎高條件下，田坎外坡緩，其穩定性好，但田坎占地和用工量大;外坡陡，田坎占地和用工量小，但穩定性差。田坎外坡設計的基本要求是：在一定的土質和坎高條件下，保證埂坎穩定，并盡可能少占地，少用工。在本次土質田坎設計中，1.0 m高設計田坎外坡為β=75°（田坎外坡為1∶0.3），1.5 m高設計田坎外坡為β=70°（田坎外坡為1∶0.4），
2.2.3 生態袋田坎設計
對于項目區內設計的填方田坎，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，必須用生態袋在修筑的田坎外側進行防護，高2.5 m以上設計田坎外坡為β=60°（田坎外坡為1∶0.6）。
3 生態袋田坎施工
生態田坎是由生態袋裝填土后錯位堆疊而成，生態袋一般采用SNG/C-PET/PP-10土工布制作，袋間采用聯結扣聯結，填充材料選擇透水性較好的砂性土，約2 m鋪設一個裝填透水性好的中粗砂生態袋，根據現場裝填土壤情況確定有機肥的摻量，以滿足植物生長。具體施工方法：1）墻后坡面在土方平整壓實后按坡比削坡壓實，田坎基槽開挖后按坡比夯實;2）將填充料人工裝入生態袋內，壓實，生態袋口采用機械縫合;3）將裝滿填充料的生態袋分層錯位堆砌并人工踩平;4）生態袋層與層之間錯位采用標準扣進行連接，并在標準扣上抹黏結劑。
4 結論
針對項目區實際情況（土層相對較厚，但砂石料資源短缺），在項目規劃設計中樹立社會主義生態文明觀，堅持節約優先、保護優先、自然恢復為主的方針，推動形成人與自然和諧發展的現代化建設新格局。工程措施采用新方法，創造性的把生態袋田坎修筑方法引用到本項目中，能夠減少資金投入、確保工程實用，達到生態修復的目的，對相應的生態修復項目有重要意義。
參考文獻：
[1] 南通平安合成材料有限公司.生態袋生態護坡工程施工方案[Z].2014.
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