不同地貌土地整治項(xiàng)目道路溝渠工程特點(diǎn)研究

于 浩, 彭小偉

(湖北省國土測繪院,湖北 武漢 430010)

1 土地整治的基本現(xiàn)狀

土地整治是人類在土地利用中不斷建設(shè)和重新配置土地資源的過程,是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中人地矛盾不斷激化的產(chǎn)物[1]。長期以來,中國土地整理項(xiàng)目在改善農(nóng)民生活生產(chǎn)條件、調(diào)整農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀、服務(wù)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展方面發(fā)揮了重要的作用。2017年1月國土資源部、國家發(fā)展改革委正式發(fā)布實(shí)施《全國土地整治規(guī)劃(2016—2020年)》。該規(guī)劃明確了中國“十三五”期間土地整治的目標(biāo)任務(wù)。在黨的十九大開幕會上,習(xí)近平總書記指出:實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,要堅(jiān)持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展,按照產(chǎn)業(yè)興旺、生態(tài)宜居、鄉(xiāng)風(fēng)文明、治理有效、生活富裕的總要求,加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化。這對土地整治工作提出了新的目標(biāo)和方向。

因地貌類型的不同,土地整治工作在不同項(xiàng)目中的側(cè)重點(diǎn)各不相同。從工程的整體規(guī)劃思路,到單項(xiàng)工程內(nèi)容的設(shè)計(jì),都表現(xiàn)出了地域分異的特點(diǎn)。湖北省自2011年3月1日開始實(shí)施《土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(DB42T 681—2011)》。該規(guī)范實(shí)施7年多以來為湖北省土地整治工作提供了充分的理論支撐和技術(shù)參考,為土地整治工作做出了巨大貢獻(xiàn)。但該規(guī)范在研究不同地貌類型的土地整治工作內(nèi)容并不充分,部分條款內(nèi)容與實(shí)際有所區(qū)別。與此同時,隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,土地整治工作的內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)也在不斷變化。

對于不同地貌類型土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)的研究較多。田蜜(2011)[2]研究了地形地貌對土地整理研究區(qū)現(xiàn)狀的影響、工程布局的影響和效益的影響,但對不同地形地貌類型項(xiàng)目未按照平原、丘陵、山地三種地貌進(jìn)行分類,側(cè)重研究了深丘區(qū)、淺丘區(qū)和低山區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)?？佃?2012)[3]以河北省保定市的1個平原區(qū)項(xiàng)目和1個低山丘陵區(qū)項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)為案例,研究了河北省平原地區(qū)和丘陵地區(qū)土地整治項(xiàng)目四大工程的具體規(guī)劃內(nèi)容,但是其研究僅針對平原和丘陵兩種地貌類型項(xiàng)目進(jìn)行了分析,但側(cè)重于具體規(guī)劃內(nèi)容,且數(shù)據(jù)量較少。陳程程(2017)[4]討論了不同地形地貌對土地整治的影響,沒有對不同地形地貌土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)的重點(diǎn)特點(diǎn)進(jìn)行分析。劉鈺瓊(2012)[5]、唐華麗(2009)[6]、查登高(2014)[7]等對山地地區(qū)或丘陵地區(qū)土地整治項(xiàng)目進(jìn)行了有針對性的研究分析,提出了一些有較強(qiáng)指導(dǎo)性規(guī)劃設(shè)計(jì)思路和方案比選,但更加側(cè)重于解決某一地區(qū)或某一類型項(xiàng)目的問題,對其他地貌類型項(xiàng)目提及較少。

2 研究內(nèi)容、目的與技術(shù)路線

2.1 研究內(nèi)容與研究目的

通過定量分析道路面積變化率、路網(wǎng)密度變化率、水泥路長度變化率和道路工程費(fèi)占比等4個田間道路工程指標(biāo)和實(shí)施前后溝渠面積變化率、溝渠密度變化率、單位面積新建和改建輸排水工程量和灌溉排水工程費(fèi)占比4個灌溉排水工程指標(biāo),得出不同地貌類型土地整治項(xiàng)目的特點(diǎn)和重點(diǎn)。

按照平原、丘陵和山地三種地貌類型分類,通過對典型土地整治項(xiàng)目溝渠、道路等部分工程內(nèi)容進(jìn)行對比分析,闡明地貌類型與土地整治工程的關(guān)聯(lián)性,探討土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范的適用性,為土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)提供依據(jù)和參考借鑒。

2.1 技術(shù)路線

本文結(jié)合湖北省土地整治項(xiàng)目的實(shí)際情況,按照平原、丘陵、山地三種不同地貌類型,選取有代表性的典型項(xiàng)目資料作為數(shù)據(jù)樣本,將數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理、匯總、統(tǒng)計(jì)、分析,以道路工程和灌排工程的部分工程內(nèi)容規(guī)劃設(shè)計(jì)指標(biāo),通過研究得出湖北省平原、丘陵、山地三種地貌類型的土地整治項(xiàng)目工程特點(diǎn)。本文的技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 技術(shù)路線圖Fig.1 The technology roadmap

3 數(shù)據(jù)收集與處理

根據(jù)研究的需要,選取了30個具有代表性的土地整治典型項(xiàng)目進(jìn)行分析研究,相關(guān)數(shù)據(jù)資料均來源于項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工實(shí)際。數(shù)據(jù)主要來源于筆者所在單位近年來承接的土地整治項(xiàng)目,以及項(xiàng)目所在地國土部門提供的資料。項(xiàng)目實(shí)際施工資料和情況,主要通過規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在項(xiàng)目現(xiàn)場踏勘獲得。

按照湖北省《土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(DB42T 681—2011)》的分類,項(xiàng)目區(qū)地貌類型分為平原和丘陵。選取的30個項(xiàng)目按此規(guī)范進(jìn)行分類,有9個平原項(xiàng)目,21個丘陵項(xiàng)目。但是根據(jù)湖北省地形地貌的實(shí)際情況,恩施州、十堰市、宜昌市和襄陽市的部分地區(qū)具有明顯的高原山區(qū)地貌特性,將這些地區(qū)的項(xiàng)目簡單歸為丘陵項(xiàng)目顯然與實(shí)際不符。所以結(jié)合項(xiàng)目地形地貌的實(shí)際情況進(jìn)行分類,選取的30個項(xiàng)目中,平原項(xiàng)目有9個,丘陵項(xiàng)目有10個,山地項(xiàng)目11個。

選取30個典型項(xiàng)目的名稱、建設(shè)規(guī)模、片區(qū)數(shù)等信息詳見表1。

表1 典型項(xiàng)目基本信息Table 1 The basic information of typical projects

4 研究分析

4.1 道路工程

對于不同地貌類型的項(xiàng)目道路工程,為了定量具體分析的需要,研究需要引入4項(xiàng)指標(biāo),分別是道路面積變化率、路網(wǎng)密度變化率、水泥路長度變化率和道路工程費(fèi)占比。4項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算方法如下:

實(shí)施前后道路面積變化率(%)=(實(shí)施后道路面積-實(shí)施前道路面積)÷實(shí)施前道路面積×100%

道路密度變化率(%)=實(shí)施后道路面積÷項(xiàng)目區(qū)總面積-實(shí)施前道路面積÷項(xiàng)目區(qū)總面積*100%

水泥路長度變化率(%)=(實(shí)施后水泥路長度-實(shí)施前水泥路長度)÷實(shí)施前水泥路長度×100%

道路工程費(fèi)占比(%)=道路工程費(fèi)÷項(xiàng)目總投資*100%

計(jì)算結(jié)果詳見表2。

表2 道路指標(biāo)分析表(%)Table 2 The analysis table of road engineering index

注:項(xiàng)目6因無道路工程,道路分析未將其列入范圍;ISⅡ?yàn)閷?shí)施前后道路面積變化率;IPⅡ?yàn)槁肪W(wǎng)密度變化率;ILⅢ為水泥路長度變化率;ICⅡ?yàn)榈缆饭こ藤M(fèi)占比。

4.1.1 道路面積變化率

平原項(xiàng)目中,有3個項(xiàng)目道路面積變化率為負(fù)值,1個項(xiàng)目為0。道路面積變化率≤0的項(xiàng)目占去了44.4%。平原項(xiàng)目中道路面積變化率最大的超過了50%。丘陵項(xiàng)目中,有1個項(xiàng)目道路面積變化率為負(fù)值,為-25.36%,道路面積變化率最大的為64.85%。山地項(xiàng)目中,除了1個項(xiàng)目道路面積變化率為0以外,其他所有項(xiàng)目均為正值。其中,道路面積變化率最大的為76.23%,多數(shù)項(xiàng)目均在12%以內(nèi)(圖2)。

圖2 不同地貌項(xiàng)目道路面積變化率統(tǒng)計(jì)圖Fig.2 The rate of change about road area in different landforms

4.1.2 路網(wǎng)密度變化率

平原項(xiàng)目中有5個項(xiàng)目路網(wǎng)密度變化率為正值,3個項(xiàng)目為負(fù)值,1個項(xiàng)目為0。路網(wǎng)密度變化率最低的僅為-0.53%(道路密度減少)。丘陵項(xiàng)目中只有1個項(xiàng)目路網(wǎng)密度變化率為負(fù)值,路網(wǎng)密度變化率為-0.27%;其他9個項(xiàng)目均為正值,其中3個項(xiàng)目更是超過了0.30%。所有山地項(xiàng)目的路網(wǎng)密度變化率均為正值,且有2個項(xiàng)目路網(wǎng)密度變化率更是達(dá)到了0.91%和0.81%(圖3)。

圖3 不同地貌項(xiàng)目路網(wǎng)密度變化率統(tǒng)計(jì)圖Fig.3 The rate of change about density of road network in different landforms

4.1.3 水泥路長度變化率

對于29個項(xiàng)目水泥路長度變化進(jìn)行分析,如圖4所示。

平原項(xiàng)目水泥路長度變化率大都分布在20%～60%,有2個項(xiàng)目超過了80%,變化率最小的為23.14%。丘陵項(xiàng)目這一指標(biāo)分布在15%～105%之間,最大值與最小值相差較大。10個項(xiàng)目中有1個項(xiàng)目水泥路長度變化率為0,1個項(xiàng)目超過了100%,此外的8個項(xiàng)目中,有3個項(xiàng)目的變化率超過了50%,其他項(xiàng)目分布在15%～40%之間。山地項(xiàng)目中有4個項(xiàng)目變化率為0,1個項(xiàng)目變化率為108.44%,5個項(xiàng)目變化率分布在20%～50%之間。

圖4 不同地貌項(xiàng)目水泥路長度變化率統(tǒng)計(jì)圖Fig.4 The length change rate of cement road in different landforms

為了便于分析,我們求取不同地貌類型項(xiàng)目的水泥路長度變化率均值如表3所示。

表3 水泥路長度變化率均值表Table 3 The mean of length change rate of cement road

對比發(fā)現(xiàn),平原項(xiàng)目和丘陵項(xiàng)目水泥路長度變化率與山地比較相差較大,按大小排列分列第一和第二,山地項(xiàng)目水泥路工程相對較少,水泥路長度變化率最低。

4.1.4 道路工程費(fèi)占比

道路施工費(fèi)占比能夠反映出道路工程在整個土地整治項(xiàng)目中的重要程度。所有項(xiàng)目中,道路工程施工費(fèi)占比如圖5所示。

按照不同地貌類型項(xiàng)目求取道路工程費(fèi)占比均值,對比發(fā)現(xiàn),平原項(xiàng)目道路工程施工費(fèi)占比均值最少(23.21%),丘陵項(xiàng)目道路工程費(fèi)占比均值為26.85%,山地項(xiàng)目道路工程費(fèi)占比均值最大,為29.25%(表4)。

4.1.5 道路工程綜合分析

通過對不同地貌類型土地整治項(xiàng)目道路工程4個指標(biāo)的分析情況,可以總結(jié)出不同地貌類型項(xiàng)目道路工程的特點(diǎn)見表5。

圖5 道路工程施工費(fèi)占比統(tǒng)計(jì)圖Fig.5 Statistical chart of the road construction cost proportion

表4 道路工程施工費(fèi)占比均值表Table 4 The mean of road construction cost proportion

地貌類型道路工程費(fèi)占比均值/%備注平原23.21丘陵26.85山地29.25不含1個占比為0的項(xiàng)目

4.2 溝渠工程

溝渠工程一般分為兩個部分,分別是輸水工程和排水工程,但輸排水工程在不同的項(xiàng)目中也并非是涇渭分明、各不相干。如在平原地區(qū),田面相對高差較小的項(xiàng)目,還采用灌排合一方式修建溝渠。

對于不同地貌類型的項(xiàng)目溝渠,研究同樣要引入4項(xiàng)指標(biāo)如下:

表5 不同地貌類型項(xiàng)目田間道路工程特點(diǎn)Table 5 The characteristics of road engineering in different landforms

實(shí)施前后溝渠面積變化率(%)=(實(shí)施后溝渠面積-實(shí)施前溝渠面積)÷實(shí)施前溝渠面積×100%

溝渠密度變化率(%)=實(shí)施后溝渠面積÷項(xiàng)目區(qū)總面積-實(shí)施前溝渠面積÷項(xiàng)目區(qū)總面積×100%

單位面積新建和改建輸排水工程量(m/hm2)=項(xiàng)目新建和改建輸排水工程量÷項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模

灌溉排水工程費(fèi)占比(%)=灌溉排水工程費(fèi)÷項(xiàng)目總投資×100%

根據(jù)上述計(jì)算方法,計(jì)算30個項(xiàng)目的4項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)見表6。

表6 項(xiàng)目溝渠分析指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表Table 6 The analysis table of ditch engineering index

注:項(xiàng)目6因無灌溉排水工程,溝渠分析未將其列入范圍;ISⅡ?yàn)閷?shí)際前后溝渠面積變化率;IPⅡ?yàn)闇锨芏茸兓?IlⅡ?yàn)閱挝幻娣e新建和改建輸排水工程量;ICⅡ?yàn)楣喔扰潘こ藤M(fèi)占比。

4.2.1 溝渠面積變化率

通過統(tǒng)計(jì)分析,可得出以下結(jié)果(見圖6):9個平原項(xiàng)目中,有6個項(xiàng)目溝渠面積變化率為正值,3個項(xiàng)目為負(fù)值,分別為-42.40%、-30.10%和-22.21%。項(xiàng)目實(shí)施前后溝渠面積變化率最大的為19.68%。10個丘陵項(xiàng)目中,有7個項(xiàng)目溝渠面積變化率為正值,3個項(xiàng)目為負(fù)值。項(xiàng)目實(shí)施前后溝渠面積變化率最大的為28.31%。10個山地項(xiàng)目中,有7個項(xiàng)目溝渠變化率為正值,2個項(xiàng)目為0,1個項(xiàng)目為負(fù)值(-26.46%)。

圖6 項(xiàng)目溝渠面積變化率統(tǒng)計(jì)圖Fig.6 The rate of change about ditch area in different landforms

4.2.2 溝渠密度變化率

對溝渠密度變化率按不同地貌類型繪制統(tǒng)計(jì)圖如圖7所示。

圖7 項(xiàng)目溝渠密度變化率統(tǒng)計(jì)圖Fig.7 The rate of change about density of ditch in different landforms

平原項(xiàng)目中,有6個項(xiàng)目溝渠密度變化率為正值,且均在0.25%以下;3個項(xiàng)目溝渠密度變化率為負(fù)值。丘陵項(xiàng)目中,有7個項(xiàng)目溝渠密度變化率為正值,3個項(xiàng)目為負(fù)值,溝渠密度變化率最大的為0.29%。山地項(xiàng)目中,有7個項(xiàng)目溝渠密度變化率為正值,2個項(xiàng)目為0,1個項(xiàng)目為負(fù)值(-1.24%),溝渠密度變化率最大的為0.46%。

4.2.3 單位面積新建和改建輸排水工程量

30個項(xiàng)目中有2個項(xiàng)目單位面積新建和改建輸排水工程量>100 m/hm2,1個項(xiàng)目新建和改建輸排水工程量為0(山地項(xiàng)目)。通過圖8可以看出,山地項(xiàng)目單位面積新建和改建輸排水工程量較平原項(xiàng)目、丘陵項(xiàng)目大多有較大的差異,為了更加直觀、具體的判斷三種地貌項(xiàng)目的不同特征,通過求算數(shù)平均數(shù)進(jìn)行分析。

通過對三種地貌類型項(xiàng)目單位面積新建和改建輸排水工程量均值進(jìn)行比較(表7),不難發(fā)現(xiàn),山地項(xiàng)目的指標(biāo)值為23.36 m/hm2,不足平原項(xiàng)目的二分之一,而丘陵地區(qū)項(xiàng)目對應(yīng)的單位面積新建和改建輸排水工程量均值是三種地貌類型項(xiàng)目中最高的,達(dá)到了58.56 m/hm2。

圖8 項(xiàng)目單位面積新建和改建輸排水工程量統(tǒng)計(jì)圖Fig.8 Statistical chart of the quantity of ditch engineering on unit area

表7 單位面積新建和改建輸排水工程量均值表Table 7 The mean of ditch engineering on unit area

地貌類型單位面積新建和改建輸排水工程量均值/(m·hm-2)備注平原49.79不含1個數(shù)值最大的項(xiàng)目丘陵58.56山地23.36不含1個工程量為0的項(xiàng)目

4.2.4 灌溉排水工程費(fèi)占比

30個項(xiàng)目灌溉排水工程費(fèi)占總投資比例情況如圖9所示。絕大多數(shù)平原項(xiàng)目灌溉排水工程費(fèi)占比較高,9個項(xiàng)目中有8個項(xiàng)目灌溉排水工程費(fèi)超過總投資的30%,僅有1個項(xiàng)目為23.66%。平原項(xiàng)目中,灌溉排水工程費(fèi)占比均值為41.36%。丘陵項(xiàng)目灌溉排水工程費(fèi)占比也較高,10個項(xiàng)目中有7個項(xiàng)目超過40%。丘陵項(xiàng)目中,灌溉排水工程費(fèi)占比均值為42.95%。山地項(xiàng)目灌溉排水工程費(fèi)占比較低,大多數(shù)項(xiàng)目未超過25%。山地項(xiàng)目中,灌溉排水工程費(fèi)占比均值為21.28%(表8)。

圖9 項(xiàng)目灌溉排水工程費(fèi)占比統(tǒng)計(jì)圖Fig.9 Statistical chart of the ditch construction cost proportion

表8 灌溉排水工程費(fèi)占比均值表Table 8 The mean of ditch construction cost proportion

4.2.5 溝渠工程綜合分析

通過對不同地貌類型土地整治項(xiàng)目溝渠工程4個指標(biāo)的分析情況,可以總結(jié)出不同地貌類型項(xiàng)目溝渠工程的特點(diǎn)見表9。

表9 不同地貌類型項(xiàng)目灌溉與排水工程特點(diǎn)Table 9 The characteristics of ditch engineering in different landforms

5 結(jié)論與討論

5.1 不同地貌類型項(xiàng)目道路溝渠工程特點(diǎn)

本文對平原、丘陵和山地三種地貌類型的30個項(xiàng)目進(jìn)行了分析,主要對土地整治工程中的道路、溝渠二類典型工程的若干指標(biāo)進(jìn)行對比研究,得出該二類典型工程與地貌類型的關(guān)聯(lián)性如下:

(1) 道路工程是山地地區(qū)項(xiàng)目的重點(diǎn)工程內(nèi)容,在丘陵地區(qū)項(xiàng)目中也占重要地位。

道路工程是土地整治工程中的重要工程內(nèi)容之一,但并不是所有不同地貌類型項(xiàng)目的重點(diǎn)工程內(nèi)容。平原地區(qū)交通的基礎(chǔ)條件較好,新建道路并不多,大多數(shù)是原有道路的升級改造,如道路拓寬、硬化等等。丘陵地區(qū)和山地地區(qū)交通基礎(chǔ)條件相對較差,土地整治工程的重要目標(biāo)之一就是“路相連”,而丘陵和山地地區(qū)道路往往是通達(dá)度不高,道路標(biāo)準(zhǔn)也較低,難以保證農(nóng)民生產(chǎn)生活使用。為了解決這個矛盾,土地整治項(xiàng)目施工必定會在道路工程上投入更多。此外,丘陵地區(qū)和山地地區(qū)新建改建道路的人工費(fèi)、材料費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)等成本高。通過表4可以看出山地地區(qū)和丘陵地區(qū)在道路工程方面的投資明顯高于平原地區(qū)。

(2) 溝渠工程內(nèi)容在不同地貌類型項(xiàng)目中表現(xiàn)出較大差異。

平原地區(qū)項(xiàng)目中,灌溉與排水在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中同等重要,既要保證灌溉用水,還要做好排澇工作。因此平原地區(qū)既要解決“灌”的問題,又要解決“排”的問題。丘陵地區(qū)和山地地區(qū)項(xiàng)目中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多通過天然降水滿足農(nóng)作物灌溉用水,除了少數(shù)溝谷位置外,大多數(shù)項(xiàng)目灌溉用水難以保證,都更加關(guān)注“灌”的問題,也就是新建改建渠道較多,排水溝較少。

5.2 對于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的可借鑒意義

本文通過對30個土地整治典型項(xiàng)目的研究,利用單指標(biāo)定量分析的方法,得出了不同地貌類型、不同項(xiàng)目類型的土地整治項(xiàng)目部分工程所遵循的一般性規(guī)律。不同地貌類型的土地整治項(xiàng)目側(cè)重點(diǎn)各有不同,相同地貌類型項(xiàng)目有相似的特點(diǎn)。如山地地區(qū)田間道路是側(cè)重點(diǎn),丘陵地區(qū)灌排工程投資最高等等。針對這些特點(diǎn),首先要引入可評價的參數(shù)指標(biāo),再根據(jù)不同地貌類型對這些參數(shù)進(jìn)行明確。本文研究中所引入的道路工程4個參數(shù)和溝渠工程4個參數(shù)可作為規(guī)劃設(shè)計(jì)的參考經(jīng)驗(yàn)性指標(biāo)。通過對經(jīng)驗(yàn)性指標(biāo)的約束,能夠?qū)σ?guī)劃設(shè)計(jì)的內(nèi)容、工作重點(diǎn)等有更好的把握,對同地貌類型或相似項(xiàng)目才具有更大的參考價值。