景艷菊
摘要 農田因自然災害受到破壞是當下我國土地規(guī)劃利用方面面臨的重要問題,而水毀耕地就是自然災害中的一種最常見的形式。本文以皋蘭縣石洞鎮(zhèn)農田修復項目為研究案例,經過對耕地損毀現(xiàn)狀和成因全面分析,研究確定了從土壤改良、土地平整、農田水利設施、田間道路修復等方面有針對性進行修繕治理的方案,將從根本上改善災害區(qū)生產生活條件,提高農民生活質量,實現(xiàn)經濟、生態(tài)、社會效益的同步和諧發(fā)展。
關鍵詞 水毀耕地;損毀現(xiàn)狀;土地整治;地力恢復
中圖分類號:F301.24 文獻標識碼:A 文章編號:2095–3305(2021)05–0140–03
我國是洪災頻發(fā)的國家之一,洪水災害通常是突發(fā)性的,不僅范圍廣、破壞性強,而且會給農民造成巨大損失。水毀耕地一般指因暴雨或泥石流等原因造成的土地結構、土壤表面及農田附屬設施等受到破壞的現(xiàn)象。我國每年因洪澇災害而受損的耕地面積巨大,這一現(xiàn)象加劇了我國人地矛盾進一步惡化,并且嚴重影響了我國的糧食生產量[1]。因此,及時修復水毀耕地是一項時間緊、任務重的大工程。
1 災害區(qū)成因分析
2020年7月中下旬,甘肅省皋蘭縣等地出現(xiàn)50年一遇的強降雨和暴洪泥石流,降雨量達到100 mm,超過往年平均降雨量300 mm[2]。大面積耕地及配套設施遭到破壞。同時,耕地原有的耕種層及表土層也造成大面積破壞。
部分田間道路被沖毀無法通行,原有灌溉設施損毀嚴重,排水系統(tǒng)阻塞致使耕地沖毀,嚴重影響耕作生產,導致耕地大面積撂荒,造成耕地資源嚴重破壞及浪費,也嚴重影響了當地農民的收入。經過多方面調查分析,主要原因如下。
1.1 自然地理概況
災害區(qū)位于秦王川盆地東部的黃土梁峁丘陵區(qū),大面積為黃土覆蓋,區(qū)內溝壑縱橫、梁峁起伏、川梁相間(圖1)。梁峁、溝壑近似NS或NNE走向,梁峁間發(fā)育“V”形、“U”形溝谷。災害區(qū)地勢較低,農田旁的排水渠因常年失修,雜物堵塞,不能有效發(fā)揮泄洪作用,一旦遇上大雨襲擊,會加劇對農田的破壞程度。
1.2 氣候
災區(qū)氣候屬于典型的大陸性干旱氣候,其特點是雨熱同期,降雨分布不均勻。
每年的7、8月份有極端強降雨,極端年最大雨量371.2 mm(1977年)。近年來,8月底的暴雨災害尤為嚴重,單次降雨量>100 mm。結果,災區(qū)在1年內遭受多次洪水侵害。
1.3 土壤
土壤養(yǎng)分狀況可概括為低氮、缺磷、富鉀,pH>7為弱堿性[3]。災害區(qū)內撂荒耕地比例高,水土流失嚴重,生態(tài)環(huán)境不斷惡化,土地嚴重退化,土壤肥力逐年下降。田間防護林網零星栽植,樹木植被較少,立地條件差,農田防護及水土保持能力較低。
2 水毀耕地現(xiàn)狀分析
通過對災毀區(qū)域的實地踏勘,災毀耕地現(xiàn)狀為淤積泥沙、石塊、草木的松散碎屑物質、生活垃圾等沖積物覆蓋,直接影響了耕地的耕作環(huán)境。
2.1 耕作層破壞嚴重
洪災發(fā)生后,大部分田塊內部及田埂土體存在不同程度的損毀。沖刷力強的地方,表層熟土層基本被沖刷干凈,形成沖坑、沉陷及隆起(圖2)。塌陷最深處深度約1.2~2.5 m,土壤養(yǎng)分嚴重缺乏。地勢低洼處因浸水時間長,粘土積淀,形成一層厚厚的泥漿,干燥后土壤板結,通透性差,造成土壤養(yǎng)分下降,影響植物根系發(fā)育。
2.2 交通現(xiàn)狀
區(qū)域內土質結構的機耕道路因受強降雨影響,大部分坑洼不平、泥濘不堪,路面沖刷嚴重,現(xiàn)狀條件差,局部地段路面太窄,只能滿足人行,農用機械根本無法下地,大大增加了勞力,生產效率低下,給農業(yè)生產和群眾生活帶來諸多不便。
2.3 水利設施狀況
2.3.1 灌溉設施狀況 由于強降雨影響,項目區(qū)斗渠、農渠大部分渠道長草、淤積嚴重,田間水利用系數低下,大部分為襯砌U型渠道,破損嚴重,需要進行改建。
2.3.2 排水設施現(xiàn)狀 通過現(xiàn)場調查,項目區(qū)山溝雨水匯集量較大,原有排水設施為土渠,雜草與覆土淤積,雨水無法順暢排出,需疏通并新建現(xiàn)狀排洪渠(圖3)。
3 主要整治措施
與一般農田相比,水毀耕地有自己特定的復墾需求,例如剝離土地表層堆積的泥沙等覆蓋物以及耕種層改造工程。因地形地貌不同,災害區(qū)域內耕地的水毀程度差別很大,復墾后的覆蓋物剝離工程和耕作層重建工程要體現(xiàn)針對性。一般來說,地勢低洼處的耕地受洪災沖擊更為嚴重,表層還覆蓋了塊石、泥砂、作物根莖等雜物,也是覆蓋物最為集中以及耕作層破壞最為嚴重的區(qū)域。因此,需要將地表覆蓋物進行剝離,并選擇合適的客土來源回填,重建耕作層。地勢較高的地段,在洪水退卻后,會留下較豐富的有機物,可加以利用[4]。
3.1 土壤修復改良
3.1.1 土地平整 平整方法主要采用土石方計算軟件,計算出土地的挖方量和填方量,并遵循挖方量和填方量相互平衡的原則,對耕地原有塌陷和隆起的地方,使用推土機或裝載機將坡地土推移、挖高填低,將田塊平整為水平梯田,建筑物建基面附近20~30 cm范圍內土方開挖,在下道工序施工前采用人工挖除,嚴格控制開挖深度及邊坡。斜率控制在3%,平整度不低于1∶500[5]。其作用是降低地面徑流對田面的沖刷,有效防止水土流失,具有蓄水和保持土壤水分以及抗寒、抗旱的能力,從而提高土地的利用率及產出率。
3.1.2 土壤修復 針對水毀耕地存在砂石淤積、肥力不足等問題,應進行土壤改良和耕層重建的相關工程,具體措施如下:首先,通過物理、化學和生物手段將土壤中的污染物轉移、吸收、降解和轉化為可接受的水平,或將有毒和有害污染物轉化為無害物質。提高耕地的品質。其次,利用耕作技術進行土壤改良,深翻耕地,耕深為0.30 m。這樣做有利于松散表層、淤泥層和表土的混合,促進養(yǎng)分的轉化和作物根系的伸長,同時促進土壤團聚體結構的形成,有利于微生物的生存和活性。最后,改善土壤,熟化程度的播種和種植質量使難溶養(yǎng)分轉化為可溶性養(yǎng)分,從而達到提高肥力的目的。
3.1.3 土壤肥力恢復 首先,將田間的秸稈及時處理或燒毀,以有效防止農田傳染病以及病蟲草害的傳播,并將有代表性的土壤樣品送檢,根據土壤養(yǎng)分檢測結果,結合增施有機肥的方法,科學耕作施肥,恢復土壤肥力等。其次,按草或農作物秸稈、雜草和其他方法來彌補,這樣做能夠抑制雜草的生長,減少水的蒸發(fā),并增加土壤有機質和有效養(yǎng)分的含量,有利于土壤團聚體結構的形成,從而達到改良土壤的目的。
3.1.4 鹽堿化土地防治措施 部分土壤改良和水毀耕地低洼地區(qū)出現(xiàn)土壤鹽漬化的現(xiàn)象,結合就近原則和經濟原則,調查培土,重建合理耕作土層,在低洼地區(qū)實施客土回填。同時,通過填高地形的方法來減少鹽漬化危害,緩解地表水分的蒸發(fā)量,回歸鹽堿平衡。
3.3 灌溉與排水
盡快恢復農田基礎設施功能,特別是灌溉及排水渠等水利設施,注重農田水利設施的建設質量以及規(guī)劃布局,優(yōu)化灌排系統(tǒng)功能,對水毀造成的水土流失也能起到一定的擬制作用。
災害區(qū)的灌溉設施是通過對現(xiàn)有破損渠道進行襯砌修復,提高水資源的利用效率,在保證作物灌水需求、提高作物產量的同時,盡可能地節(jié)省有限的水資源,促進農業(yè)生產持續(xù)高效發(fā)展。
3.3.1 輸水灌溉工程 災害區(qū)內灌溉渠道年久失修,加上本次水毀,需要全部進行改建。結合當地現(xiàn)有的水土資源、配套設施規(guī)模、灌溉方式等諸多因素,遵循因地制宜的原則修復,渠道均為U形渠,基礎處理為開挖后原土夯實,鋪設20 cm厚砂礫石墊層,鋪設防滲土工膜,灌溉方式采用最節(jié)約水的滴管灌溉。田間輸水管道采用干管(輸水)支管(配水)兩級固定管道,由于地形比較特殊,干管要根據實地地形布置,盡量保證每塊地都能灌溉到位。
3.3.2 排水工程 為了保護耕地,應有效排除暴雨天田面的積水及路面短時間匯流形成的雨水,防止暴雨時對田塊造成二次破壞。本次修復對原有災毀土質排洪渠進行襯砌,將溝道及路面雨水引流至項目區(qū)西側已建排洪渠排出。區(qū)域內的排洪渠為現(xiàn)澆單邊梯形水渠。位于山腳下的河道通常十分干燥,洪水大多由大雨形成。主要汛期為6—9月。河道洪水匯流速度快、洪水持續(xù)時間短、洪水漲跌急,已形成幾條大溝,安全隱患較大。由于溝道較多,流域面積均較小,出于防洪安全考慮,在計算流量時選取流域面積最大的溝道計算。加強防洪設施和水利設施的建設,提高防洪能力,并結合水利部門加強對防洪、灌排系統(tǒng)等設施的驗收,使驗收有標準可依,從而達到水毀耕地的復墾效果,并建立長期有效的監(jiān)督機制[6]。
3.4 田間道路工程
現(xiàn)場生產道路地形不平,道路曲折、寬窄不一,崎嶇難行,特別是排水不順暢。一旦下雨或下雪,村莊長時間被淹,道路泥濘,嚴重影響了村民的出行和日常生活,嚴重阻礙了農村的經濟發(fā)展。為滿足農業(yè)物資運輸、耕作和其他農業(yè)生產活動,應在維持原有道路交通系統(tǒng)不變的基礎上,對沖毀道路進行修復。
過路涵管:在道路交叉口處設置過路涵管B型排水管道,從路基下橫穿而過。選用φ600預制鋼筋混凝土管,總長3.5 m,進出口及兩管道的連接處用管墩支撐,管墩長寬高分別為1.0、0.3、0.3 m;進出口地面處設置長1.0 m,寬0.25 m,高0.3 m的擋墻;管墩和擋墻均采用C20砼現(xiàn)澆,管道接縫處采用1∶3水泥砂漿填塞處理。以原土夯實為基礎,夯實好后在其上鋪設鋼筋混凝土管。根據地形,管頂覆土厚0.3~0.5 m,管身兩側回填土,共修復生產路43條,共8 267 m,配套修建涵管B型14座。
5 結語
在修復工程日益完善的基礎上,后期管理是關鍵。高標準農田建設項目的實施要堅決杜絕“重建輕管”現(xiàn)象,應保證項目建設成果發(fā)揮長遠的效益。建議修復項目完成之后,能夠成立相對應的管理機構,從實際情況出發(fā),借鑒其他地區(qū)類似的相關管理經驗,做好后期的維護和管理。項目完成并移交當地集體經濟組織后,其田間道路等農田基礎設施的管護由集體經濟組織集中管理;田塊部分由承包地的農戶自行管理,加強培育與管護,保證農田基礎設施的可持續(xù)利用。
水毀耕地復墾是一項工程量大、修復難度高、資金需求量大的民生工程、惠民工程。因此,要求各部門在復墾過程中積極配合、爭取多方聯(lián)動,力爭以最快的時間和最有效的方法恢復耕種。同時,政府和相關部門也要認真對待水毀耕地開發(fā)復墾工作,并且要結合實際情況,多渠道籌集修復資金,為項目的實施提供資金保障[7]。
參考文獻
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責任編輯:黃艷飛
Present Situation Analysis of Damaged Farmland and Land Repair Strategy
—Take Shidong Town, Gaolan County as an Example
JING Yan-ju (Surveying and Mapping Institute of Gansu Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development, Xigu, Gansu 730060)
Abstract The destruction of farmland due to natural disasters is an important problem in Chinas land planning and utilization. Flooding of cultivated land is one of the most common forms of natural disasters. In gaolan county town of caves in farmland restoration project as the research case, after a thorough analysis about the present situation of arable land, damage and formation, the research identified from soil improvement, land levelling, irrigation and water conservancy facilities, field road repair targeted to repair such a scheme, will fundamentally improve production and living conditions of disasters, raising farmers quality of life, To realize the synchronized and harmonious development of economic, ecological and social benefits.
Key words Farmland destroyed by water; Ruin the status quo; Land consolidation; Soil fertility restoration