建设标准
(一)土地平整工程
1.旱地
对灾毁地采取“小平大不平,就地平整”的原则,推凸填凹,对高凸地采取推挖等方式进行平整,对低凹地进行回填,降低地块坡度。按照土地平整的相关要求,结合骨干沟渠、道路的走势和高程,分坡度级别选择确定不同田块的田面宽度,以田块为单位进行土地平整,需要进行坡改梯、爆破松土、薄改厚,修筑田埂,建成水平梯地。
土地平整时,将可用的表土进行剥离,必须保证表土厚度在40厘米以上,深耕与改良土壤相结合,尽量使表土仍覆盖于表层,以保持原表土的肥力。
2.水田
根据项目区实际情况,对现有水田田坎进行合理归并,田块修筑和地力保持,并因地制宜地采用土坎、石坎、土石混合坎或植物护坎等田坎保护措施。水田耕作田块内部布置格田,格田长度30~120米,宽度20~40米。
平:水田格田归并后内部高差小于±3厘米以内,旱地土面坡度5°以下。
厚:有效土层厚度50厘米以上,耕作层厚度25厘米以上。
固:田土坎牢固。格田土坎顶宽30厘米,土坎高于土面20厘米以上;在土质稳定较差,易造成水土流失的区域,适当采用石坎,石坎宽度40厘米,高出田面30厘米,石坎高度2米以内。
配套完善:沟、池、凼、坑、路等。
(二)灌溉与排水工程
灌溉设计标准:灌溉设计保证率根据区域水文气象、水土资源,作物种类、灌溉规模、灌水方式等综合确定。在农田水利工程布局上,借助自然形成的排水沟建立排水系统,同时为保证耕地安全,在坡面流水集中地和滑坡、泥石流发生地坡面与耕地交界处上游设置截留沟,引导坡面径流,也为灌溉用水提供水源。项目区有大量块石和卵石,所以截留沟与排水沟采用浆砌块石或卵石,为梯形断面,断面大小根据水量设计,排水沟末端排入自然溪沟或都坝河。根据项目区农作物种植的特点,新建蓄水池,补充干旱时节用水需求。山平塘及中转蓄水池水源主要引自大竹村2组西面项目区外100米处的天然瀑布,该瀑布为常流水,采用RPVC管道引水,既节约用水,又防止震动破坏水管。蓄水池采用200立方米和100立方米两种,200立方米为中转蓄水和灌溉蓄水,100立方米为灌溉蓄水,200立方米蓄水池与100立方米蓄水池用RPVC管道联通,满足补水需求。在道路与排水沟交叉处根据排水沟大小设置涵洞、涵桥。在排水沟与灌溉渠交叉处设置渡槽,渡槽为灌溉引水所用。
蓄水池容量为100立方米和200立方米,控制灌溉面积10~25亩,每池配套沉沙池、排水沟、引水渠,排水标准达到拦蓄一次降雨100毫米的能力。
排水:排涝标准满足农田积水不超过作物最大耐淹时间,旱作区农田排水宜采用10年一遇1~3天暴雨从作物受淹起1~3天排至田面无积水;水稻区农田排水采用10年一遇,1~3天暴雨3~5天排至作物耐淹水深。
灌溉与排水工程按《灌溉与排水工程设计规范》(GB 50288—99)要求,工程等级按V级标准设计和建设。
(三)田间道路工程
道路布置原则是尽量和项目区外道路衔接,同时为方便生产,考虑附近村庄的道路情况,以满足交通运输、农机行驶和田间生产及管理的要求。田间道路建设标准依据《高标准基本农田建设标准》(TD/T1033—2012)、《四川省土地开发整理工程建设标准》(试行)(川国土资发〔2007〕53号)和《四川省农村土地整治项目规划设计导则》等执行。
田间道路路面宽度3~6米,承担主要农产品运输和生产活动功能的田间道路需硬化,田间道路面高出地面30~50厘米。生产路路面宽度为2米以下,路面高出地面30厘米。同时,田间道的平曲线半径不小于20米,当平曲线半径小于规定的最小半径时,应设置超高,并在平曲线两端设置一段不小于10米的超高缓和段,超高横坡度最大值不超过8%,当平曲线半径等于或者小于15米时,应在曲线内侧加宽,并设置缓和段。
(四)农田防护与生态环境保持工程
当地原有的农田防护林虽已经茂密,但局部区域遭到滑坡、泥石流等破坏,所以仅在坡度较大的斜坡规划种植板栗或核桃,既满足农田生态防护林及景观要求,又可防止水土流失,还带来一定经济收益。水土保持工程结合坡改梯工程进行,不进行单独规划。
灌溉水渠修建标准,应符合《灌溉与排水工程设计规范》的有关要求。
渠道工程设计应符合《灌溉与排水工程设计规范》的要求,渠道防渗还应符合《渠道防渗工程技术规范》和《渠系工程抗冻胀设计规范》的要求。不需要防渗的渠道应通过清淤、整修边坡、局部加固等措施恢复原有功能。
易坍塌、易受冲刷渠道(渠段)可采用石料、卵石、混凝土等使用寿命长的材料进行砌护。防渗措施应遵循因地制宜原则,根据当地条件客观分析,选择适宜断面形式,并尽可能选用工厂化生产的预制构件。
渗漏严重渠道(渠段)宜采用预制U型渠槽、现浇混凝土等使用寿命长、防渗性能较好的材料进行防渗处理,经防渗处理的渠道渗漏损失一般不应大于渠道设计流量的5%;小型农田水利工程中的渠系建筑物主要包括斗门、农门、涵洞、渡槽、桥梁、陡坡、跌水等。
推荐采用工厂化生产或现场预制的装配式结构。斗、农门的尺寸应按标准规格选用;流量大于0.2m3/s的闸门宜采用铸铁闸门,流量不大于0.2m3/s的闸门宜采用钢板闸门;闸门应具有较好的止水性能,斗门启闭易采用手动螺杆启闭机。
农田排水工程:
农田排水工程设计应符合《灌溉与排水工程设计规范》和《农田排水工程技术规范》的要求。对于达不到上述要求的田间排水系统,应根据具体情况通过整治田间沟道,增强其排泄能力,对于易塌坡沟道,应采取防坍固坡措施。
有条件地区可以采用“井灌井排”方式,需要时也可以采用暗管排水方式;排水泵站设备损坏时应进行修复,老化严重时应进行改造、更新;必要时进行田间排水系统的续建配套。排水建筑物宜采用定型设计和装配式结构。
(一)灌溉水源的分析与计算
1.地表水资源量
地表水来源主要为天然降水,地表水水量按照地形条件分布,根据地形条件由低到高呈递减趋势。根据甘溪水文站陈家坝水文点实测,2008年9月22日降雨101.5毫米,9月23日降雨255.5毫米,9月24日降雨98.8毫米,致使形成“9·24”特大泥石流灾害,说明项目区全年地表水水量较大。由于汶川地震后项目区许多基础资料丢失,所以参考邻近地区江油县多年平均径流深417毫米作为项目区平均径流深度。项目区面积3128.56亩,地表水资源总量为86.97×104立方米。
都坝河从项目区东侧流过,年均径流量4.7米3/秒,年均径流总量1.48亿立方米,可作为项目区小河村主要耕地的灌溉水源。
2.地下水资源量
项目区地下水的补给主要受大气降水控制,由地表径流补充,其水量随季节变化而变化。地下水类型为碎屑岩类裂隙水,地震前常有山泉出露,地震后仅有两处出露,其中一处在大竹村3组西北方向,由于受硫化物污染(可见析出硫磺),不能饮用,仅能用于灌溉;另一处位于大竹村2组正西方向,山泉汇集呈瀑布形式进入项目区,该水源质量较好,可用于饮用,水量较大,流量估计0.05~0.10米3/秒。
(二)需水量分析
1.灌溉制度设计
陈家坝乡农业灌溉没有需水量试验资料,灌溉制度参考相邻地区和县内中小型水利工程编制的灌溉制度及灌溉定额进行综合分析,制定设计方案。
项目区内旱地作物包括玉米、小麦、油菜、红薯、蔬菜和其他豆类作物。根据作物生育期和降雨年内分配情况,确定玉米、小麦、油菜和蔬菜为主要灌溉作物。
玉米是大春粮食作物,一般在4月上旬播种,8月中旬收获,全生育期130天,拟定全生育期灌水三次:4月上旬、5月中旬和6月下旬各一次,灌水定额20.0米3/亩,灌溉定额60.0米3/亩,雨季不灌水。
红薯灌水两次,6月下旬和7月下旬各一次,灌水定额20.0米3/亩,灌溉定额40.0米3/亩,雨季不灌水。
小麦是小春粮食作物,其生长期一般为10月中旬至次年5月下旬。拟定全生育期灌水四次,灌水定额20.0米3/亩,灌溉定额80.0米3/亩,雨季不灌水。
油菜是小春粮食作物,其生长期一般为10月中旬至次年4月下旬。拟定全生育期灌水三次,灌水定额20.0~25.0米3/亩,灌溉定额70.0米3/亩,雨季不灌水。
蔬菜多为全年性多品种交替种植作物,项目区内大春蔬菜品种有葱头、莴笋、白菜和萝卜等;冬早蔬菜品种有茄子、青椒、黄瓜、番茄等。供水过程按旱季勤供水,雨季不灌水。主要作物灌溉制度见表10-3。
表10-3 主要作物灌溉制度表
2.需水量计算
(1)规划种植结构。项目区主要种植粮食作物,适当种植经济作物。在确定灌区作物种类及种植比例时,主要考虑如何充分、合理地利用水土资源。项目区通过土地复垦后,有效耕地面积为838.68亩(不含田坎),全部为旱地。在小河村3组都坝河边的耕地,种植2年以后,可根据情况,改种水稻。结合北川县土地利用总体规划及农业区划,复种指数考虑为200%,现规划种植结构,见表10-4。
表10-4 项目区作物组成规划表 单位:亩
(2)灌水率的确定。灌水率是指项目区内单位面积上所需灌溉的净流量,是计算灌溉设计流量的依据。净灌水率用下式计算:
q=α·m/8.64T (10-1)
式中:q——灌水率,米3/(秒·万亩);
α——作物种植比例,%;
m——灌水定额,米3/亩;
T——灌水持续时间,天。
灌水率计算成果与综合定额表,见表10-5。
(3)灌溉用水量计算。根据灌水模数图推算灌溉用水量。计算公式为:
Wi=qiA总Ti/η水 (10-2)
式中:Wi——某时段的灌溉用水量,立方米;
qi——某时段的净灌水率,米3/(秒·万亩);
A总——某时段的长度,秒;
Ti——设计灌溉面积,按土地复垦后耕地面积838.68亩计算;
η水——灌溉水利用系数,η水=η1η2。
η1为田间水利用系数,根据《灌溉与排水工程设计规范》规定田间水利用系数设计值不低于0.95,而项目区主要旱作物,采用管道输水,因此,η1取0.95。η2为渠系水利用系数,根据四川省土地整理中心土地整理技术培训资料,项目区所有输水渠道整治为混凝土衬砌和浆砌条石衬砌,渠系水利用系数≥0.75,因此,选用0.90,则灌溉水利用系数0.86。
灌区净灌溉用水量与毛灌溉用水量可分别采用公式(10-3)和(10-4)计算;净流量与毛流量可分别采用公式(10-5)和(10-6)计算。
灾害损毁土地复垦
灾害损毁土地复垦
灾害损毁土地复垦
灾害损毁土地复垦
式中:Wj——某时段灌区净灌溉用水量,立方米;
A——灌区灌溉面积,公顷;
——灌区净综合灌水定额,米3/公顷;3]]
αi——第i种作物的种植比,其值为第i种作物的灌溉面积与灌区灌溉面积之比;
mi——第i种作物在该时段的灌水定额,米3/公顷;
W——某时段灌区毛灌溉用水量,立方米;
η——灌溉水利用系数;
Qj——某时段灌区净灌溉流量,米3/秒;
q——灌水率,米3/(秒·100公顷);
Q——某时段灌区毛灌溉流量,米3/秒。
表10-5 需水量表
3.水利工程供水量
可供水量主要来源于以下两个方面:
(1)项目区小河村3组从都坝河引水,可保证灌溉小河村1组、3组靠都坝河边的土地,同时从青林沟引水,可灌溉青林沟旁的耕地。两处引水可保证灌溉300亩土地,每年向项目区供水6.00×104立方米。
(2)内部蓄水工程蓄水及补充来源。项目区需水工程主要保障838.68亩耕地灌溉。需新建蓄水池27 口,其中容积为200立方米的4 口,容积为100立方米的23口,复蓄指数按1.5计算,每年可供利用水量为0.47×104立方米。项目区蓄水工程除降雨补充外,全部由大竹村2组一条自然瀑布补充,该瀑布流量保守估计0.05米3/秒,全年供水能力达157.68×104立方米,全部供向项目区或流经项目区,但由于蓄水工程有限,该瀑布水实际利用系数为0.2,可利用水为31.53×104立方米,多余水排向都坝河。
项目区内有效农业可以利用水源量为38.00×104立方米。
(三)水资源供需平衡分析
通过以上分析,项目区可供水量38.00×104立方米,项目区需水14.04×104立方米,供水量大于需水量,可满足项目区灌溉的需求,但由于复垦前没有蓄水设施和有效输水设施,现有耕地只能靠大气降水,所以,本次复垦过程要加强水利设施建设与完善,以解决耕地需水问题。
具体措施为:
(1)新建蓄水池:项目区新建100立方米蓄水池23口,200立方米蓄水池4口,复蓄指数按1.5计算,共可供水0.47×104立方米,配备有管道输水,可保证蓄水池蓄水及耕地常年用水需求。
(2)瀑布全年向项目区供水31.53×104立方米。
(3)维修及新建灌溉渠,从都坝河及青林沟引水,根据需求,每年可引水6×104立方米。
通过土地复垦后,项目区保障供水38.00×104立方米,大于项目区需水量14.04×104立方米,能满足项目区农业生产用水需要。
排水系统有地表排水和地下排水两种类型,地表排水系统用于迅速排除坪床表面多余的水分,地下排水系统则用于排除土壤深层过多的水分。地表排水系统是城市公共绿地草坪中排除天然降水的主要方式。而在专用的草坪中,如足球场草坪、高尔夫球场草坪等,无论南方还是北方,都必须设置地下排水系统,以保证草坪正常的使用功能。
(1)地表排水系统
一般的城市公共绿地草坪中采取地表排水即可达到排水的目的。通常利用地形排水,在坪床准备时,将草坪表面设计成1%~2%的坡度,如足球场,中间较四周略高;在建筑物的周围,草坪从建筑物到边沿有1%的坡降。在低洼积水处,可设置旱井,旱井深1.2~1.5m,直径60~90cm,内装石块,填上粗质沙土,表层覆盖一层土壤,既可使草坪草生长良好,又可以使地表水排进旱井。像足球场那样践踏极强的草坪地,可设置沙槽地面排水系统,沙槽排水可促进水的下渗,还能减轻土壤的紧实度,改良土壤结构,延长草坪的使用寿命。沙槽的设置方法是:挖宽6cm、深25~37.5cm的沟,沟间距60cm,方向同地下排水沟垂直交叉,用细沙或中沙填满沟后,用拖拉机或碾磙压实。
(2)地下排水系统
运动场草坪要求设置地下排水系统,用以排除坪床下土壤中过多的水分。最常采用的是排水管式排水系统。排水管一般铺设在土壤表面以下40~90cm处,间距5~20m。在半干旱地区,因地下水可造成表土盐渍化,排水管可深达2m。排水管安放要呈羽形或格状(图7-39),甚至可以简单地放置在表面径流集汇处。要有适宜的集排水设施,其容量也要足以容纳某一地区所遇到的极端雨量。下水道、湖泊、河流等经常用作排水出路。常用的排水管是陶瓷管或混凝土管,但是近年来广泛使用带孔的塑料管(有硬质管和成卷的软管),质量轻,安装方便。一般在排水管的周围还要放置砾石来防止细土粒阻塞渗水孔。在某些需要的地方,砾石可达土壤表层,这样可以在集水区起到收集地表径流的作用。还要用水泥修建从表层到排水管的圆柱形集水道。为了在集水道上种植草坪,圆柱形集水道上面可盖上带孔的金属盖或塑料盖,其上覆上土壤,种植草坪。
图7-39 草坪地下排水系统