不同地貌土地整治項目道路溝渠工程特點研究

于 浩, 彭小偉

(湖北省國土測繪院,湖北 武漢 430010)

1 土地整治的基本現狀

土地整治是人類在土地利用中不斷建設和重新配置土地資源的過程,是社會經濟發展過程中人地矛盾不斷激化的產物[1]。長期以來,中國土地整理項目在改善農民生活生產條件、調整農村土地利用現狀、服務農業現代化發展方面發揮了重要的作用。2017年1月國土資源部、國家發展改革委正式發布實施《全國土地整治規劃(2016—2020年)》。該規劃明確了中國“十三五”期間土地整治的目標任務。在黨的十九大開幕會上,習近平總書記指出:實施鄉村振興戰略,要堅持農業農村優先發展,按照產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕的總要求,加快推進農業農村現代化。這對土地整治工作提出了新的目標和方向。

因地貌類型的不同,土地整治工作在不同項目中的側重點各不相同。從工程的整體規劃思路,到單項工程內容的設計,都表現出了地域分異的特點。湖北省自2011年3月1日開始實施《土地整治項目規劃設計規范(DB42T 681—2011)》。該規范實施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參考,為土地整治工作做出了巨大貢獻。但該規范在研究不同地貌類型的土地整治工作內容并不充分,部分條款內容與實際有所區別。與此同時,隨著經濟社會的不斷發展,土地整治工作的內容和側重點也在不斷變化。

對于不同地貌類型土地整治規劃設計的研究較多。田蜜(2011)[2]研究了地形地貌對土地整理研究區現狀的影響、工程布局的影響和效益的影響,但對不同地形地貌類型項目未按照平原、丘陵、山地三種地貌進行分類,側重研究了深丘區、淺丘區和低山區的規劃設計。康璇(2012)[3]以河北省保定市的1個平原區項目和1個低山丘陵區項目的規劃設計為案例,研究了河北省平原地區和丘陵地區土地整治項目四大工程的具體規劃內容,但是其研究僅針對平原和丘陵兩種地貌類型項目進行了分析,但側重于具體規劃內容,且數據量較少。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劃設計的重點特點進行分析。劉鈺瓊(2012)[5]、唐華麗(2009)[6]、查登高(2014)[7]等對山地地區或丘陵地區土地整治項目進行了有針對性的研究分析,提出了一些有較強指導性規劃設計思路和方案比選,但更加側重于解決某一地區或某一類型項目的問題,對其他地貌類型項目提及較少。

2 研究內容、目的與技術路線

2.1 研究內容與研究目的

通過定量分析道路面積變化率、路網密度變化率、水泥路長度變化率和道路工程費占比等4個田間道路工程指標和實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占比4個灌溉排水工程指標,得出不同地貌類型土地整治項目的特點和重點。

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目溝渠、道路等部分工程內容進行對比分析,闡明地貌類型與土地整治工程的關聯性,探討土地整治項目規劃設計規范的適用性,為土地整治規劃設計提供依據和參考借鑒。

2.1 技術路線

本文結合湖北省土地整治項目的實際情況,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目資料作為數據樣本,將數據進行收集、處理、匯總、統計、分析,以道路工程和灌排工程的部分工程內容規劃設計指標,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目工程特點。本文的技術路線如圖1所示。

圖1 技術路線圖Fig.1 The technology roadmap

3 數據收集與處理

根據研究的需要,選取了30個具有代表性的土地整治典型項目進行分析研究,相關數據資料均來源于項目規劃設計和施工實際。數據主要來源于筆者所在單位近年來承接的土地整治項目,以及項目所在地國土部門提供的資料。項目實際施工資料和情況,主要通過規劃設計人員在項目現場踏勘獲得。

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

選取30個典型項目的名稱、建設規模、片區數等信息詳見表1。

表1 典型項目基本信息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目道路工程,為了定量具體分析的需要,研究需要引入4項指標,分別是道路面積變化率、路網密度變化率、水泥路長度變化率和道路工程費占比。4項指標的計算方法如下:

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

道路密度變化率(%)=實施后道路面積÷項目區總面積-實施前道路面積÷項目區總面積*100%

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

道路工程費占比(%)=道路工程費÷項目總投資*100%

計算結果詳見表2。

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

注:項目6因無道路工程,道路分析未將其列入范圍;ISⅡ為實施前后道路面積變化率;IPⅡ為路網密度變化率;ILⅢ為水泥路長度變化率;ICⅡ為道路工程費占比。

4.1.1 道路面積變化率

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

圖2 不同地貌項目道路面積變化率統計圖Fig.2 The rate of change about road area in different landforms

4.1.2 路網密度變化率

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

圖3 不同地貌項目路網密度變化率統計圖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個項目水泥路長度變化進行分析,如圖4所示。

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

圖4 不同地貌項目水泥路長度變化率統計圖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

對比發現,平原項目和丘陵項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 道路工程費占比

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

按照不同地貌類型項目求取道路工程費占比均值,對比發現,平原項目道路工程施工費占比均值最少(23.21%),丘陵項目道路工程費占比均值為26.85%,山地項目道路工程費占比均值最大,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目道路工程4個指標的分析情況,可以總結出不同地貌類型項目道路工程的特點見表5。

圖5 道路工程施工費占比統計圖Fig.5 Statistical chart of the road construction cost proportion

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

地貌類型道路工程費占比均值/%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目中也并非是涇渭分明、各不相干。如在平原地區,田面相對高差較小的項目,還采用灌排合一方式修建溝渠。

對于不同地貌類型的項目溝渠,研究同樣要引入4項指標如下:

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

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

溝渠密度變化率(%)=實施后溝渠面積÷項目區總面積-實施前溝渠面積÷項目區總面積×100%

單位面積新建和改建輸排水工程量(m/hm2)=項目新建和改建輸排水工程量÷項目建設規模

灌溉排水工程費占比(%)=灌溉排水工程費÷項目總投資×100%

根據上述計算方法,計算30個項目的4項指標統計見表6。

表6 項目溝渠分析指標統計表Table 6 The analysis table of ditch engineering index

注:項目6因無灌溉排水工程,溝渠分析未將其列入范圍;ISⅡ為實際前后溝渠面積變化率;IPⅡ為溝渠密度變化率;IlⅡ為單位面積新建和改建輸排水工程量;ICⅡ為灌溉排水工程費占比。

4.2.1 溝渠面積變化率

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

圖6 項目溝渠面積變化率統計圖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計圖如圖7所示。

圖7 項目溝渠密度變化率統計圖Fig.7 The rate of change about density of ditch in different landforms

平原項目中,有6個項目溝渠密度變化率為正值,且均在0.25%以下;3個項目溝渠密度變化率為負值。丘陵項目中,有7個項目溝渠密度變化率為正值,3個項目為負值,溝渠密度變化率最大的為0.29%。山地項目中,有7個項目溝渠密度變化率為正值,2個項目為0,1個項目為負值(-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個項目中有2個項目單位面積新建和改建輸排水工程量>100 m/hm2,1個項目新建和改建輸排水工程量為0(山地項目)。通過圖8可以看出,山地項目單位面積新建和改建輸排水工程量較平原項目、丘陵項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目的不同特征,通過求算數平均數進行分析。

通過對三種地貌類型項目單位面積新建和改建輸排水工程量均值進行比較(表7),不難發現,山地項目的指標值為23.36 m/hm2,不足平原項目的二分之一,而丘陵地區項目對應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目中最高的,達到了58.56 m/hm2。

圖8 項目單位面積新建和改建輸排水工程量統計圖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個數值最大的項目丘陵58.56山地23.36不含1個工程量為0的項目

4.2.4 灌溉排水工程費占比

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

圖9 項目灌溉排水工程費占比統計圖Fig.9 Statistical chart of the ditch construction cost proportion

表8 灌溉排水工程費占比均值表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目溝渠工程4個指標的分析情況,可以總結出不同地貌類型項目溝渠工程的特點見表9。

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

5 結論與討論

5.1 不同地貌類型項目道路溝渠工程特點

本文對平原、丘陵和山地三種地貌類型的30個項目進行了分析,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進行對比研究,得出該二類典型工程與地貌類型的關聯性如下:

(1) 道路工程是山地地區項目的重點工程內容,在丘陵地區項目中也占重要地位。

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

(2) 溝渠工程內容在不同地貌類型項目中表現出較大差異。

平原地區項目中,灌溉與排水在農業生產中同等重要,既要保證灌溉用水,還要做好排澇工作。因此平原地區既要解決“灌”的問題,又要解決“排”的問題。丘陵地區和山地地區項目中,農業生產多通過天然降水滿足農作物灌溉用水,除了少數溝谷位置外,大多數項目灌溉用水難以保證,都更加關注“灌”的問題,也就是新建改建渠道較多,排水溝較少。

5.2 對于規范標準的可借鑒意義

本文通過對30個土地整治典型項目的研究,利用單指標定量分析的方法,得出了不同地貌類型、不同項目類型的土地整治項目部分工程所遵循的一般性規律。不同地貌類型的土地整治項目側重點各有不同,相同地貌類型項目有相似的特點。如山地地區田間道路是側重點,丘陵地區灌排工程投資最高等等。針對這些特點,首先要引入可評價的參數指標,再根據不同地貌類型對這些參數進行明確。本文研究中所引入的道路工程4個參數和溝渠工程4個參數可作為規劃設計的參考經驗性指標。通過對經驗性指標的約束,能夠對規劃設計的內容、工作重點等有更好的把握,對同地貌類型或相似項目才具有更大的參考價值。