土地整治墾造水田施工關鍵技術應用分析

趙東俊

(廣東水電二局股份有限公司，廣州 511340)

0 引 言

城鎮化開發和工業化深入的過程中，廣東地區經歷過大量耕地資源被占用的時期。在如今的土地整治背景下，進一步強調耕地資源“底線”的問題，省內各地主動開展墾造水田的建設?；趯υ懈氐木S護，增加水田的面積，切實加強地區糧食生產安全的保證力度。全省從2017 年開始，正式組織墾造水田工程，直至2020 年，成功達到200km2的設定目標。扭轉了地區水田占補失衡的局面，同時還探索出新的發展路徑。

1 墾造水田項目背景

1.1 項目區條件

冷坑鎮墾造水田項目，共包含五個村莊，區域地形大多數是山地丘陵，整體高差并不大，呈現北高、南低的狀態。項目區為亞熱帶氣候，年均溫度是21.1℃，全面降水量變化明顯，地區分布不均，北部明顯多于南部。在該項目區內共設置23 處勘察點，工作結果顯示，從上到下可分成：耕土、砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土、輕黏土、砂壤土。

該項目區位于三坑水庫的下游，周邊諸多灌區水源均由此而來，經過檢測，水質也適合農業生產。在地層勘查中，沒有發現地下水，說明其埋深超過80cm。同時，地表以耕土為主，較為松散，分布植物腐葉與根部等物質[1]。總體來看，項目區內地層保水能力良好。

1.2 土地利用情況

根據懷集縣2017 年的統計信息顯示，項目區內共有116.7hm2以上的土地，以旱地與水澆地等為主。

1.3 耕地質量原狀

項目區內，耕地以水澆地與旱地、其他園地為主。旱地部分的有效土層厚度在95～145cm 不等，屬于1 級鹽漬化地塊，同時排水設施也達到1 級，而灌溉保證率在1～4 級之間。按照農用地的分級標準，耕地級別由地下水位、土質、酸堿度、坡度、排水情況等條件決定，同時還涉及障礙層深度與鹽漬化水平、表層石塊裸露程度這幾項限制類條件。

1.4 墾造水田潛力

對于地區墾造水田的潛力，可通過自然條件、灌溉排水設施、道路設施與水資源進行綜合評定。

自然條件。一是地形，項目區內沒有太大的地勢起伏，地形坡度在1～5 級的水平，而田面坡度則是1～2 級，原地表高度在70～120m。二是土壤，經實地取樣檢測，目標范圍內土壤pH 值在4.48～5.19左右，屬于酸性土體，并且表層的有機質含量能達到0.78%～1.54%左右，總體容重是1.46～1.66g/cm3（偏大）。而且土質以耕土與沖積層為主，大多是砂壤土及重壤土。結合廣東省對于墾造水田的要求，丘陵地形的土地整治項目，有機質含量要超過1%。但項目區內土壤肥力局部并不均勻，加之施工作業會導致原本的肥力下降，倘若不額外施肥，個別地塊的有機質含量將無法達成。考慮到表層屬于偏酸性土體，所以選定拌合生石灰處理，同時由于容重偏高，需搭配翻耕的處理方式。

水資源。項目區在水庫下游，西側緊挨著冷坑水，河面寬度達到23～38m；東側灌溉溝渠寬度是2～8m，水量相對偏少。此外，項目區還能利用附近泵站進行灌溉，出水與最高田面的高差有8.5～16.5m，未達到高揚程的程度。

灌溉排水設施。本地原有的此類系統并不完善，還缺少清楚的功能分區，整體抗災水平較差，經常會發生“有旱無法灌”與“有澇無法排出”的情況。到了雨季，容易形成內澇，不利于農業活動[2]。同時，大多數田塊都對缺少灌排設施以水資源保障，不具有墾造水田的基本條件。

道路條件。項目區內的道路主要是傳統土路，寬度只有1～2m，完全是居民常年通行產生的道路，凹凸不平，未形成閉環。降水后滿地泥濘，很難通行。

2 土地整治墾造水田施工

2.1 土地平整

土地平整地表處理中，第一步都是清理表面雜物。以5cm 的深度標準清除雜物，同時結合相關踏勘結果，預計拆掉1 000m2左右的棚屋與250m3的地基、500m3屋頂及墻體、6 座水池（60m3）。所有廢棄物都需及時運離項目區，集中堆放在棄渣場。第二步，剝離表土，該類土體對于農業生產來說是極為珍貴的，如果其在施工中被破壞，得不償失。所以，整治正式開工前，將表層土壤統一剝離與保存，并結合場地內的土壤條件，適當向厚度不足的地塊補充。而在剝離下來的土壤，采用就近堆放的方式，土堆結合空間地形設置，但單體不可超過5 000m3，高度在2.5m 以內。

土石挖填與調配的階段中，通過平面法進行平整，將田地原有溝渠與道路當作分界線，超高部分要挖平，多余土體運到置換區，用機械推平與壓實。需強調的是，回填壓實砂土部分的干密度要超過1.7t/m3，而黏土干密度則不能超過該數值。在此過程中，結合地形條件和分界線走勢，將田塊設置成長寬分別是30～120m、8～40m 的規則形狀。在該項目區內，挖方量共有72.5 萬m3左右，填方總量則有62.9 萬m3左右，多余土體作為建設田埂、填塘的原料。按照地區土質滲水條件，進行整體分區，并適當夯實原本的底層，根據防滲層底部標高進行現場調解，田塊壓實度都要滿足85%。對于個別回填層偏厚的部分，采用了分層夯實的處理方式，且需在30cm 以內。

對于田間防滲處理，考慮到項目區內有大量砂壤土，總面積有23.1hm2，針對此部分，添加項目區內原有的黏土與重壤土，建立防滲層。其他土質部分直接進行夯實處理，就能形成防滲層。在防滲層建設前，利用保水試驗，進一步確認土壤滲透條件。

在防滲層建成后，才能修建田坎。按照工程規劃，擬建設水平梯田與格田，結合地形與土層厚度、坡度等，靈活布設灌排溝，達到水田生產的基本需要。項目區內，主要建設了4 類田坎，幾何尺寸有3 種，即0.5、1.0、1.5m，材質包括土坎、椰毯護坡土坎及石坎。而后就要修建田埂，分布在無高差格田內，頂部寬度與高度均為0.3m，田埂整體長度有2 142m。待田埂形成后，把堆放的表土回填，各個田塊的厚度都要達到20cm，并要虛高5cm，確保在土體沉實后也能達到田間標準。

2.2 土壤改良

在項目區內，有機質含量具有明顯的不均勻性，工程設計中出于對水田生產對有機質的消耗，設定改造含量目標是1.5%。項目開發中，市面上便于購入的有機肥產品，能改善土壤環境，并結合了施肥損耗率（20%）的問題，最終確認要使用5383.3t肥料。田間施肥采用專業機械與人工配合的形式，待施肥后，操作耙地機，重復3 次作業，讓回填土與肥料完全接觸。并引水灌溉，使田間水位提升至耕作層的高度，重新耙地3 次。

經前提檢測項目區屬于酸性土壤，結合生產需要，pH 要提高到5～6.5。另外，針對項目區內的土地，還要經過翻耕與注水。完成以上處理后，技術員要查看土地平整情況、灌排設施可用性。并通過翻耕，讓土體顆粒下沉，提高田塊防滲保水能力，同時也能疏松地表土，調節容重水平。

2.3 灌溉排水

灌溉水體以泵站供給為主，按照本地水稻灌溉需要，水層深度要滿足20～40mm。水稻生產中，泡整田期的用水量最高，通常是7d，經過確認計算，此階段的每日耗水強度在11mm 左右。而為確保灌溉水體充足，泵站流量按照以下等式計算：

式中，Q設為泵站設計流量，m3/s；m為灌溉定額，m3/(s.100hm2)；A為灌溉面積，hm2；T為灌溉歷時，d；t為日開機時間，取值為22h；η水為灌溉水利用系數，取值是0.713。

本項目中，灌溉壓水管選用PE 管材，流速設置成1～1.5m/s。在農忙季節，需水量偏高，最終確認PE 輸水管道外徑尺寸為300mm。灌溉泵站采用了真空泵，抽氣水平在0.45m3/min 左右，達到真空狀態的耗時不會超過3min。另外，在供水保障方面，還設置了蓄水池，作為連接的媒介。按照預計需水量，建設13 座容量達到500m3標準的蓄水池。

項目區的灌溉保證率按照90%計算，輸水主要利用灌溉渠實現。結合最大需水量時期，泵站設計流量是0.285m3/s，對應灌溉渠的流量是0.0 213m3/s，整體選擇連續灌溉的形式。同時根據經驗分析，為保證引水供給，還要額外考慮加大流量的問題，在渠道流量不足1m3/s的情況下，加大幅度在20%～30%，而實際流量處于1～10m3/s的水平，應該提升15%～20%，流量超過10m3/s，就要按照10%～15%的標準加大。

排水方面的設計，主要考慮本地暴雨天氣的問題，結合歷史降水與徑流、蒸發數據，確認水田蓄水達到40mm，蒸發量與滲漏量分別是4、2.5mm。根據項目區排水控制面積，最終確認矩形排水設施的規格參數為：幾何尺寸為0.4×0.5mm；流量達到0.082m3/s；流速是0.71m/s；不淤流速在0.3～0.4m/s以上，能應對16hm2田塊的排澇需要。

2.4 農田保持

1）下田坡道。根據灌排溝渠的分布，以及田間灌溉與排水的需要，將原本的田埂適當合并，統一布置田坎。并且考慮到水田未來機械化生產，通過下田坡道連通水田和道路，該項目中共建設了50 座常規坡道與889 座跨渠道的實體。

2）生物通道。由于修建渠道作業，會對原本的生物存活環境帶來某些影響，為弱化該方面的擾動，對渠道內側部分增加生物通道，長度達到250m 的斗渠，大約間隔200～250m 左右。而不足250m 的生物通道，直接分布于渠道中間。在該項目中，一共修建了418 條通道，規格有0.4×0.4m與0.4×0.5m 兩類。

3）應急排水口。為應對強降雨天氣，防止田地水位土壤提高外溢，對高差超過0.5m 的相鄰田坎處，都會留有多個排水口。

4）水土保持。由于墾造水田，涉及到大量開挖回填的工程，改變了地貌植被的原有形態，使下層土壤裸露，可能會造成水土流失。并且在設計階段，也考慮建設期有可能會發生極端天氣，因此要提前做好水土保持的措施，避免出現嚴重的水土流失[5]。

在該項目中，具體采用了四項舉措，分別是：順應規劃區內丘陵地形，在凹陷位置建立承泄區，并在山腳與坡腳處建設臨時性的引水溝，連接承泄區；結合新建農溝的分布情況，提前挖掘山腳區域的部分，并根據截洪溝渠，打造順暢的運行體系，實現在開發建設期間，把地表徑流引到排洪溝渠內；對于在土地平整階段剝離的表土，應當在周圍布置袋裝土與彩條布，實現將排水溝與承泄區連接，順利構成引流閉環；灌溉作用的溝渠與端部需連接斗溝，亦或建設沉砂池。

3 結 語

冷坑鎮墾造水田工程嚴格落實以上施工規劃，預計在完工后，將形成108.6hm2水田，達到水田占補的預期。通過利用農業設施的補充與土地整治，加強地區抵抗洪澇的水平，為穩產增產創造實現的條件。同時經過本項目的開發，預計水開展優質雜交水稻與甘薯的生產，結合兩類農產品的市場價格，在工程結束后，預計項目區內的二者年產值之和能達到1 212.2 萬元左右。