分區(qū)抬田在水庫增容中的應用分析

張秀娟

（蒙陰縣高都鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務中心，山東 蒙陰 276219）

岸堤水庫位于山東臨沂沂河一級支流東汶河上，屬淮河流域沂河水系，控制流域面積1 690 km2，水庫以上干流長度66.6 km，水庫總庫容7.74 億m3，是一座以防洪、灌溉、城市供水為主，兼顧發(fā)電等綜合利用的大（2）型水庫。目前，為滿足城市用水需求，擠占了部分原屬于農(nóng)業(yè)灌溉和生態(tài)用水水量，因此亟需進行水庫增容。增容工程主要建設內(nèi)容為對低洼土地進行抬田，修建隔離防護堤及排水管涵，抬田臨水側(cè)邊坡植物防護，抬田溝口襯砌等。

1 分區(qū)抬田措施設計

岸堤水庫抬田工程涉及3 個村莊共計5 個片區(qū)，面積約為6.67 hm2，總體設計是將受淹沒和浸沒影響的農(nóng)田墊高，但為了提高抬田效果，采用“分區(qū)抬田”形式[1]。

1.1 抬田準備工作

1）建立測量控制網(wǎng)。本項目利用GPS 系統(tǒng)對項目區(qū)進行測量放養(yǎng)和控制網(wǎng)布置，控制網(wǎng)規(guī)格為100 m×100 m，為保證精度，在控制線處加大控制點密度。要求控制點位于開闊顯眼處，并做好標記，防止車輛碾壓破壞。

2）耕作土層剝離和存放。耕作土含有大量植物所需養(yǎng)分，是重要的土壤資源。本項目利用大型反鏟挖掘機對項目區(qū)耕作土進行剝離，要求剝離深度不得超過30 cm；剝離耕作土層就近堆放，堆放高度不得超過3.0 m，并且用氈布覆蓋以避免水土流失。

1.2 分區(qū)抬田措施

1）淹沒影響區(qū)水田和旱田抬田控制技術(shù)。傳統(tǒng)抬田技術(shù)大致分3 層：墊高層、保水層、耕土層。但本項目在此基礎上進行了創(chuàng)新，針對不同耕田進行了“分區(qū)抬田”，具體操作如下：

①針對淹沒影響區(qū)的水田，在墊高層鋪設完畢后，又增加了一層砂礫石料層，與其上部的保水層共同構(gòu)成一層“毛細阻滯層”，可有效上層耕作層水分下滲，增加土壤保濕性[2]。

②針對淹沒影響區(qū)的旱田，在墊高層上鋪設一層砂礫石料層，并沒有鋪設保水層，直接鋪設耕作層，因為本身水分都會被攔截在耕作層，這樣既節(jié)約了成本，又不會造成糧食減產(chǎn)。

毛細阻滯層由細粒土組成，其主要利用了表層土和基層土在非飽和狀態(tài)下的滲透系數(shù)存在差別，其阻滯原理如圖1 所示。由圖1 可知：①當橫軸基質(zhì)吸力很小時，砂礫石料滲透系數(shù)遠大于細粒土。但隨著基質(zhì)吸力不斷增加，砂礫石料的滲透系數(shù)（非飽和）下降迅速，而保水層基本保持不變；②當基質(zhì)吸力不小于φA時，砂礫石料滲透系數(shù)會小于保水層，此時便形成了毛細阻滯層[3]。

圖1 毛細阻滯層阻水效果分析

2）浸沒影響區(qū)水田和旱田抬田控制技術(shù)。由于原區(qū)域地勢較高，且受影響較小，本項目對于浸沒影響區(qū)田地處理較簡單。針對浸沒影響區(qū)水田，在剝離層上鋪設保水層墊高，之后直接恢復耕作層；針對浸沒影響區(qū)旱田，在剝離層上回填墊高層，無保水層，之后直接恢復耕作層[4]。

1.3 抬田工程施工質(zhì)量標準設計

本項目抬田工程質(zhì)量標準統(tǒng)一制定，各土層的施工標準見表1。其中，具體參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場情況靈活調(diào)整，以最有利于耕地恢復為原則。

表1 抬田工程施工質(zhì)量標準

1.4 抬田前后耕作土中養(yǎng)分含量變化分析

由于抬田對耕作土進行了重新鋪填，肯定會對耕土中的各類養(yǎng)分造成一定程度影響，進而影響到作物產(chǎn)量。本項目共選擇了10 個取樣點，與同一區(qū)域內(nèi)未采取抬田措施的樣品進行對比分析，檢測參數(shù)和方法見表2，結(jié)果見表3。

表2 土壤養(yǎng)分檢測參數(shù)和方法

表3 抬田前后土壤養(yǎng)分平均含量變化（部分） g·kg-1

由表3 可知：1）在檢測的5 個養(yǎng)分參數(shù)中，有機碳、有效磷、堿解氮這3 個參數(shù)值在抬田后相較于抬田前，均出現(xiàn)較大幅度下降，平均降幅在50%左右，個別降幅甚至超過65%；2）全磷含量在抬田前后基本保持不變；3）全氮含量抬田后含量不降反升，平均上升幅度在30%以上。

綜合分析：本次岸堤水庫抬田區(qū)域有機質(zhì)含量缺乏，這也就導致有機碳、有效磷、堿解氮這3個參數(shù)值出現(xiàn)大幅下降。所以需要化肥和有機肥的搭配使用，才能盡快恢復抬田區(qū)域肥力，否則一旦只單純施加氮肥或磷肥，會造成土壤養(yǎng)分不均問題。

2 抬田配套工程措施

2.1 灌溉系統(tǒng)

1）渠道安裝。抬田工程完成后，需建設配套灌溉系統(tǒng)。本項目采用預制U 型渠道，水泥標號B40，厚度5.0 cm。首先測量放線，根據(jù)渠道尺寸開挖溝槽；現(xiàn)場拼接預制U 型槽，設計接縫寬度為1.5 cm，縫內(nèi)填充瀝青砂漿，而兩側(cè)縫隙填充中砂。

2）渠道壓頂設計。本項目渠道選擇現(xiàn)澆混凝土壓頂形式。首先將可調(diào)撐架的U 型模具放在預制U 型槽內(nèi)部，之后緊緊壓貼在槽內(nèi)壁；平面模板和U 型模具通過鉸鏈連接在一起，平面模板高于地面至少10 cm；最后在U 型槽頂部兩側(cè)澆筑混凝土，壓頂施工結(jié)束（如圖2 所示）。為了防止在壓頂時U 型模具上浮，可以再槽底施壓重物，但不得將槽壓壞。

圖2 U 型渠道壓頂示意圖

2.2 邊坡防護

本項目根據(jù)邊坡不同位置，設計采用梯級生態(tài)防護模式，大致將邊坡劃分為3 個功能區(qū)，從下至上依次為：固土防侵蝕區(qū)、消浪減蝕區(qū)、保土景觀區(qū)，不同區(qū)域植物選擇設計如下：

1）固土防侵蝕區(qū)。該區(qū)位于距離水流最近地帶，起到削弱水流沖刷和淘蝕作用，一般采用植生混凝土、生態(tài)袋、植生卷材等材質(zhì)鋪設；在選擇植物時，以本地耐淹、耐旱草本植物為主，包括：蘆竹、水花生、牛鞭草等。

2）消浪減蝕區(qū)。該區(qū)主要作用是減少風浪爬高，一般采用消浪植物籬；植物選擇除了具有耐淹、耐旱等特性，還應滿足根系發(fā)達，有助于固土，比如：香根草、蘆葦?shù)取?/p>

3）保土景觀區(qū)。該區(qū)主要是起到覆蓋土地、防止水土流失作用，兼顧美化環(huán)境，屬于植草護坡。一般以灌木結(jié)合花草為主。其中灌木植物可選擇杜鵑、金邊黃楊、紅葉石楠；花草植物可選金雞菊、波斯菊、假儉草、石竹等。

3 結(jié) 語

岸堤水庫抬田工程的實施，確保了約6.67 hm2土地不受水庫增容影響。分區(qū)抬田的實施，將水田和旱田分開設計，簡化了旱田的保水層。通過對抬田前后耕作土中養(yǎng)分含量變化分析，對恢復耕作土肥力給出了建議。配套灌溉系統(tǒng)的建設，也保證了抬田后灌溉的正常。梯級生態(tài)邊坡防護工程既滿足防沖固土的基礎上，又將水庫區(qū)打造成了風景區(qū)，提高了周邊居民的生活環(huán)境。