改進土地整治技術、推進丘陵山區農業機械化

胡義萍 陳超 曹磊 李燦彬

摘 要：通過對丘陵山區土地整治技術與農業機械化現狀的思考，分析了當前丘陵山區土地整治技術不利于推進農業機械化的一些因素，即水平梯田田面寬度確定、田間道路的平縱線型設計、機械下田與田間轉移設施設置等，之后提出了有針對性的建議。

關鍵詞：土地整治；丘陵山區；農業機械化

1 問題的提出與現狀

農業機械化是農業科技水平和現代化水平的重要標志。目前我國在機械化水平上，平原地區明顯高于丘陵山區。丘陵山區自然條件劣于平原地區，在農業機械應用條件上要差于平原地區，但隨著農業機械行業的發展，產生了越來越多的適合于丘陵山區的中小型農業機械。《全國農機化發展第十二個五年規劃》提出，“要重點提升大馬力、高性能、復式作業及適合丘陵山區作業的機械保有量，……因地制宜加快推進經濟作物、畜牧水產養殖業、林果業、農產品初加工業和農業廢棄物綜合利用機械化水平，……推動丘陵山區農業機械化實現跨越發展”。

由于認識的問題，很多從事土地工程規劃設計的人員不能科學地認識農業機械化，認為只有平原地區才能實現機械化，丘陵地區不能實行大型的農業機械作業而不能實行機械化。丘陵山區田塊規模無法與平原地區相比，耕地的集中連片性也無法與平原地區相當，無法采用大型的農業機械進行耕種，但只要機耕道路通達、田塊平整，完全可以且已經實踐著農業機械化。之前的土地工程規劃設計在考慮農業機械化時，更多地從平原地區來著手；現在隨著農業機械行業的發展，在丘陵山區進行土地工程設計時，也應更好地考慮從工程角度推進農業機械化。我國是一個以低山丘陵為主要地形的國家，有相當部分的耕地分布在低山丘陵區，丘陵山區農業機械化不能實現，則農業機械化整體無法實現。

現有的丘陵山區土地整治技術至少在以下方面與農業機械的推廣應用不相適應。

1.1 水平梯田田面寬度與農業機械的適應性

目前在水平梯田田面寬度的確定方面，基本依據其與坡度角以及田坎高度的函數關系，較少考慮到農業機械耕作的需求。田面寬度偏窄，將不適合于農業機械操作；田面寬度過寬，不僅會增大土方量和用工量，增加建設成本，還會增加農業機械空轉的比重，降低機械工作效率。如何確定水平梯田的田面寬度，使其與坡度、田坎高度保持在合適匹配關系的同時，又能適宜區域主要的農業機械耕作，值得土地工程規劃設計的人員思考。

1.2 田間道路的平縱線型設計

為保證農業機械行車安全，田間道路平縱線型應有很好的控制?！锻恋亻_發整理項目規劃設計規范》（TD/T 1012-2000）對于田間道路的線型控制規定為“主要道路的縱坡不宜過大，丘陵山區應小于8%，個別大縱坡地段以不超過11%為宜”。這一規定過于粗略，首先對于田間道路的平面線型沒有規定：在土地整治項目中，受地形地貌限制，田間道的布置不可能都是橫平豎直，需要根據周邊的地形地物來調整走向，必須考慮到農業機械在安全行駛速度下的轉彎半徑；另外，田間道都是單行車道，兼之建設標準低，維護能力有限，線型設計應充分考慮農業機械的爬坡能力和抗傾翻性能。

1.3 機械下田與田間轉移設施

為保護田坎和溝渠不受破壞，在農業機械從田間道路下田處需設置下田坡道。而從丘陵山區土地整治項目隨機抽樣調查發現，70%的項目并無該項設施，土地開發項目則更少。進一步調查發現，相關設計人員認為，丘陵山區不方便實行機械耕作，而無需考慮梯田的下田坡道。

2 當前土地整治技術可改進的方面

中部低山丘陵緩坡區耕地資源開發技術研究與示范（國土資源部公益性課題，課題編號201011016-06）課題組為了提升土地整治技術，更好地發揮土地整治技術在促進區域農業機械化方面的作用，針對以上不足，經過兩年多的調查研究，并集成相關技術成果，較為系統提出了丘陵山區結合農業機械化的土地整治工程技術?，F摘錄部分內容如下。

2.1 水平梯田田面寬度的確定

水平梯田田面寬度的確定主要考慮三個因素：農機幅寬與轉彎半徑、作物種植行距和地形坡度。通過三個因素的匹配優化，可計算得出能夠體現節約用地、適應農業結構調整和農業機械耕作的梯田參數。

2.1.1基于農機耕作參數計算田面寬度B1

農機作業掉頭行駛所需要的最窄田面寬度為 ，式中：L為農機幅寬，R為農機轉彎半徑。假定項目區常用的農業機械有n種，第i種（i=1，2，3…n）農業機械對應的梯田寬度為bi，則梯田寬度B1必須大于或等于MAX[ ]。

2.1.2基于作物行距計算田面寬度B2

假定項目區常見的種植作物有m種，對應的種植行距分別為 。為了適應農業結構的調整，則水平梯田田面寬度應當能滿足不同種植作物的要求，所以梯田田面寬度B2應該大于或等于 數組的最小公倍數LCM [ ]。

2.1.3基于地形坡度的田面寬度B3

根據水平梯田田面寬度、田坎高度以及坡度角的函數關系，可以計算得到基于地形坡度的田面寬度B3。

課題組通過統計分析中部地區10種主要農作物以及5種農業機械，綜合考慮B1、B2、B3，得到丘陵山區水平梯田寬度和坎高（表1）。具體到某個項目，可以根據以上計算過程，采取當地主要的農作物和農業機械有關參數，進行更加準確的設計。

2.2 提水灌溉技術

丘陵山區的水源主要有水庫、山塘、溪溝、坡面集蓄水、地下水。從實際利用情況來看，除坡面集蓄水外，其他水源位置較低，利用時均需要采用泵站提水。

在輸水方式上，丘陵山區目前有兩種，一種明渠輸水，一種是管道輸水。在灌水方式上，傳統方式為結合排水溝修建灌排合一渠進行明渠灌溉。目前結合管道輸水、地面移動軟管灌溉的灌水方式也較多。

在灌溉工程布局上，丘陵山區有以下幾種：

（1）水源+灌溉合一渠（水源為地勢較高的山塘、水庫等）；

（2）集雨池+灌溉合一渠（水源為坡面集蓄）；

（3）集雨池+管道+移動軟管（水源為坡面集蓄）；

（4）泵站+蓄水池+灌溉合一渠（水源為水庫、山塘、溪溝、地下水等）；

（5）泵站+蓄水池+管道+移動軟管（水源為水庫、山塘、溪溝、地下水等）；

（6）泵站+蓄水池+管道+噴微灌灌水器（水源為水庫、山塘、溪溝、地下水等）。

在以上的灌溉方式中，（5）和（6）實際為管道灌溉和噴微灌，和一般的管道灌溉和噴微灌相比，增加了蓄水池，這是由于丘陵山區田塊地形高差大，在位置高處修建蓄水池。存蓄泵站提水，可盡量實現自壓灌溉，節省能源。丘陵山區水源保障率低，固定水源設施少，在情況允許的情況下，應大力發展節水灌溉。在輸水方式上，應優選采用管道輸水。在灌水方式上，應發展噴灌、微灌，或者是移動軟管灌溉。在灌溉工程布局中，應優先采用（6）或（5）的形式。

2.3 田間道路

課題組根據現場調研情況，參考《農業機械田間行走道路技術規范》NY/T 2194-2012，結合相關規范中對田間道路的規定，總結分析得到田間道路的建設要求。

2.3.1田間道平面線形控制

當道路平面走向改變或豎向改變坡度時，應在兩相鄰直線段之間設置圓弧形曲線，即圓曲線。圓曲線半徑應不小于30m，特殊困難地段不小于15m。當圓曲線半徑小于15m時，應設置適當超高和加寬過渡段。

超高、加寬過渡段應設在緊接圓曲線起點或終點的直線上。受地形條件或其他特殊情況限制時，允許將超高、加寬過渡段的一部分插入曲線，但插入曲線內的長度不得超過超高、加寬過渡段長度的一半。

越嶺路線應盡量利用地形自然展線，避免設置回頭曲線。如需設置，其圓曲線最小半徑應為15m，特殊地段應為10m，超高橫坡度應不大于6%，最大縱坡為5.5%。兩相鄰回頭曲線間的直線距離應不小于60m。

兩圓曲線間以直線徑向相連接時，同向曲線間最小直線長度（以m計）以不小于設計速度（以km/h計）數值的4倍為宜；反向曲線間的最小直線長度以不小于設計速度數值的1倍為宜。

田間道之間或與其他公路交叉連接的地方，一般采用平面交叉，交叉位置應選擇在縱坡平緩、視距良好地段。平面交叉時應盡量正交；當必須斜交時，調整交叉角不宜小于45°。平面交叉轉彎路面內緣的最小圓曲線半徑不小于15m。

2.3.2田間道縱向線性控制

一般情況下，最大縱坡為9%，最大合成縱坡為11%。

2.3.3錯車道

依據道路通視條件設置錯車道。錯車道宜布置在視距良好、縱坡平緩以及地基穩定的地段，結合道路交叉口的情況，布置的間距200m～500m為宜。田間道盡頭應設置末端掉頭點。錯車點和掉頭點路面長度不應小于10m、寬度不應小于6m。

2.4 下田坡道技術

根據材質和構筑形式，下田坡道可分為斜坡構筑型和混凝土面板型，斜坡構筑型根據是否跨溝渠還可分為跨溝渠型和不跨溝渠型，混凝土面板型一般適合于跨越溝渠的下田坡道。下田坡道坎高宜控制在1.5m以內，寬度2.5～3.5m為宜，坡比結合具體情況確定，一般應小于18%。

考慮到農業機械進出的方便，下田坡道宜設置在田角，盡量與田間道垂直設置，應避免與邊溝或渠交叉，交叉時需埋設涵管。

*本文系國土資源部公益性行業科研專項項目——中部低山丘陵緩坡區耕地資源開發技術研究與示范（201011016-06）的部分成果。