荒石灘綜合治理的關鍵技術研究

摘 要：荒石灘作為一種特殊類型的耕地后備資源，對其進行綜合治理是實現傳統農業向現代農業轉變的重要舉措。本文結合華陰白龍澗荒石灘工程實踐，就治理過程中河道整治與防護、土地平整、農田水利、田間道路及水土保持等一系列工程進行闡釋，為更好地推廣示范打好基礎。

關鍵詞：荒石灘；綜合治理；華陰市

中國分類號：S289 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180732026

荒石灘作為一種難利用的土地資源，屬于裸巖石礫地，由石礫、沙、土組成，多數為沖刷型礫石灘，土層淺薄、礫石外露，河灘坑坑洼洼，不利于植被生長及耕作。但由于其占地面積大，河槽淺寬、河床寬廣、汛期出現少量明水，非汛期完全干涸，整個河道處于閑置狀態，又可作為一種新的耕地后備資源[1，2]。荒石灘綜合治理與開發作為適時補充耕地、盤活存量土地、強化集約用地、提升土地產能的重要途徑。在緩解人口與資源、能源等矛盾的同時，又能穩定與改善周邊生態環境質量，保障灘區生產和生活安全[3]，合理開發可產生顯著的社會、經濟和生態效益。

目前，隨著城鎮化、工業化和農業現代化的不斷推進，需要集成一批綜合土地工程關鍵治理技術，為荒石灘綜合治理發展提供科技支撐。在荒石灘治理實踐中，由于缺乏系統科學的研究，相關基礎理論與方法技術體系尚不完善，綜合治理仍面臨諸多現實、科學及政策問題。荒石灘綜合治理是一項十分復雜的系統工程，尤其需要集成多種基礎理論綜合指導工程實踐。本文結合華陰市白龍澗荒石灘工程實踐及綜合效益進行分析，為更好地深入開展和實施荒石灘各項治理工作，重組與優化荒石灘等資源的合理利用方式，構筑一個多業結合、全面發展的現代產業綜合體提供技術支撐。

1 華陰市白龍澗荒石灘工程

白龍澗位于陜西省華陰市境內，地形總體南高北低，區域內為河道夾槽地帶。主河道流域面積為35.4km2，河道總長24.6km，寬度135～430m，河槽深0.5～3m。該區年平均日照時數2130.6h，無霜期208d左右，氣候屬暖溫帶季風氣候，年平均氣溫、降水量和蒸發量分別為13.5℃、599 mm和1261mm，年植被蒸發量968.3mm，干燥度1.4～1.8，最大凍土深度0.6 m。河床質地以卵石，粉砂、粉壤土為主，土壤有機質含量低，肥力低，漏水漏肥。

1.1 河道整治與防護技術

白龍澗河道為天然沖刷地下河，根據現場踏勘情況，針對荒石灘存在季節性過水，主槽在下游河灘擺動不定，易造成兩岸塌陷失地等特點，設計主河槽沿現狀河槽布設，使河道渠槽化，渠槽采用“復合梯形斷面”的排洪水道，設計洪水主槽和小水主槽，兩槽呈階梯狀分布，確保上游來水時，能滿足正常過水和行洪，且易形成均勻流，降低對兩岸河槽的沖刷，即提高了耕地的安全性，同時又節省大量工程投資。為防止客土流失及出現壤中流，導致漏水漏肥，田塊坡度控制在2%以內；防止下游土壤發生液化，盡量維持原有微地形不變，相鄰田塊田坎高差控制在2～2.5m最佳，田塊與田坎夾角控制在45～60為宜，可有效提高耕作層的穩定性及增加新增耕地連片程度，改善了區域景觀布局，增加了生態多樣性，原貌治理程度可達80%以上。

1.2 土體重構技術

土體重構技術是農業機械化生產和農田水利、道路等基本工程建設技術的實施基礎，主要包括田塊修筑工程和地力保持工程技術。該項目區由原有舊河道荒石灘和周邊未利用地組成，原河床內為灘涂荒地，主要由沙土和礫石組成，周邊未利用地土壤主要為沙土。總體來看，土地平整應滿足項目區自流灌溉的要求，考慮合理分配、挖填就近平衡，設計將項目區內的地塊各自進行平整，使地塊內挖填土方量自身平衡。項目區地形變化較大，劃分為142個田塊，原河道將其分割為東西兩部分。東岸土源深厚，可將其邊坡不穩定，原貌荒亂的地方作為取土場，取土點共涉及6個，移動土方量72.40萬m3，田塊覆土厚度為50cm，覆土約53.67萬m3。取土后將其修整為臺田，邊坡坡比為1：2，既增加耕地面積、穩定邊坡，又能防止水土流失。平整后原則上要求格田標準為150m×50m，田面坡比控制在2%以內，田塊的長寬應滿足機械作業和土地平整的要求。由于地塊形狀不規則，局部條田長度隨地形條件有所變化。

1.3 農田水利技術

農田水利技術主要包括低壓輸水管道技術、機井、井臺和電氣設備等。項目區屬半干旱半濕潤地區，作物種類以小麥為主，根據《灌溉與排水技術設計規范》GB50288-99，灌溉設計保證率為75%，管道水利用系數為0.95，田間水利用系數為0.9。項目區內灌溉水源從蒲峪水庫西干渠引水至蓄水池，采用低壓輸水管道灌溉系統，灌溉設計流量為0.18m?/s，輸水管材選用工作壓力為0.6 Mpa的UPVC管材。干管管道直徑D = 450mm，支管管道直徑D = 150mm。根據項目區地形條件、地塊大小形狀及作物種植方向等條件，貫通項目區南北方向沿河道方向埋設UPVC低壓輸水干管約6000m，支管垂直于干管布置，支管與干管連接處設置閘閥，修建泄水井10座，閘閥井10座，給水栓218個。對于面積大于0.667hm2的地塊，設置出水樁2個，出水樁間距約60m。在項目區管理站附近新打機井1眼，設計井深120m，出水量30m?/h。

1.4 田間道路技術

田間道路工程設計時應考慮原有道路系統和周邊環境，在充分利用現有道路的基礎上進行改道重建或新建。道路的設置應結合地形、村莊布局，并根據田間生產與管理工作的實際需要確定。此外，對項目區原有的2條砼路，進行改道重修，2條砼路過河段分別修建橋涵和平板橋，使其更方便居民的生產生活需求。本項目新建2條主干路（砼路）長686m，路面寬3m，路肩各寬0.5m，砼路路面高出地面0.48m，最下端墊層為20cm的素土，素土墊層上為10cm的3：7灰土墊層，路基起拱，橫向坡度2%；新建1條田間路（泥結碎石路）長6.6km，路面寬2m，路肩各寬0.5m，路面高出地面0.3m。泥結石厚10cm，素土夯實路基厚度為20cm，路基起拱，橫向坡度2%。對于從河西邊向東邊跨越的田間路，修建長20m的砼路，過河床段埋涵管，修整路面與兩端田間路連接，路面寬2m，路肩各寬0.5m。此外，修建平板橋2座，修建石拱橋1座。

1.5 水土保持工程

為防止水土流失，確保耕地穩定性，項目區水土保持工程在土地平整工程、覆土工程和防護林工程中均有體現。土地平整過程中田塊坡度控制在2%以內，相鄰田塊田坎高差控制在2.5m左右，田塊與田坎夾角控制在60°左右；平整工程完成后，及時對建成的方田地表大石塊進行覆土，有效改善土體構型進而保水保肥；將取土后的取土場修成梯田，達到穩定邊坡，保持水土的目的。農田防護林工程是傳統的水土保持措施，項目區全年以西北方向為主害風，根據當地氣候、土壤條件，同時考慮當地實際經驗及經濟效益，防護林樹種選用柳樹，林帶結構以疏透結構的防風效果最好，疏透度在35%～50%之間，株距為5m，林帶沿田間路一側南北方向布設，一期種植旱柳500顆，二期種植550顆，三期種植550顆。根據陜西省造林標準《DB61-142-1993》規定，旱柳一般密度為20～50顆/667m2，取平均值35顆/667m2，項目區林網折合面積3.05 hm2。

2 結語

荒石灘綜合治理作為實現傳統農業向現代農業轉變的重要舉措，其在土地資源優化配置和提高當地綜合效益方面具有重要意義。在荒石灘上覆蓋客土，通過改良土壤和優化耕作層穩定性，進而實現土體重構，這對提升土地產能、增加農民收入以及改善當地生產生活環境尤為關鍵。目前，全國各地已相繼開展此項治理工作，將荒石灘變為農用地、工業用地及城市用地等，再加強綠化的同時，還能創造很可觀的經濟效益，更是起到良好的推廣示范作用。生態型荒石灘治理是時代的要求，在荒石灘綜合治理過程中，如何有效合理地應用多種基礎理論綜合指導工程實踐，將荒石灘資源治理為高效的土地利用方式，仍需進一步探索實踐。

參考文獻

[1]王永東，李廷軒，夏建國，等.彭州市河灘地資源的開發與利用[J].四川農業大學學報，2001，19（1）：58-61.

[2]王雪，田濤，楊建英，等.城市河道生態治理綜述[J].中國水土保持科學，2008，6（5）：106-111.

[3]宋緒忠.黃河下游河南段灘地植被特征與功能研究[D].北京：中國林業科學研究院，2005.

作者簡介：把余玲（1988-），女，甘肅蘭州人，博士研究生，研究方向：土壤物理及改良研究。