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一种能增加有效耕地面积的土地整理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能增加有效耕地面积的土地整理方法,1)在两条支沟和两条斗级排沟之间划分田方,田方内均匀划分田块,田块内土地整平;2)在各田块分界处分别修建硬化农渠,农渠的首端与斗级渠道连接、尾端与斗级排沟连接,渠道比降为1000∶1-300∶1,农渠的上口低于两侧田面,农渠与斗级排沟连接处加设节制闸;3)在农渠的同一侧间隔设有多个圆锥形大口井,相邻农渠旁的大口井交错排列;4)每个大口井内设置潜水泵一台,出水口与农渠连接,潜水泵上设有自动控制开关。本发明能快速排除地面积水,使地表积水快速入渗并淋洗土体中的盐分,减少地表径流量、减轻表层养分流失,减少渍害,能增加有效耕地面积,方便灌溉。

Description

一种能增加有效耕地面积的土地整理方法
技术领域
本发明涉及土地整理技术领域,尤其涉及一种能增加有效耕地面积的土地整理方法。
背景技术
黄淮海平原系指黄河、淮河、海河三河系下游连片交互沉积形成的我国最大的平原,位于长城以南,淮河以北,太行山及豫西山地以东,包括山东省、北京市、天津市全部,河北、河南省大部及安徽、江苏省的淮北平原地区,共涉及379个县(市、区)。黄淮海平原位于北纬32度-40度30分,东经113度-120度30分之间,土地面积总约45万平方公里,其中耕地2406万公顷,占全国耕地的18%左右。
随着黄灌的发展,由于用水管水的不当,如大型河道、灌渠两侧无截渗措施,稻、旱地块插花排列,有灌无排、以排代灌、灌排混用,或排沟太浅,沟距太远,不能速排。大水漫灌,以沟代库或农业措施不良等原因,促使潜水位迅速升高,土壤大面积次生盐渍化,撂荒面积不断增加。在这种地形平缓低洼,气候干燥,雨量集中,地下水位高且土质粘重、地下水出游缓慢的气候水文地质条件下,耕地的渍涝的盐碱化问题始终是一个不能完全摆脱的隐性问题。
近年来许多专家学者都有进行了很多有益的尝试:如张福安等《盐碱地、沙化地土壤改良方法》(专利号200710072650.7)、张志平等《厚粘土夹砂层盐渍地土壤改良方法》(专利号200910075732.6)、傅金民等《一种营养型盐碱地土壤改良的方法》(专利号201010160226.X)、张李荪等《土地整理及抬田工程铺瓦法耕作土保护施工方法》(专利号201110125401.6),但以上成果中都仅侧重了对表层土壤的改良,没有对大范围的土地水盐平衡进行有益探索。
农业综合开发、土地整理等工程,注重了田、沟、渠、路、林的综合规划,多采用深沟淋碱的方式改良土地,但由于黄淮海平原土质疏松,排碱沟边坡容易坍塌,使其当年就失去淋碱作用并且占用了大量土地。项目区有效耕地面积多在75%以下,沟渠路实际占地面积25%左右。在上农下渔、台田改碱等模式中,有效耕地率更减少到60%-40%,严重浪费了宝贵的耕地后备资源。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题提供一种能快速排除地面积水,使地表积水快速入渗并淋洗土体中的盐分,减少地表径流量、减轻表层养分流失,减少渍害,方便灌溉的能增加有效耕地面积的土地整理方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种能增加有效耕地面积的土地整理方法,包括以下步骤:
1)在两条支沟和两条斗级排沟之间划分田方,田方内均匀划分田块,田块内土地整平;
2)在各田块分界处分别修建硬化农渠,使农渠的首端与斗级渠道连接、尾端与斗级排沟连接,渠道比降为1000∶1-300∶1,农渠渠道的上口低于两侧田面,所述农渠渠道与斗级排沟连接处加设节制闸;
3)在农渠的同一侧间隔设有多个圆锥形大口井,相邻农渠渠道旁的大口井交错排列;
4)每个大口井内设置潜水泵一台,出水口与农渠连接,潜水泵上设有按井内积水量自动启闭潜水泵的自动控制开关。
在步骤3)中,所述的大口井深10米,上口直径1.0米,底径2.5米,地面以下5-7米用可渗透材料制作,5-7米以下部分和井底做封闭处理。
所述农渠的另一侧修建有生产路,所述生产路的路面上空搭建用以种植攀援植物的棚架。
本发明产生的有益效果是:本发明第一能够快速排除在雨季和暴雨后的地面积水,不致发生直接淹没庄稼的洪涝灾害,减少地表径流量、减轻表层养分流失,减少渍害;第二是地下水位控制,在秋冬在秋冬降水少蒸发量大的季节和雨季,将地下水位降至能切断毛管水上升地表的聚盐临界深度,从而避免次生盐渍化的发生;第三通过取消排碱沟、有效利用田间道路上空等方式提高有效耕地率,并方便灌溉。
附图说明
图1是本发明的农渠结构示意图;
图2是本发明的田方布置图;
图3是本发明的大口井结构示意图。
具体实施方式
实施例一:
按照开发整理项目区面积,当项目区位于两条斗级排沟1之间时,以两条支沟间距离为长度,以两条斗级排沟1之间距离(500-600米)为宽度划分田方,田方内每隔150米划分田块,田块内土地整平,各田块分界处修建硬化农渠2,农渠2首端与斗级渠道3连接、尾端与斗级排沟1连接,渠道比降为500∶1,农渠2渠道上口略低于两侧田面,如图1所示,确保雨季积水可汇流入渠,农渠2渠道与斗级排沟1连接处加设节制闸4,方便灌溉。如图2所示,顺农渠2的同一侧每隔150米修建截头圆锥形大口井5一座,相邻渠道旁的井交错排列;如图3所示,井深10米,上口直径1.0米,底径2.5米,地面以下7米用粘土砖垒砌,用砂土填缝,7米以下内外用水泥沙浆抺面,做防水处理,井底用20cm厚预制混凝土做基础并做防渗处理,每口井内设2000W潜水泵一台,出水排入农渠内,泵上加自动控制开关,按井内积水量自动启闭潜水泵。顺农渠另一侧修3-4米宽生产路,路面上空搭建棚架,用以种植葡萄等攀援植物。田方内有效耕地率100%。
实施例二:
按照开发整理项目区面积,当项目区位于两条支级排沟之间时,以两条支沟间距离为长度,以两条斗级排沟1之间距离(500-600米)为宽度划分田方,田方内每隔170米划分田块,田块内土地整平,各田块分界处修建硬化农渠2,农渠2首端与斗级渠道3连接、尾端与斗级排沟1连接,渠道比降为500∶1,农渠2渠道上口略低于两侧田面,如图1所示,通过这种结构确保雨季积水可汇流入渠,农渠2渠道与斗级排沟1连接处加设节制闸4,方便灌溉。将斗级排沟1也做硬化处理,上游底部较农渠2尾端低20cm,下游接支沟,按高差设计斗沟比降,斗沟排涝能力按24小时能够排泄控制范围内200mm降雨设计。如图2所示,顺农渠2的同一侧每隔170米修建截头圆锥形大口井5一座,相邻农渠2渠道旁的大口井5交错排列;如图3所示,井深8米,上口直径1.0米,底径2.5米,地面以下5米用粘土砖垒砌,用砂土填缝,5米以下内外用水泥沙浆抺面,做防水处理,井底用20cm厚预制混凝土做基础并做防渗处理,每口井内设2000W潜水泵一台,出水排入农渠2内,泵上加自动控制开关,按井内积水量自动启闭潜水泵。顺斗级排沟1另一侧修建4米宽田间路,顺农渠2另一侧修3米宽生产路,在田间路、生产路路面上空搭建棚架,用以种植葡萄等攀援植物,这样田方内有效耕地率达到98%。
本发明综合多方面的措施,第一能够快速排除在雨季和暴雨后的地面积水。即保证在一定降雨强度下,迅速排除地面积水,不致发生直接淹没庄稼的洪涝灾害;第二是地下水位控制,在秋冬在秋冬降水少蒸发量大的季节和雨季,将地下水位降至能切断毛管水上升地表的聚盐临界深度;第三通过取消排碱沟、有效利用田间道路上空等方式提高有效耕地率,使整理项目的有效耕地率可达到93%以上。
本发明通过采用浅而密的大口井5群强排高矿化度地下水,可以使项目区内地下水位在短时期内迅速降低:在雨季到来时可及时腾空地下库容,使地表积水快速入渗并淋洗土体中的盐分,减少地表径流量、减轻表层养分流失,减少渍害;在秋冬降水少蒸发量大的季节,将地下水位降到临界深度以下,避免地下高矿化度潜水通过毛细作用向表层汇集盐分,从根本上避免次生盐渍化的发生;通过一段时期对土地水盐平衡的控制,地下5米以内的潜水逐渐淡化,在干旱时期可用来灌溉农田,从单纯渠灌逐步过渡到井渠结合的灌溉方式,降低外来灌溉用水中盐分的沉积。
在井型设计上采用深8-10米、底部直径1.5-5米、上口直径0.5-1.5米的截头圆锥形完整井,井壁上部用可渗透材料制作。通过扩大井径增加渗透面积,提高夹粘夹沙土质中潜水的汇集速度;同时增加井体容积、减少上部占地面积,延长抽水系统的连续工作时间。通过将大口井5的下部和井底封闭,避免深层高矿化度潜水的过度入渗,避免过度浪费抽水能源。可渗透部分与封闭部分以地面下5米左右>50厘米的粘土不透水层为分界。
本发明中设计首端与斗级渠道3连接、尾端与斗级排沟1连接的硬化农渠2,渠道与斗级排沟1连接处加设节制闸4。灌溉时关闭节制闸4,农渠2中的水溢流灌溉;日常开启节制闸4,由大口井5中抽提的高矿化度潜水经农渠2-斗级排沟1-支级沟-干级沟排入大海;雨季不能及时渗入地下的降水也汇入农渠中,经同样路径排泄。由于斗级排沟1、农渠2之间的高差较大,农渠2的比降可提高到1000∶1-300∶1,大大提高了渠道的雨季排水能力。
本发明通过浅而密的大口井5强排地下水,控制项目区内的水盐平衡;取消农级以下排碱沟,用硬化农渠2承担雨季排涝功能,可在一般土地整理项目的基础上,增加有效耕地10-15%;在开发整理项目面积达到一定规模时,可取消斗级排沟1的排碱功能,以硬化的排涝沟代替,可增加有效耕地1.5-2%;田间生产路全部搭建蓠架,用于种植葡萄等攀爬植物,可增加有效耕地2-3%,同时可增加农田的景观及生态效果。在灌溉农渠2的上游,可依据渠道灌溉面积,加设一定容量的沼气池,即可在灌溉时将沼液按比例混入水源,增加田间肥施入量,也可以沼气为燃料发电,为提排地下水提供动力。
通过本发明的实施,每一个项目中可增加有效耕地15-20%,即一个20000亩的项目区内,可多增加耕地3000-4000亩,而普通土地整理项目的新增耕地率仅为4-6%左右,同样的整理面积,相当于4-5个项目新增耕地的总和。多增加的耕地每年可创造产值600-800万元。项目区内达到水盐动态平衡后,耕地地力会不断提高,每亩会增加净收入200-300元,单个项目区年收入可增加1000万元左右。
若依照本发明的方法开发整理土地1000万亩,可多增加耕地150-200万亩。
当然,本发明不局限于上述具体实施方式,总之,本领域的技术人员从上述启示出发,所想到的其它替换形式均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种能增加有效耕地面积的土地整理方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)在两条支沟和两条斗级排沟之间划分田方,田方内均匀划分田块,田块内土地整平;
2)在各田块分界处分别修建硬化农渠,使农渠的首端与斗级渠道连接、尾端与斗级排沟连接,渠道比降为1000∶1-300∶1,农渠渠道的上口低于两侧田面,所述农渠渠道与斗级排沟连接处加设节制闸;
3)在农渠的同一侧间隔设有多个圆锥形大口井,相邻农渠渠道旁的大口井交错排列;所述的大口井深10米,上口直径1.0米,底径2.5米,地面以下5-7米用可渗透材料制作,5-7米以下部分和井底做封闭处理;
4)每个大口井内设置潜水泵一台,出水口与农渠连接,潜水泵上设有按井内积水量自动启闭潜水泵的自动控制开关。
2.根据权利要求1所述的一种能增加有效耕地面积的土地整理方法,其特征在于:所述农渠的另一侧修建有生产路,所述生产路的路面上空搭建用以种植攀援植物的棚架。
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