【導(dǎo)讀】新化縣吉慶鎮(zhèn)、田坪鎮(zhèn)災(zāi)毀耕地。復(fù)墾項目設(shè)計報告

　　

【正文】 鎮(zhèn)村及工礦 用地 203 村莊 205 風(fēng)景名勝及特 殊用地 小計 —— —— —— 非建設(shè)規(guī)模用地面積合計 —— —— —— —— —— —— 工程平面布局 （ 1） 土地平整 因洪澇災(zāi)害影響，洪水帶來大量的沙石及草木等碎屑物，耕地原有表土層被地表沙石、雜物等掩埋，無法耕種 ， 造 成土地荒蕪，雜草叢生；通過地表沙石等雜物清理外運，恢復(fù)原有地表 ，然后采用細(xì)部的人工平整及翻耕 ，對于覆蓋較厚或沖刷嚴(yán)重區(qū)域采用外運土回鋪。 （ 2） 灌溉與排水 為保證排灌暢通，灌排調(diào)控方便，滿足水稻作物不同生長發(fā)育階段對水分的需求，根據(jù)項目區(qū)水資源分布狀況以及項目區(qū)老百姓多年形成的灌排系統(tǒng)，并考慮到充分利用2020年度中央災(zāi)毀耕地復(fù)墾補助資金項目 26 原有的水利設(shè)施、節(jié)約投資的原則，對項目區(qū)原有損毀的渠道、排水溝進(jìn)行恢復(fù)、修整、硬化。 （ 3） 田間道路 道路布置原則是盡量和項目區(qū)內(nèi)田塊布置結(jié)合 ,并考慮周邊交通道路 ,便于生產(chǎn)物資及農(nóng)產(chǎn)品運輸、田間機械作 業(yè)，滿足農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。具體布局中，充分利用現(xiàn)有交通設(shè)施，適當(dāng)進(jìn)行改造，田間道相隔布設(shè)，田塊的間距以實際情況為準(zhǔn)，針對項目區(qū)地形，布設(shè) 田間道 方便村民生產(chǎn)田間耕種。 2020年度中央災(zāi)毀耕地復(fù)墾補助資金項目 27 9 項目 工程設(shè)計 本項目土地平整工程共涉及的工程內(nèi)容有：田塊修筑工程和耕作層地力保持工程。田塊修筑工程中包含了砂礫、地表雜物清理、耕作層回填，田埂修筑，耕作層地力保持工程包含了人工細(xì)部平整及土地翻耕工程。 沙石及地表雜物清理 因洪澇災(zāi)害影響，洪水帶來大 量的沙石及草木等碎屑物，耕地原有表土層被地表沙石、雜物 等掩埋，無法耕種，在成土地荒蕪，雜草叢生；通過地表沙石等雜物清理，恢復(fù)原有地表，以達(dá)到耕地復(fù)墾的目標(biāo)。經(jīng)過現(xiàn)場勘查，通過覆蓋面和覆蓋物的平均深度，項目區(qū)沙礫及地表雜物清除量為 。 田塊修筑工程 土地平整和田塊修筑必須遵循因地制宜的原則，項目區(qū)原有耕地進(jìn)行土地平整時以條 田為基本單位， 條 田內(nèi)部土方挖填基本保持平衡。根據(jù)項目區(qū)地形、現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，以原有沖毀田坎為界劃分項目區(qū)內(nèi)田塊。平整區(qū)域梯田從有利于組織灌排、充分利用原有基礎(chǔ)設(shè)施、盡可能減少土方工程量的角度進(jìn)行布局。本次設(shè)計對遭災(zāi)毀（ 砂壓）田塊進(jìn)行平整。田塊形狀盡量規(guī)劃為矩形和直角梯形，避免三角型田塊出現(xiàn)。水田田面傾向灌溉方向，田面起伏不超過 177。3 cm。田坎應(yīng)平行地形等高線，新修筑田埂上底寬 ，下底寬 ，高 ，采取人工夯實回填方式。 耕作層地力保持工程 為恢復(fù)耕地的可耕性，對于因地表沖刷造成表土層被破壞的區(qū)域，采用覆表土的形式外運表土覆蓋，恢復(fù)表土層，并采取農(nóng)土培肥措施，施農(nóng)家肥或種植綠肥。對恢復(fù)區(qū)進(jìn)行人工細(xì)部平整，耕地的表土質(zhì)地和土體構(gòu)型得到改善，土壤含氮、氧量提高，有利于植物根系的發(fā)育。對項目區(qū)恢復(fù)耕地 實施翻耕、曬田，利用太陽紫外線可殺死土壤中的有害病菌，提高田間持水能力和土壤抗蝕性能力，降低土壤容重，減輕土壤沖刷，增2020年度中央災(zāi)毀耕地復(fù)墾補助資金項目 28 大土壤孔隙，改善土壤通氣狀況，利于土壤生物生長發(fā)育從而提高農(nóng)作物的抗害能力。 土方量概算采用 MapGis軟件建立 TIN三維立體模型進(jìn)行土方量進(jìn)行概算。 土方量計算（耕作層回填） 本項目土地平整工程設(shè)計是以挖填土方基本平衡為原則，以農(nóng)田水利設(shè)計的合理、優(yōu)化為目標(biāo)。土方量計算應(yīng)用 MapGIS 軟件，計算方法是：利用本次測量的現(xiàn)狀地形圖的高程點（等高線）進(jìn)行處理，使其能精確地反映土地平整前（現(xiàn)狀）的 細(xì)部地形（如田丘，坑塘，宅基地等），在 MapGIS 數(shù)字地面模型子系統(tǒng)內(nèi)建立數(shù)字高程模型（ TIN），算出設(shè)計高程和土方量。 TIN 模型根據(jù)區(qū)域有限個點集（如處理好的測量現(xiàn)狀圖中高程點）將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內(nèi)。如果點不在頂點上，該點的高程值通常通過線性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個頂點的高程，在三角形內(nèi)則用三個頂點的高程）。 1） 土方量計算方法 圖 91 TIN模型中的某一小部 20 21 22 23 S1 S2 2020年度中央災(zāi)毀耕地復(fù)墾補助資金項目 29 圖 92 某個 TIN模型中的某一小部（立體示 意圖） 圖 93 棱柱 S2 上面三個圖中， 2 2 23 為三棱柱 S S2 的角點，如果設(shè)計一個高程平面A，高程為 H， h2 h2 h23 是平面 A 到三棱柱各頂點的高，則在土方工程中，三棱柱 S2 的挖方為平面 A 以上部份的體積。此體積可用下列公式計算（三棱柱 S2 的上表面采用斜平面擬合）。 V2=（ h21+h22+h23） /3*A2 21 20 S1 S2 22 23 22 設(shè)計高程平面 平面A 21 23 S2 h22 h21 h23 H A2 2020年度中央災(zāi)毀耕地復(fù)墾補助資金項目 30 在某個區(qū)域內(nèi)地面高程會較低，這時設(shè)計高程平面 A 在三棱柱之上，也就是填方情況 ，則 V2 為負(fù)數(shù)。 在一個設(shè)計田塊 ① 中，根據(jù) TIN 模型的精度不同，有不同個數(shù)的三棱柱，那么在設(shè)計高程平面 A 的高程為 H 的情況下，此田塊的土方量為： V① =V1+V2+……Vn n為田塊 ① 內(nèi)所有的三棱柱數(shù)目 如果 V① 為正，則為挖方，如果 V① 為負(fù)，則為填方。 反復(fù)調(diào)整設(shè)計高程平面 A 的高程 H，直到算出的 V① 接近于 0，得到最經(jīng)濟的土方量。 2）土方量計算過程 以設(shè)計的每個平整單元為土方量計算的基本單位（計算范圍），按設(shè)計的田塊高程給平整單 元賦高程值（設(shè)計田塊高程需反復(fù)給定，系統(tǒng)算出此平整單元內(nèi)給定高程平面與之上的模型體積為挖方量，之下的空出體積為填方量，如上圖所示，直到整個田塊挖、填方基本平衡為止，得出最經(jīng)濟土方量，此時的給定高程為本平整單元的計算高程），并依據(jù)設(shè)計高程和 TIN 模型，使用 MapGIS 二次開發(fā)的工具生成土方挖填零線。零線是設(shè)計高程和平整前田面的相交線。以零線劃分大田塊內(nèi)的挖方區(qū)和填方區(qū)，算出具體的挖填方量，即算出計算范圍內(nèi)按設(shè)計高程平整土地將產(chǎn)生的 “挖方量 ”和 “填方量 ”。根據(jù)規(guī)劃設(shè)計布置的渠道的流向來判別規(guī)劃設(shè)計田面高程是否合 理，如果影響渠道自流灌溉或排水，則要對田塊的設(shè)計田面高程或渠道布置方案進(jìn)行調(diào)整，反復(fù)重新計算，直到全區(qū)農(nóng)田水利設(shè)計合理，以此確定田塊的設(shè)計高程，并進(jìn)行田塊間土方調(diào)配。田塊間調(diào)配土方又分為調(diào)出、調(diào)入。根據(jù)設(shè)計平整工程的調(diào)運方案及生成土方挖填區(qū)的零線，算出田塊內(nèi)的土方推運距離和田塊間的土方調(diào)運距離、方量。 2020年度中央災(zāi)毀耕地復(fù)墾補助資金項目 31 圖 94 TIN模型及土方計算方法示意圖 根據(jù)建立的 TIN模型和土方量計算方法，根據(jù)該田塊現(xiàn)狀高程，選取設(shè)計高程值，依據(jù)以上計算方式，依次選取 H H2……Hx ，直到整個田塊挖、填方基本平衡為止，得出最經(jīng)濟土方量。通過取值進(jìn)行比較計算，該田塊挖填土方量基本平衡，如果田間調(diào)配土方量較小，因此可忽略不計。 對平整單元中的原有耕地區(qū)的表土進(jìn)行回填，通過土方計算，按選取 30cm厚度（平均值）計取。項目設(shè)計耕作層剝離厚度為 30cm，耕作層回填前田面必須達(dá)到設(shè)計回填耕作層層底面高程。 項目區(qū) 金盆片挖填土方 ， 耕作層回填 ， 土地翻耕 公頃，人工細(xì)部平整 。 根據(jù)項目區(qū)的實際情況，經(jīng) 新化縣 土地整理中心工作人員現(xiàn)場確 認(rèn)，在距離災(zāi)毀區(qū)大約 400m處，有一片 低洼地 ，適合作為本復(fù)墾項目的砂石清理堆棄場所，村民同意將其作為棄渣場壓占。根據(jù)設(shè)計人員在當(dāng)?shù)卣{(diào)查了解，壓占之后不會對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成影響 。 經(jīng)土地整理中心工作人員現(xiàn)場調(diào)查了解，在距離災(zāi)毀區(qū)大約 500m處，有一塊適合取土的 其他林地 ，適合作為本復(fù)墾項目的外運土來源，村民同意將其作為災(zāi)毀區(qū)復(fù)墾的取土土源（詳見附件取土承諾書）。土源的土質(zhì)與現(xiàn)有農(nóng)田可耕作土較為相似，采取曬田和施加適量的農(nóng)家肥料后，基本可以達(dá)到工作要求。根據(jù)設(shè)計人員在當(dāng)?shù)卣{(diào)查了解，取土之后不會對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成的影響比較 小，不會引發(fā)其他次生災(zāi)害。 2020年度中央災(zāi)毀耕地復(fù)墾補助資金項目 32 灌溉與排水 工程 輸水工程設(shè)計 項目區(qū)灌溉與排水工程總體采用 “灌排相鄰 ”模式，同時考慮項目區(qū)丘陵地勢的特點以及未來農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)田規(guī)模經(jīng)營的要求，結(jié)合當(dāng)?shù)胤N植經(jīng)驗進(jìn)行布置。 a）明渠 1）渠道流量設(shè)計 按《湖南省土地開發(fā)整理項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（試行）規(guī)定，采用地面灌溉，根據(jù)項目區(qū)實際情況及當(dāng)?shù)厮ㄔO(shè)實踐經(jīng)驗，本項目灌溉保證率為 90%。根據(jù)項目區(qū)地質(zhì)條件，設(shè)計所有新修溝渠均采用矩形橫斷面。 項目區(qū)內(nèi)農(nóng)渠、 斗渠 從 河流攔水壩、原有 溪溝 及從項目區(qū)內(nèi)周邊山塘 水庫 引取， 水源 非 常充足。由于項目區(qū)范圍較小，灌排渠道采用續(xù)灌的灌溉方式，農(nóng)級渠道采用輪灌方式。選擇項目區(qū)渠道灌溉的典型田塊水田面積來設(shè)計。灌溉延續(xù)時間 7d，根據(jù)《農(nóng)田水利學(xué)》查得（武漢大學(xué)郭元裕主編，中國水利水電出版社），渠系水利用系數(shù)取。 ① 項目區(qū)渠道流量 續(xù)灌渠道流量計算公式： Q=3600tη6670 aAe. （ 1） 式中： Q——渠道設(shè)計流量（ m3/s）； α——主要作物的種植比例； A——渠道的灌溉面積（畝）； e——典型年水稻用水高峰期的日耗量（ 13mm）； t——每天灌水時數(shù)，本項目區(qū)取 t＝ 22h； η——渠系水利用系數(shù)，取 。 輪灌渠道流量計算公式： 3600TtηmA α ??Q （ 2） 2020年度中央災(zāi)毀耕地復(fù)墾補助資金項目 33 式中： m——主要作物用水高峰期的最大灌水定額（ 80m3/畝）； T——灌水延續(xù)時間，取 7d； N——農(nóng)渠輪灌組數(shù)（取 2 組）。 根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》，續(xù) 灌渠道流量在小于 1m3/s 時，加大流量系數(shù)取 —，本設(shè)計 J＝ ，輪灌渠道不取加大流量。 表 91 渠道流量表 渠道類型 渠道控制典型面積 設(shè)計流量 加大流量 ha m3/s 農(nóng)渠 2）渠道橫斷面設(shè)計 根據(jù)以上計算所得的渠道設(shè)計流量標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)渠級縱坡比 i=1/1500。農(nóng)渠采用混凝土或漿砌石進(jìn)行硬化處理。渠道橫斷面水力計算根據(jù)采用下式： iRCwQ? （ 5） 式中： Q——設(shè)計渠道的流量（ m3/s）； w——過水?dāng)嗝娣e（ m2）； i——渠道比降，其值根據(jù)項目區(qū)的地形比降結(jié)合土壤特點選定； R——水力半徑（ m）； C——謝才系數(shù)（ ）。 各變量的計算公式如下： 斷面面積 w=（ b+mh） h （ 6） 濕周 x=b+2h 2m1? （ 7） 水利半徑 R=x? （ 8） 謝才系數(shù) C＝ 6/11Rn （ 9） 式中： b——渠底寬度（ m）； h——水深（ m）； x——濕周（ m）； m——邊坡系數(shù)（矩形渠道 m＝ 0）； 2020年度中央災(zāi)毀耕地復(fù)墾補助資金項目 34 n——渠率糙率，取水泥砂漿 抹面的綜合糙率 n＝ ，全混凝土襯砌取n=。 經(jīng)計算，渠道橫斷面設(shè)計成果如下表所示： 表 92 渠道斷面設(shè)計成果表 渠道類型 底寬 (m) 水深 (m) 坡降 粗率系數(shù) 濕周 過水?dāng)嗝? 流量 (m3/s) 流速 (m/s) b h I n x W Q V 農(nóng)渠 1/1500 為防止水浪漫溢出渠道，保證渠道的安全運行，要求渠道有安全加高，農(nóng)渠安全加高為 。具體襯砌見單體工程設(shè)計圖冊。 3）流速校驗 為防止 渠道沖刷和淤積，渠道過水?dāng)嗝嫫骄魉俦仨毥橛谌菰S不沖流速和允許不淤流 速之間。根據(jù)《水工設(shè)計手冊》，渠道流量小于 1m3/s 時，混凝土護面的渠道容許不沖流速不大于 ，渠道允許不淤流速 。通過校核渠道流速滿足抗沖、抗淤要求。 4）渠道縱斷面設(shè)計 為滿足自流灌溉的要求，各級渠道分水口處都應(yīng)具有足夠的水位高程。這些水位高程是根據(jù)灌溉面積上控制點的高程，加上渠道的沿程水頭損失和渠系建筑物