浅谈农地整理项目规划设计方法

一、引言土地整理是实施土地利用总体规划、落实土地用途管制的重要手段，是解决土地利用问题、实现耕地占补平衡和总量动态平衡的重要保证，是加强农业基础地位的“绿箱政策”措施，有利于解决“三农”问题，是全面建设小康社会的有效途径[1]。广义的土地整理包括了农地整理和市地整理，而我国目前所讲的土地整理大都是农地整理。农地整理，是指在一定区域内，依据土地利用总体规划，按照可持续利用的原则，对田、水、路、林、村等进行综合整治，调整土地关系，改善土地利用结构和生产、生活条件，提高土地利用和产出率的技术经济过程。本文探讨了农地整理项目规划设计的方法和基本原理，并将其运用于河南省南阳市淅川县厚坡镇农地整理项目规划设计的编制过程中，取得了较好的效果。二、农地整理项目规划设计的内涵内容农地整理项目规划设计，是指针对一个农地整理项目，依据土地利用总体规划和土地整理专项规划，通过对土地利用结构、地块物理形态和产权结构的调整及基础设施的配套建设，在平面、空间和时间序列上建立合理的用地结构及布局，以充分挖掘项目区土地潜力、提高土地利用效率所作的安排和布置。它是一项能达到扩大再生产，形成新增固定资产和生产能力，具有明确范围、可测目标和具体内容的投资建设活动[2-3]。农地整理项目规划设计的内容主要包括田块划分及土地平整工程规划设计、农田水利工程规划设计、田间道路工程规划设计和农田防护工程规划设计等四方面内容，不少省市在实践过程中加入的村庄整治的内容，成为了土地整理项目的有益补充。三、农地整理项目规划设计方法及基本原理（一）田块划分及土地平整工程规划设计1.田块规划设计的要素、要求及方法土地平整工程的基本单元是标准田块，即由田间灌排渠系、道路、林带等固定工程设施所围成的地块，是进行田间耕作、管理与建设的最基本单位。田块规划设计的合理与否不但直接影响到灌排的合理组织，农机具的有效使用和经营管理的科学安排，而且还影响到有效耕地面积的农田生态防护等功效。因此，田块设计是农地整理中的一个重要内容。田块规划设计包含以下五个方面的要素:田块方向(田块长边方向)；田块规模(长宽度)；田块形状；田块设计与地形的关系；田块设计与居民点、沟渠、道路和林带的关系。根据成功的耕作经验，结合科学研究试验，各要素的设计应分别满足以下要求条件(标准)。（1）田块方向田块方向是指田块长边的方向，往往是播种与耕作管理的方向，也是末级固定渠道、田间道和护田林带主林带的方向。选定田块方向应满足以下几个方面的要求：1)有利于作物的生长发育在地形、地块形状、防风要求等条件允许时，尽量将田块长边方向设计为南北方向(子午线方向)或接近南北向。在地形、水文地质等特殊条件下，应尽可能使田块的长边平行于等高线，以利截排地下水。但地形平坦时(如地面坡度小于1/300)，田块长边也可垂直于等高线(即末级排水沟垂直于等高线)。2)有利于田间机械作业为了减少机械作业时在坡地上作业时的功率损失，田块一般应横着坡向设计田块，即使田块长边沿着等高线。3)有利于水土保持和排水从水土保持角度来讲，田块长边方向应横着斜坡即沿着等高线配置，这样可以减少地表流和土肥流失。在丘陵山区，当坡度超过3度，设计田块时，应使其长边沿着等高线或保持一定的角度配置，以达到保持水土和降低拖拉机牵引动力损耗的目的；在坡度大于5-6度的坡地，应当提倡修建各种形式的梯田。但在地势低洼，水分过多的地区，在坡度为1.5-2度时，田块长边方向应顺着坡向布置，以利排水；当坡度大于1.5-2度时，田块长边则应沿着等高线布置。在盐渍土灌区，为了降低地下水位，田块长边方向应保证最末级固定排水渠道(农沟)垂直于地下水流向，以利截排地下水。4)有利于防风在设计防护林时，为了获得最好的防风效果，主林带方向应与当地主害风方向相垂直；因受其他因素限制，不能与主害风方向垂直的，其与主要害风方向的垂直线之夹角不应超过30-45度，以保证林带获得一定的防风效果。综上所述，在具体确定田块长边方向时，必须综合考虑上述各项要求，根据地区自然经济特点和生产上存在的主要问题，首先服从当地的主要要求，如丘陵山区应服从水土保持的要求，风害严重地区应服从防风的要求，并适当照顾其他方面。（2）田块的规模(长宽度)田块的长宽度应根据合理组织生产和有效的利用农机具以及地形特点、田块面积等因素具体加以确定。在风害地区还要考虑合理配置护田林带的要求。1)田块长度田块长度的设计应有助于提高机械作业效率，有利于合理的组织田间生产过程，满足灌水组织工作和土地平整的要求。灌水组织工作和土地平整的要求:田块长，纵然对于提高机械效率有好处，但会给灌水组织和土地平整工作造成一定的困难。首先，田块过长，田块面积相应的增大，于是就很难获得比较均匀一致的地形，土地平整工程量就会增加。其次，田块长度过长，沿长边配置的灌溉渠道(农渠)，其流量和按其坡降计算的流速就随之增大，会造成上段水多，两侧作物受渍，下段受旱，从排水角度来看，为控制地下水位于临界深度以下，要求沟道内水位保持在设计高程以下，使来水尽快送到集水沟(斗沟)或输水沟(支沟)去，因此，农沟不宜过长。2)田块宽度田块宽度应根据田块面积和田块最宜长度来确定。田块宽度应满足机械作业，灌溉排水[4]和防风等方面要求。根据我国各地实际情况和机械化作业发展需要，平原地区格田长度宜取60-100m，宽度宜取20-40m；山区、丘陵水稻区可根据地形、土地平整及耕作条件等适当调整；平原水稻区格田面积一般为0.20-0.34公顷。（3）田块的形状根据机械作业要求，必须使设计的田块至少具有一个直角和田块两个长边平行。因此，田块形状最好为夹角90度，或夹角接近90度，方形。三角形、锐角梯形和多边形田块对机械作业和田块管理工作都不合适。田块设计时，应尽可能把田块设计成长方形、正方形或直角梯形，要使三角形田块数目减少到最低限度[5]。还应强调不应单纯追求规整的外形，必须综合考虑当地实际和不断提高土地利用率等方面要求进行设计。（4）田块设计与地形在丘陵山区设计田块时，地形条件具有重要作用，地形对农业生产的影响是多方面的。因此，在丘陵山区规划田块时，必须尽量使田块长边即机械作业的工作行程沿等高线配置。必要时，可把田块按地形坡向和坡度分成几个耕作地段。（5）田块规划设计与现有居民点、沟梁、道路和林带的关系耕作田块与居民点之间有着极为密切的生产上的联系，为了减少运输费用、缩短农机具和下地的空间距离，必须使田块与居民点间保持最短的距离和最便利的交通条件。在田块规划时，必须尽可能充分利用现有居民点、沟渠、道路和林带，使设计田界和它一致起来。评价耕作田块与居民点之间相互位置是否经济合理，可以通过计算各个田块乃至整个轮作区或作物种植区至居民点的平均距离求得。轮作区或作物种植区至居民点的平均距离计算公式为：式中：R——轮作区或作物种植区至居民点加权平均距离(m)；rn——各个田块至居民点平均距离(m)；Pn——各个田块面积()；∑P——各个田块面积之和()。2.典型田块内部规划设计根据地形、地貌、气候等自然特征及土壤质地要求，需对典型田块内部作进一步的设计，这里主要介绍丘陵地区的情况。在丘陵地区的坡耕地上，为搞好水土保持，田块规划设计的主要形式通常是修筑梯田。根据地形、地面坡度、土层厚度的不同，可修筑坡式梯田与水平梯田等[6]。前者田面顺原有坡面倾斜，保水保土效果较差，多适用于缓坡及劳动力不足的地区；而后者田面则基本水平或者向内倾斜，保持水土的效果较好(图1)。规划设计梯田首先应对梯田建设区在平面上进行总体部署。在宽阔的缓坡区一般以道路或灌排渠系为骨架布设梯田耕作区，道路应与等高线平行或正交，尽量和渠沟结合纵横交织成棋盘状，将耕作区规划成方形、矩形或梯形。耕作区长度一般为200-300m，面积在5-6公顷为宜。在山区陡坡区，通常以同坡向的坡面为单元或者以侵蚀沟的沟缘线来划分耕作区，耕作区的形状因地势而异。沿侵蚀沟沟缘线规划耕作区的，道路应该沿沟边布设。以同一坡面为单元规划耕作区的，当坡度大于8度时，道路应该绕山坡呈“S”形布设。在确定梯田耕作区后，根据地面坡度、土壤质地、耕作要求等需要沿等高线规划设计梯田田块。梯田间修筑田坎，田坎线应沿等高线布设，确保田坎等高、田面水平。在地形复杂地区，田坎基线可按照“大弯就势、小弯取直、高切低垫、分段求平”的原则确定。田面宽度可以根据项目区坡度与土层厚度，按照“便利耕作，修筑省工”的原则确定。坡度较缓、土层较厚的地区，田面宽度可大些；坡度较陡土层浅薄的地区，田面则不宜过宽。田面的长度则根据项目区地形条件和梯田用途确定，如水稻梯田应尽可能长些，而旱作梯田则可以短些。为满足灌溉排水的要求，梯田纵向一般按照“不冲不淤”的原则，保留1/300-1/500的坡度。3.土地平整工程规划设计土地平整工程是规划工程的基础，通常在进行土地平整工程规划中，应首先考虑土地平整方案。（1）考虑项目区的地形地貌若项目区是平原地区，可采用全部平整，即将整个项目区作为一个平整单元，按某一设计高程进行土地平整。这种方案的优点是：能够最大限度地挖掘土地利用潜力，增加耕地面积，便于布置各项工程项目，方便农业生产；其缺点是：填挖方工程量大，投资量大，对表土造成极大的破坏。若项目区为丘陵区，可选择完全平整或局部平整。局部平整的优点是：填挖方工程量和工程投资大大降低，有利于保护表土层；其缺点是：土方量计算较复杂，耕地新增量有所降低，沟渠布置的难度增大。在具体的项目中，应因地制宜，在充分比较的基础上选取平整方案，尽量减少土地平整工程中开挖和运输土石方的工程量。（2）考虑方便项目区的农田灌排等水利工程设施土地平整最好应保证灌水处位于高地,实现项目区自流灌溉；容泄区处于最低位置，保证水能自流排出，从而节省灌排的人力、物力和运行费用。（3）考虑整理后的田块能适宜种植作物的特性若作物是喜水作物，如水稻、莲藕等，则耕作田块或格田要求基本平整，水田、格田田面高差应在±3cm以内，保证处处灌得到，每一处淹不了；而若作物为旱作物，如小麦、棉花等，则其格田坡度在1/5O0以内皆可。在确定项目区土地平整方案时，最好能实现项目区土方挖填内部平衡。（二）农田水利工程规划设计农田水利工程是土地整理项目规划的重要组成部分,一般指在对洪、涝、旱、渍、盐、碱等进行综合治理和合理利用水资源的原则下,对水土资源、灌排渠系及其建(构)筑物等进行的统筹安排。在进行农田水利工程规划设计时，不仅要考虑灌溉水源、灌溉渠系布置、排水沟系布置及容泄区等灌排因素，还应避免沟渠之间的交叉、沟渠与道路的交叉以及水利工程建(构)筑物与道路等工程的交叉问题，做到既经济又合理。1.灌溉水源的选择规划方案中,要考虑以下几方面问题：水源地的位置，应尽量位于项目区的最近最高的地方，最好能够实现自流灌溉；水源没有污染源，保证水质好，适宜灌溉；尽量利用地表径流，慎用地下水；充分利用现有的水源，以节约费用；收集必需开采地下水的井灌区的水文、地质资料以及试验数据，减少风险，降低成本。2.灌排渠系的布置灌排渠系布置的要求：尽量实现自流灌排；尽量缩短灌溉渠系的长度和减少渗漏与水头损失；尽量减少灌排渠系及其建(构)筑物数量，并尽可能避免与道路等其它农田设施的交叉，保证流态稳定，水流通畅；若是提水灌溉，则应注意有可靠的水源和提水距离；灌排渠系布置不影响机耕和交通要求。3.灌溉渠道的选择灌溉渠道可以为U形槽，也可为矩形槽，两者各有优势。U形槽渠道输水能力强，但施工技术要求高；矩形槽渠道节约土地，但对其材质要求较高，单位造价高。土壤质地较好的可直接修土质渠道，造价低。规划时，可在综合考虑地方灌溉制度、资金与出地率约束的基础上选择。4.灌溉方式的选择灌溉可采用续灌与轮灌。续灌要求输水斗渠的横断面较大，但农渠的横断面减小；轮灌要求输水斗渠的横断面较小，但农渠的横断面增大。在进行具体项目规划时，应在考虑作物灌溉制度和灌溉定额的同时，主要考虑斗渠与农渠的总投资额来决定。若要实行喷滴灌，则可在方便施工、有利生产的条件下，考虑半固定式喷滴轮灌及干管与支管的变径问题，降低投资。5.低压管道输水灌溉低压管道输水灌溉