成永

陽(yáng)江市陽(yáng)東區(qū)水利綜合經(jīng)營(yíng)管理中心 廣東陽(yáng)江 529900

摘要：農(nóng)田水利是水利建設(shè)和農(nóng)業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)工程之一，是穩(wěn)定農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位和保障國(guó)家糧食安全的關(guān)鍵因素。為防治水土流失，保護(hù)水土資源，本文結(jié)合實(shí)例，從農(nóng)田水利建設(shè)產(chǎn)生的水土流失入手，探討了農(nóng)田水利建設(shè)中水土流失治理措施，以期為相關(guān)的治理工作提供有益的參考與借鑒，進(jìn)而推動(dòng)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水土流失；農(nóng)田水利建設(shè)；治理措施

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)在快速發(fā)展，但在此過(guò)程中也面臨很多的問(wèn)題，很重要的一點(diǎn)就是許多水利建設(shè)施工過(guò)程中無(wú)法有效的去做到水土保持，而水土流失卻是環(huán)境惡化、人民群眾貧困的根源?；诖?，我們必須加強(qiáng)水土流失的治理，使農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)化發(fā)展，并使農(nóng)民的生活質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。

1 項(xiàng)目區(qū)及項(xiàng)目概況

某小流域總面積38.53km2，水土流失面積16.27km2，水土流失的類型主要是水力侵蝕，具體表現(xiàn)為面蝕和溝蝕，水土流失面積達(dá)1581.16hm2，占總土地面積的41.9%，年流失土壤總量4.74萬(wàn)t，整個(gè)流域區(qū)屬輕度流失，年平均侵蝕模數(shù)為1256t/km2·a，其中輕度流失930.06hm2，占流失的42.4%；中度流失601.06hm2，占流失面積的27.4%；強(qiáng)度流失50.04hm2，占流失的2.3%。由于受資金等因素的影響，該小流域還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的水土保持治理，水土保持設(shè)施比較缺乏。

2 水土流失治理措施

2.1 坡耕地治理工程

根據(jù)小流域糧食需求預(yù)測(cè)和土地利用現(xiàn)狀，坡耕地治理從增加經(jīng)濟(jì)收入和防治水土流失的角度出發(fā)，主要考慮經(jīng)果林建設(shè)和實(shí)施保土耕作措施。

2.1.1 經(jīng)果林

2.1.1.1 林型選擇

坡耕地中經(jīng)果林按不同的區(qū)域配置為純林，便于管理。采用密植高產(chǎn)類型，適當(dāng)提高植株密度，有利于提高初產(chǎn)期果品量，增加經(jīng)濟(jì)收入，同時(shí)能減少水土流失。另外，住戶周圍及庭院中可以多個(gè)品種混種，兼顧綠化美化，合理布設(shè)，同時(shí)具有一定經(jīng)濟(jì)效益。

2.1.1.2 品種選擇

按照適地適樹(shù)的原則，結(jié)合示范區(qū)內(nèi)作為城郊鄉(xiāng)村旅游觀光的發(fā)展要求，經(jīng)果林種植品種選擇考慮品種的多樣，以便在不同的季節(jié)提供不同的果品性。①要選擇名、優(yōu)、特、新品種；②要選擇適銷對(duì)路、市場(chǎng)暢銷的品種；③要早、中、晚熟品種搭配，錯(cuò)開(kāi)成熟期。其中：大棗35hm2、梨子40hm2、柿子35hm2、桃子20.5hm2、李子28.4hm2。

2.1.1.3 種植密度

設(shè)計(jì)為1125株/hm2，株行距為3m×3m。

2.1.1.4 整地方式

采用穴狀整地，每坑平面呈方形，尺寸為0.6m×0.6m×0.6m（長(zhǎng)×寬×高）。各坑在坡面基本上沿等高布設(shè)，上下兩行坑呈“品”字形錯(cuò)開(kāi)排列，坑的兩端開(kāi)挖各約0.2～0.3m倒八字形的截水溝。

2.1.1.5 造林時(shí)間

當(dāng)年12月 — 次年2月。

2.1.1.6 苗木規(guī)格

1～2年生嫁接優(yōu)質(zhì)健壯苗。

2.1.1.7 種植技術(shù)要求

栽植前先將回填表土20cm后，施入10kg農(nóng)家肥，再回填混好2kg果樹(shù)專用肥料的表土20cm，然后將栽植的樹(shù)苗扶正，放入坑內(nèi)，使根系均勻分布在坑底的土丘上，同時(shí)進(jìn)行前后、左右對(duì)直、校正位置，再將原取出的已拌好肥料的表土分層填入坑中，每填一層都要踩實(shí)，并隨時(shí)將樹(shù)苗稍稍向上提動(dòng)，使根系與土壤密實(shí)。但必須使稼接口露出地面，將樹(shù)苗周圍筑起1m直徑內(nèi)低外高的樹(shù)盤。栽后立即澆水，要灌足澆透，灌后封土保墑。經(jīng)果林典型設(shè)計(jì)圖見(jiàn)圖1。種植密度及需苗量見(jiàn)表1。種植技術(shù)措施見(jiàn)表2。

圖1 經(jīng)果林典型設(shè)計(jì)圖

表1 種植密度及需苗量

表2 種植技術(shù)措施

2.1.2 保土耕作措施

保土耕作主要以地塊承包到戶為基礎(chǔ)，規(guī)劃出集中連片，規(guī)模較大的保土耕作區(qū)，根據(jù)不同的地形、土質(zhì)等條件，采取不同的保水保土耕作法。共實(shí)施保土耕作面積329.99hm2。

1）改變微地形的方法，主要采用等高耕作、溝垅種植、穴狀種植、抗旱豐產(chǎn)溝、休閑地水平犁溝等方式。

2）增加地面植被覆蓋，采用草田輪作、間作、套種、帶狀間作、合理密植等方式。

3）增加土壤入滲、提高土壤抗蝕性能，采取深耕、深松、增施有機(jī)肥、留茬播種等方式。

2.2 封禁治理

對(duì)全流域內(nèi)有流失的灌木林地、疏幼林地及補(bǔ)植水保林的荒山荒坡進(jìn)行封禁治理，充分利用雨熱資源，發(fā)揮大自然的自我修復(fù)能力。封禁方法如下所示：

1）全封。即全面封林、分長(zhǎng)期封禁和定期封禁兩種，指不準(zhǔn)在封禁區(qū)樵采、放牧，從事多種經(jīng)營(yíng)等一切不利于植被恢復(fù)的人為活動(dòng)。

2）輪封。根據(jù)流域內(nèi)群眾生產(chǎn)、生活的需要，劃定放牧區(qū)和樵采區(qū)，對(duì)其他地區(qū)實(shí)行封禁，封禁期3～5a，待植被恢復(fù)到一定程度后，再輪換封禁原開(kāi)放地區(qū)。

3）半封。在保證林木不受破壞前提下，實(shí)行季節(jié)性封育，即在林木生長(zhǎng)季節(jié)封山，在林木休眠期開(kāi)山。

2.3 小型水利水保工程

2.3.1 山塘治理

為解決經(jīng)果林灌溉的水源問(wèn)題和對(duì)發(fā)展鄉(xiāng)村旅游產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境條件的需要，對(duì)典型示范區(qū)內(nèi)塘堰進(jìn)行工程整治。

2.3.1.1 存在問(wèn)題

山塘最大壩高8m，外坡垮塌嚴(yán)重，存在安全隱患；無(wú)溢洪設(shè)施；山塘壩體滲漏。

2.3.1.2 整治方法

1）迎水面：迎水面正常儲(chǔ)水位以下采用C20混凝土防滲，厚度0.2m。先開(kāi)挖基礎(chǔ)，基礎(chǔ)到位后，再將原有的面石打毛清理干凈，清理基礎(chǔ)，用土工膜對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行防滲處理，后再澆筑混凝土至土工膜鋪設(shè)高度，整理迎水面至土工膜鋪設(shè)處，鋪設(shè)土工膜，漿砌石壓膜，清理在原混凝土面，在原混凝土面上刷水泥漿，澆筑混凝土到設(shè)計(jì)高度，回填夯實(shí)土，鋪設(shè)混凝土塊。

2）壩頂：外坡頂用M7.5漿砌塊石嵌邊，寬0.4m，高0.4m；內(nèi)坡頂砌筑0.6m厚、高0.8m（露出0.4m）的漿砌石防浪墻；中間回填土方夯實(shí)整平；在左壩肩開(kāi)挖溢洪道，保證大壩的安全運(yùn)行；在溢洪道處，建設(shè)C20的鋼筋混凝土板橋，便于小型車輛的通行。

3）壩背坡：用M7.5漿砌塊石左右兩邊嵌邊，寬0.4m，高0.5m；填土高程以上至壩頂清除松散土體，用土料回填夯實(shí)至設(shè)計(jì)壩坡后，鋪設(shè)厚1m、高1.5m貼坡反濾體，布置網(wǎng)格，種植草皮護(hù)坡。

4）溢洪道：矩形，寬4m，過(guò)堰深2m，邊墻采用M7.5漿砌石厚度為0.7m，迎水面用M10砂漿勾縫，底部塊石墊層0.3m，用C20混凝土現(xiàn)澆厚度為0.2m，并在壩軸線處設(shè)置寬0.4m，深0.6m截水齒墻。

5）放水涵：對(duì)原有的放水涵進(jìn)行封閉防滲處理，將原有的放水涵改用Φ200mm放水PE管，在壩的外面按裝閘閥，閘閥使用1.5m×1.5m×1.8m，厚0.3m的鋼筋砼井進(jìn)行保護(hù)，這樣便于管理。

2.3.2 耕作路道建設(shè)

為方便經(jīng)果林的種植管理和觀光型果園的設(shè)施需要，考慮在經(jīng)果林內(nèi)布設(shè)一定數(shù)量的耕作路道。在布局上要合理，有利生產(chǎn)，方便耕作和運(yùn)輸，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率；盡可能避開(kāi)大挖大填，減少交叉建筑物，降低工程造價(jià)，節(jié)約用地，占地少，便于與外界聯(lián)系。結(jié)合營(yíng)造經(jīng)果林的分布的實(shí)際情況，為集中成片示范的經(jīng)果林區(qū)配置的耕作便道設(shè)計(jì)為三級(jí)道。路面寬1.0m，沿地形因地制宜面布設(shè)，盡量減少挖填方量，路面施工先清除表層土，鋪設(shè)碎石5cm厚，然后澆筑5cm厚C15混凝土。坡度>15°的修建成梯步，梯步寬30cm，高16cm。詳見(jiàn)圖2。

圖2 耕作便道設(shè)計(jì)圖

3 效益分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

該小流域治理完成后，在保水、保土效益的基礎(chǔ)上有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1.1 經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率（EIRR）

本工程項(xiàng)目計(jì)算出的EIRR=19.0%，大于12%的社會(huì)折現(xiàn)率，這說(shuō)明了該項(xiàng)目對(duì)該小流域的國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的相對(duì)指標(biāo)較優(yōu)越，在經(jīng)濟(jì)上是可行的。

3.1.2 經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）

本工程項(xiàng)目計(jì)算出的ENPV=372.44萬(wàn)元，遠(yuǎn)大于零，這表明該項(xiàng)目對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)所作貢獻(xiàn)的絕對(duì)值較為可觀，在經(jīng)濟(jì)上是合理的。

3.1.3 經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比（EBCR）

本工程項(xiàng)目計(jì)算出的EBCR=2.3，大于1.0，這反映出該項(xiàng)目投入較小，產(chǎn)出相對(duì)較大，在經(jīng)濟(jì)上是可取的。

綜合上述各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，充分說(shuō)明了該小流域水保工程項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是合理和切實(shí)可行的，其對(duì)小流域內(nèi)的貢獻(xiàn)相對(duì)較優(yōu)越。

3.2 生態(tài)效益

該小流域水保工程不僅產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益，而且將會(huì)產(chǎn)生良好的蓄水效益、保土效益，極大地改善了流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。主要體現(xiàn)在：

1）水土流失基本上得到控制，水土流失危害減輕。經(jīng)過(guò)本項(xiàng)目工程二年的綜合治理，可完成治理水土流失面積1581.16hm2，治理程度達(dá)到100%。通過(guò)本工程各項(xiàng)治理措施的合理布設(shè)，形成了立體的水土保持綜合防治體系，水土資源得到合理利用，增加了土壤入滲，減少了土壤侵蝕，保護(hù)耕地不遭受破壞。

2）減輕小流域及下游地區(qū)的自然災(zāi)害，有效減輕洪澇、干旱、蟲(chóng)害等自然災(zāi)害。

3）極大地改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，土壤地力明顯好轉(zhuǎn)并提高。通過(guò)實(shí)施塘堰、溝道整治等治理措施，加之灌（排）溝渠、蓄水池等坡面水系工程的合理布局，作業(yè)道的鋪設(shè)，有效地控制了水土流失。通過(guò)對(duì)坡耕地和荒山荒坡的重點(diǎn)治理，改變了地面形態(tài)，改善了土壤結(jié)構(gòu)，有效地保持了水土，使耕地農(nóng)田土壤地力得到提高，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。

4）促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境向良性轉(zhuǎn)化，形成良性循環(huán)。通過(guò)實(shí)施1092.26hm2的封禁治理，增加了林草植被面積，調(diào)節(jié)了該流域內(nèi)的小氣候，凈化了大氣環(huán)境，減輕了水土流失災(zāi)害，也將其它非水土流失原因造成的干旱、蟲(chóng)害等自然災(zāi)害的減輕也將起到重要作用，為流域內(nèi)的人民群眾及動(dòng)植物生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)奠定了重要基礎(chǔ)。

3.3 社會(huì)效益

該小流域通過(guò)水土保持綜合治理，不但有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，而且將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。

3.3.1 改善生產(chǎn)生活條件

耕作道路、沼氣池、排污溝、村居環(huán)境治理等等綜合措施的實(shí)施，將在很大程度上改善示范區(qū)內(nèi)群眾的生產(chǎn)條件和生活環(huán)境，有力推動(dòng)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，為其它地方的新農(nóng)村建設(shè)作出示范。

3.3.2 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展

通過(guò)對(duì)土地的合理配置，經(jīng)濟(jì)林果等生態(tài)農(nóng)業(yè)大戶的扶持開(kāi)發(fā)，將促進(jìn)環(huán)保林業(yè)經(jīng)濟(jì)和畜牧經(jīng)濟(jì)的有序發(fā)展，與常規(guī)農(nóng)業(yè)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3.3.3 社會(huì)生產(chǎn)率提高

耕作條件的改善，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)力需求將大大減少，土地利用率和單位勞動(dòng)力的價(jià)值將得到提高，為第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供勞動(dòng)力支撐。

3.3.4 全民環(huán)境保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)

在小流域內(nèi)開(kāi)展水土流失整治，通過(guò)宣傳、發(fā)動(dòng)和廣大群眾的參與治理，廣大群眾的水土保持意識(shí)增強(qiáng)，水土保持違法行為將逐漸減少，為實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧打下基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，農(nóng)田水利是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是提高農(nóng)民生活水平和生活質(zhì)量的重要條件，是改善農(nóng)村生態(tài)與環(huán)境的重要保障。為此既要加強(qiáng)農(nóng)田水

利建設(shè)，又要注重建設(shè)過(guò)程中的水土保持，從而把農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推向一個(gè)更高、更好、更穩(wěn)定、更完善的水平，為打造景觀農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)造基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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上接第282頁(yè)

乘以相應(yīng)的比例因子得到u的修正量，以其作為控制輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門的精確控制。

4 系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)的上位機(jī)設(shè)計(jì)分為工控機(jī)組態(tài)設(shè)計(jì)及觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)兩部分，由于設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法及控制目標(biāo)等都類似，因此僅介紹工控機(jī)上的組態(tài)設(shè)計(jì)。

組態(tài)軟件選用組態(tài)王6.53版本，是一個(gè)開(kāi)放的、可擴(kuò)展的人機(jī)界面，為定制應(yīng)用程序設(shè)計(jì)提供了靈活性，同時(shí)為工業(yè)中的各種自動(dòng)化設(shè)備提供了連接能力；它具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，可與本機(jī)和其他計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)交換數(shù)據(jù)。

4.1 上位機(jī)組態(tài)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用C/S（Client/Server客戶/服務(wù)器）和B/S（Browser/Server瀏覽器/服務(wù)器）混合的集成模式。工程師站通過(guò)每個(gè)PLC唯一的IP地址識(shí)別PLC并采集其中各自的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，創(chuàng)建服務(wù)器數(shù)據(jù)后在客戶機(jī)上加載。用于網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布時(shí)，采用B/S結(jié)構(gòu)，客戶機(jī)上的軟件采用Web發(fā)布功能，將所需要傳送到管理處的畫面發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上，使管理處能方便快捷的觀察水庫(kù)的具體信息。

4.2 監(jiān)控體系的軟件架構(gòu)

在組態(tài)王監(jiān)控畫面架構(gòu)中，設(shè)計(jì)了閘門監(jiān)控、用戶管理、報(bào)警查詢、報(bào)表操作、系統(tǒng)設(shè)置等。其中，閘門監(jiān)控分為單閘門和多閘門的程序控制，以應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)合需求；用戶管理中可自由添加操作人員，并設(shè)有密碼保護(hù)；報(bào)警查詢記錄故障報(bào)警的類型、時(shí)間等；報(bào)表操作定時(shí)記錄水位、閘門狀態(tài)等后生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表；系統(tǒng)設(shè)置可方便選擇使用現(xiàn)地自動(dòng)或遠(yuǎn)方自動(dòng)。單閘門監(jiān)控畫面見(jiàn)圖4。

圖4 單閘門監(jiān)控畫面

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于PLC的水庫(kù)閘門控制系統(tǒng)能夠提高水庫(kù)閘門的控制系統(tǒng)的可靠性、安全性、穩(wěn)定性，提高了工作效率和安全性。該基于PLC的水庫(kù)閘門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了水庫(kù)閘門的精確遠(yuǎn)程控制，具有可操作性強(qiáng)、易維護(hù)的特點(diǎn)，且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)，值得推廣應(yīng)用到其他控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

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