羅曉剛

（陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，西安710000）

環(huán)境工程設(shè)計(jì)

毛烏素沙漠土地整治工程技術(shù)分析

羅曉剛

（陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，西安710000）

土地是人類(lèi)賴(lài)以生存和社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展進(jìn)程，農(nóng)用耕地和良田持續(xù)減少。論文以陜北地區(qū)典型的難利用土地為例，對(duì)毛烏索沙漠地區(qū)土地整治后開(kāi)墾現(xiàn)代化優(yōu)質(zhì)良田，談一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

毛烏素沙漠;土地整治;技術(shù)分析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.032

1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目區(qū)位于陜西省神木縣錦界鎮(zhèn)公草灣治沙造林基地以北，土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目總投資2 247.93萬(wàn)元，建設(shè)規(guī)模150.3hm2（2254.5畝），其他草地150.2684hm2，灌木林地0.0255hm2。項(xiàng)目實(shí)施后，預(yù)計(jì)可新增耕地144.26hm2，占總面積的95.99%。由土體有機(jī)重構(gòu)、平整、噴灌、道路和林網(wǎng)等工程組成。

2 自然條件

2.1 地貌地質(zhì)

項(xiàng)目區(qū)位于禿尾河上游各丑溝頂部的風(fēng)沙灘區(qū)沙和砒砂巖相間分布，地形開(kāi)闊，地勢(shì)自西南向東北微傾，坡度3%左右。項(xiàng)目區(qū)海拔高度介于1 269～1 276m，地表發(fā)育有大小不一的多個(gè)半固定沙丘。項(xiàng)目區(qū)表面由于沙丘的存在，地表波狀起伏。地質(zhì)構(gòu)造屬鄂爾多斯地臺(tái)，位于祁、呂、賀蘭山字型構(gòu)造之伊陜盾地與華夏系第三沉降帶—陜甘寧盆地復(fù)合部位，中生代地層走向近南北，微向西傾，傾角2～4°,屬單斜構(gòu)造，無(wú)大的褶皺、斷裂存在，構(gòu)造行跡不明顯。丘間有為數(shù)眾多的蝶形洼地和形狀不一、大小不等的沙丘澗地，區(qū)域地勢(shì)總體平緩開(kāi)闊，起伏變化不大，地勢(shì)西高東低，南高北低，植被稀少。

2.2 水文條件

項(xiàng)目區(qū)水資源由地表水資源和地下水資源組成，據(jù)實(shí)地調(diào)查和多種資料顯示，是長(zhǎng)城沿線以北風(fēng)沙草灘區(qū)中強(qiáng)富水區(qū)域。地下水為第四系松散層孔隙潛水，境內(nèi)第四系沖積層潛水水量較豐富，水位淺，水質(zhì)較好。主要接受大氣降水補(bǔ)給、地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給、凝結(jié)水補(bǔ)給及灌溉回歸補(bǔ)給，儲(chǔ)水條件較好。

2.3 氣象條件

項(xiàng)目區(qū)多年平均氣溫8.6℃，極端最低氣溫-28.1℃。多年平均蒸發(fā)量為1788.4mm，多年平均降水量為423.8mm，平均相對(duì)濕度56%，無(wú)霜期179d，最大凍土深度1.5m。項(xiàng)目區(qū)春冬盛行西北風(fēng)，夏季多為東南風(fēng)，多年平均風(fēng)速2.3m/s，最大風(fēng)速高達(dá)25m/s。

3 土體構(gòu)成分析

3.1 原始土體分析

項(xiàng)目區(qū)地表覆蓋主要為風(fēng)沙土，沙和砒砂巖相間分布，占總面積的93.32%，另有部分綿沙土和淤土分別占5.6%和0.6%。風(fēng)沙土為吹揚(yáng)沙土堆積而成，松散無(wú)結(jié)構(gòu)。砒砂巖屬陸相碎屑巖系，由于其上覆巖層厚度小、壓力低，造成其成巖程度低、沙粒間膠結(jié)程度差、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，遇水如泥、遇風(fēng)成砂，水土流失非常嚴(yán)重。綿沙土由風(fēng)沙土發(fā)育而成，土壤粒徑小于風(fēng)沙土，持水性和養(yǎng)分略?xún)?yōu)于風(fēng)沙土。

兩種土壤總體情況是土壤有機(jī)質(zhì)含量低，土壤物理性質(zhì)不良，保水保肥能力差，熟化度差，且易受干旱威脅，屬質(zhì)量較差的土壤之一。淤土分布在項(xiàng)目區(qū)低洼下濕地，土壤層理性發(fā)育，理化性狀優(yōu)于風(fēng)沙類(lèi)土壤，腐植質(zhì)含量高。根據(jù)榆林市神木縣土壤肥料檢測(cè)中心對(duì)類(lèi)似項(xiàng)目區(qū)類(lèi)似土壤化驗(yàn)，風(fēng)沙土的土壤養(yǎng)分含量見(jiàn)表1。

表1 風(fēng)沙土典型剖面養(yǎng)分含量表

有機(jī)質(zhì)含量貧乏，氮、磷俱缺，微量元素中的硼、鋅、錳、鐵均缺乏，從而制約了土地生產(chǎn)力的提高,屬于典型難利用土地。

3.2 土體有機(jī)重構(gòu)

初步設(shè)計(jì)前完成區(qū)域土體普探工作，針對(duì)具體問(wèn)題實(shí)施以重構(gòu)、復(fù)配、提升為主要內(nèi)容的土地工程技術(shù)措施，土體、土層、土質(zhì)“三位一體”的工程技術(shù)體系，促進(jìn)了土體穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)合理性及其功能高效性的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。土地治理重點(diǎn)不在田面平整、道路、林網(wǎng)、水電配套設(shè)施，其核心在于土地有機(jī)結(jié)構(gòu)重新組成，營(yíng)養(yǎng)元素調(diào)配等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有達(dá)到標(biāo)本兼治，真正改變土體內(nèi)在結(jié)構(gòu)組成后，才能造出高效優(yōu)質(zhì)的良田。

項(xiàng)目區(qū)以固沙節(jié)水保護(hù)環(huán)境、新增優(yōu)質(zhì)耕地為目標(biāo)，針對(duì)土地沙漠化和砒砂巖水土流失的“兩害”難題，通過(guò)成功應(yīng)用毛烏素沙地砒砂巖與沙快速?gòu)?fù)配成土核心技術(shù)，使兩個(gè)結(jié)合到一起，一個(gè)保水一個(gè)漏水，一個(gè)板結(jié)一個(gè)透氣，兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)形成互補(bǔ)。用沙和砒砂巖組合后，導(dǎo)水率發(fā)生重大變化，沙越多導(dǎo)水越強(qiáng)，砒砂巖越多導(dǎo)水越弱，按砒砂巖與沙1:5的混合比例復(fù)配土壤?；旌现睆?～4cm的砒砂巖巖塊最有利于水分吸收和保持，且有利于沙地保肥。砒砂巖與沙復(fù)配成土技術(shù)砒砂巖和沙兩者混合后，隨著砒砂巖混合比例的增加，土壤沙粒含量降低，粉粒和粘粒含量增加，土壤質(zhì)地由沙土向沙壤轉(zhuǎn)化，同時(shí)，混合土壤的有效水含量開(kāi)始提升，混合土壤的持水性能逐漸增強(qiáng)，兩者結(jié)合同步實(shí)現(xiàn)節(jié)水固沙和開(kāi)墾良田的目的。通過(guò)構(gòu)筑水、土、氣、生、人多要素耦合的健康農(nóng)田系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了變“兩害”為“一寶”，獲得了節(jié)水、固沙、增效的綜合效應(yīng)。

4 農(nóng)田配套設(shè)施

4.1 灌溉配套設(shè)施

項(xiàng)目區(qū)因地制宜地進(jìn)行田塊布設(shè)，采用美國(guó)瑞克系列中心支軸噴灌機(jī)，圍繞中心支軸運(yùn)行，噴灑軌跡成圓形。根據(jù)噴灌圈的設(shè)置，P17采用R=286m，P18采用R=256m，P19采用R=244m,P20采用R=216m的噴灌機(jī)組。其具有適用性廣、節(jié)約資源、適應(yīng)性強(qiáng)、一機(jī)多用、單機(jī)控制灌溉面積大，畝均投資成本低、機(jī)械化、自動(dòng)化水平高，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化，利于規(guī)?；a(chǎn)和管理，灌溉質(zhì)量好，可保證農(nóng)作物大幅度增產(chǎn)，世界上發(fā)達(dá)國(guó)家大都采用這種機(jī)型實(shí)施農(nóng)田灌溉。

4.2 林網(wǎng)道路及防護(hù)

項(xiàng)目區(qū)全年盛行西北-東南風(fēng)，尤其春季風(fēng)最大。根據(jù)陜北風(fēng)沙灘區(qū)生態(tài)保護(hù)的要求，建立農(nóng)田防護(hù)林和護(hù)路林相結(jié)合的林網(wǎng)體系。沿道路及項(xiàng)目區(qū)邊緣栽植農(nóng)田防護(hù)林。防護(hù)林采用立體結(jié)構(gòu)，按照高低設(shè)防、喬灌結(jié)合的方式布置，樹(shù)種選擇楊樹(shù)和沙柳。

項(xiàng)目區(qū)生產(chǎn)用道路按田間道和生產(chǎn)路兩級(jí)統(tǒng)一布設(shè)，田間道或生產(chǎn)路應(yīng)通達(dá)每一地塊。田間道路面寬3.5m，路面高出田面0.2m，為泥結(jié)石路面；生產(chǎn)路寬2.0m，路面高出田面0.2m，為泥結(jié)石路面。

為降低強(qiáng)風(fēng)對(duì)表層土壤風(fēng)蝕，以及對(duì)農(nóng)作物機(jī)械損壞，在項(xiàng)目區(qū)布置防護(hù)林帶。防護(hù)林帶以所有田塊為防護(hù)對(duì)象，形成農(nóng)田防護(hù)林體系。農(nóng)田防護(hù)林要與主害風(fēng)向垂直，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田防護(hù)林主要由項(xiàng)目區(qū)外圍以及道路林帶組成。項(xiàng)目區(qū)喬木行株距為1.5m×2.0m，樹(shù)種選擇為當(dāng)?shù)匾松臈顦?shù)。灌木在喬木林帶外圍布置，株行距為0.5m×0.5m，樹(shù)種選擇為當(dāng)?shù)匾松纳沉?/p>

5 產(chǎn)量效果評(píng)價(jià)

項(xiàng)目區(qū)噴灌圈內(nèi)主要種植馬鈴薯，種植面積為144.26hm2（2 163.9畝），馬鈴薯畝產(chǎn)按照項(xiàng)目區(qū)田塊平均產(chǎn)量計(jì)算，由于增加灌溉，每畝成本增加到2 000元，按照當(dāng)?shù)?015年收購(gòu)價(jià)1.5元/kg，畝產(chǎn)3000kg，產(chǎn)值973.7萬(wàn)元，扣除農(nóng)資生產(chǎn)成本432.78萬(wàn)元，2015年糧食增加凈收入540.92萬(wàn)元。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)毛烏素沙漠土地整治技術(shù)的成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了沙地的資源化利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)增產(chǎn)農(nóng)民增收，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效果，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。

【1】韓霽昌，劉彥隨，羅林濤.毛烏素沙地砒砂巖與沙快速?gòu)?fù)配成土核心技術(shù)研究[J].中國(guó)土地科學(xué)，2012，26（8）：87-94.

The MuSu Desert Land Reclamation Engineering Analysis

LUO Xiao-gang
(Shaanxi Province Land Engineering ConstructionGroupCo.Ltd.,Xi'an710000,China)

Land is thematerial basis of human survival and social development alongwith our country in the process of industrialization,urbanization, agricultural land and land, continue to reduce. For the typical hard to use of land in shanbei region, this paper ursolic MuSudesertlandreclamationafterclearingoutthemodernhighqualityfertileland,talkaboutsomeexperienceandunderstanding。

MuSu desert;landreclamation;technologicalanalysis

S278

A

1007-9467（2016）09-0118-02

2016-04-18

羅曉剛（1984～），男，陜西寶雞人，工程師，從事土木工程技術(shù)管理研究，（電子信箱）285787327@qq.com。