土地整治項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)-土地平整工程設(shè)計(jì)

土地整治項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)（第1講）

土地平整工程設(shè)計(jì)土地平整工程設(shè)計(jì)第2章，第1講，第1次課影響土地平整工程的因素土地利用布局。不同土地利用類型對(duì)土地平整程度和要求是不同的。水田，要求灌溉水均勻，一般要求田面高差不大于3cm旱地，高差要求不高，甚至平原區(qū)可以不平整某些丘陵、山區(qū)可以設(shè)計(jì)成水平或坡式梯地地形。地形起伏變化較大的項(xiàng)目區(qū)，一般以小田塊為平整單元，設(shè)計(jì)為梯田或梯地，選擇局部平整。而地面高差較小的地區(qū)，選擇以大田快為平整單元。土方量大小與調(diào)配方向。土地平整要求盡量減少土方量，降低投資。土地平整工程的基本單元標(biāo)準(zhǔn)田塊——即由田間灌排渠系、道路、林帶等固定工程設(shè)施所圍成的地塊，是進(jìn)行田間耕作、管理與建設(shè)的最基本單位。土地平整工程首先應(yīng)確定耕作田塊的布置形式，然后依據(jù)土地利用要求，并結(jié)合項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際地形，采取填挖措施，平整田塊，保持田塊內(nèi)高差在一定控制范圍內(nèi)，以滿足耕作需要與灌排水要求。耕作田塊長(zhǎng)度田塊長(zhǎng)度不僅關(guān)系到田塊平整工程量的大小與機(jī)械作業(yè)效率的發(fā)揮，還影響到灌排工程的布設(shè)等。同一條件下，田塊越長(zhǎng)，平整工程量越大，平整技術(shù)要求也越高；但對(duì)于機(jī)械化作業(yè)而言，則有利于減少機(jī)組空行比重，提高機(jī)械化作業(yè)效率，促進(jìn)土地的規(guī)模經(jīng)營(yíng)；對(duì)于田間灌排而言，田塊越長(zhǎng)，灌溉組織工作就越困難，灌水質(zhì)量也無(wú)法保證。田塊長(zhǎng)度設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)通過(guò)對(duì)中型輪式拖拉機(jī)的實(shí)驗(yàn)，單程長(zhǎng)度在400m以下，通過(guò)增加長(zhǎng)度，機(jī)械作業(yè)效率提高較為明顯，400m以上時(shí)效率提高則不太明顯，單程長(zhǎng)度在1000m時(shí)，行程利用率可大95%。因此，從這個(gè)角度考慮，機(jī)械化耕作田塊的規(guī)劃長(zhǎng)度應(yīng)該大于400m，接近1000m。但對(duì)于機(jī)械化程度不高的地區(qū)，以人力、畜力作業(yè)為主，田塊長(zhǎng)度以200m-300m為宜，最大不宜超過(guò)400m。另外，從由于灌排的角度講，一個(gè)田塊一般是末級(jí)固定渠道所控制的范圍，因此，要考慮末級(jí)固定渠系的控制面積。根據(jù)有關(guān)研究成果，農(nóng)渠長(zhǎng)度一般以200-500m為宜，間距一般以200m左右為優(yōu)。綜合考慮各宗因素的影響，田塊長(zhǎng)度一般為500-800m，具體數(shù)值可依具體情況來(lái)定，如機(jī)耕區(qū)可長(zhǎng)些，非機(jī)耕區(qū)可短些；平原地區(qū)可稍長(zhǎng)些，丘陵區(qū)可短些；無(wú)灌溉條件的可長(zhǎng)些，有灌溉條件的可短些。耕作田塊寬度田塊寬度的確定與規(guī)劃區(qū)地形、機(jī)械作業(yè)所采用的機(jī)械類型、末級(jí)固定渠道的間距、地下水位情況、防護(hù)林的有效防護(hù)距離、田塊面積的大小等有關(guān)。田塊寬度設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較高的平原地區(qū)，考慮機(jī)組作業(yè)需要，通常將田塊劃分為若干作業(yè)小區(qū)，小區(qū)寬度以機(jī)組作業(yè)幅寬為標(biāo)準(zhǔn)，因此，田塊寬度以作業(yè)小區(qū)寬度的整數(shù)倍為宜。如收割機(jī)割幅為4.5m，小區(qū)寬度可確定為45m，田塊寬度可以為240m。根據(jù)研究試驗(yàn)結(jié)果，滿足機(jī)械作業(yè)要求的田塊寬度在200-300m之間時(shí)較為合適。在灌排設(shè)施較好的地區(qū)，田塊的規(guī)劃寬度應(yīng)以末級(jí)渠溝的有效間距為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定，一般在100-300m之間。在鹽堿化與地下水位較高的地區(qū)，考慮到排鹽排漬的需要，渠溝有效間距變窄，田塊寬度也應(yīng)該相應(yīng)減小。在風(fēng)害較為嚴(yán)重的地區(qū)，主林帶沿田塊長(zhǎng)邊布置，為保證最佳防風(fēng)效果，規(guī)劃田塊寬度不應(yīng)超過(guò)樹(shù)高的25倍，一般為200-300m。耕作田塊規(guī)模田塊規(guī)模與項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)種植習(xí)慣、耕作方式、地形地勢(shì)條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況等因素密切有關(guān)。種植經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、瓜果、土特產(chǎn)與種植糧食作物相比，規(guī)模就可以適當(dāng)減??；機(jī)械化耕作的田塊規(guī)模比人力畜力耕作的田塊要大得多；平原區(qū)規(guī)模比丘陵區(qū)的大。一般經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，田塊規(guī)模一般在10公頃左右。田塊形狀田塊形狀是否規(guī)則，直接影響著機(jī)械作業(yè)效率與田間管理的方便程度。田塊越規(guī)整，則機(jī)械作業(yè)過(guò)程中重耕與漏耕面積越少，有利于提高耕作質(zhì)量，減少機(jī)械損耗。同時(shí)，規(guī)則的田塊也利于水利設(shè)施、道路工程、防護(hù)林等的布局，降低整理成本，減少土地浪費(fèi)。一般情況下，耕作田塊的規(guī)劃形狀應(yīng)該盡量接近矩形或者正方形，其次是直角梯形、接近直角的平行四邊形或者其他規(guī)則的四邊形，應(yīng)盡量保證田塊形狀的規(guī)則性，避免出現(xiàn)三角形、多邊形等不規(guī)則田塊。對(duì)于因接近河流、溝渠、村界等導(dǎo)致形狀彎曲的田塊，不能機(jī)械分割或合并，應(yīng)盡量將自然邊界作為短邊，同時(shí)保持長(zhǎng)邊的平行。田塊方向田塊方向即田塊的耕作方向，一般以田塊長(zhǎng)邊方向?yàn)闇?zhǔn)，它也是末級(jí)固定渠道等田間工程設(shè)施的布置方向。田塊布置的方向?qū)τ谔镩g作物的光照、灌排、機(jī)械作業(yè)以及防風(fēng)效果等有著顯著影響。而丘陵山區(qū)，適宜的田塊方向還有助于防治水土流失。田塊方向選取的經(jīng)驗(yàn)從改善光照條件看，一般南北向布置的田塊可顯著提高作物對(duì)太陽(yáng)能的利用率，從而有利于作物的光合作用與碳水化合物的積累。從機(jī)械作業(yè)、作物灌溉和水土保持的角度看，對(duì)于坡耕地，耕作田塊應(yīng)橫坡布置較為恰當(dāng)。當(dāng)坡度大于1%的地方施行橫坡種植，即可避免田面沖刷，也可實(shí)現(xiàn)自流灌溉。從排除地下水與防風(fēng)要求看，保持田塊方向與地下水水流方向垂直，可以達(dá)到利用排水溝截排地下水的目的。在風(fēng)害較重的地帶，當(dāng)田塊方向與主害風(fēng)方向垂直或接近90°交角時(shí)，對(duì)于防止風(fēng)害具有顯著作用。最后，要考慮與居民點(diǎn)、主干道之間的位置關(guān)系，以縮短往返距離與時(shí)間，方便農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料與農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸。田塊高程高程設(shè)計(jì)直接影響著田間平整工程量以及灌排溝渠的布局。因此，應(yīng)該本著節(jié)約成本、有利灌排的原則確定田塊平整高程。地形起伏小、土層厚的旱澇保收田，高程設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)依據(jù)填挖土方量的要求來(lái)確定；反之，則應(yīng)根據(jù)地形特點(diǎn)，盡量滿足灌排設(shè)施布置的要求。地勢(shì)較低的低洼地，設(shè)計(jì)高程應(yīng)考慮到水位要求，平整后的高程要高于常年澇水位0.2m以上。地下水位較高的農(nóng)田，田面設(shè)計(jì)高程應(yīng)高于常年地下水位0.8m以上。平原地區(qū)水稻格田我國(guó)南方絕大多數(shù)平原地區(qū)以種植水稻為主，水稻是喜濕作物，其生理代謝和生長(zhǎng)發(fā)育都與水密切相關(guān)，需水量較大。因此，水稻田塊一般采用淹灌法，且要保持水稻生長(zhǎng)期間田間具有一定深度的水層。在進(jìn)行田塊規(guī)劃時(shí)必須重點(diǎn)考慮田間灌溉的要求。通常情況下要將種植水稻的田塊進(jìn)一步規(guī)劃成面積較小的格田，以便于進(jìn)行精細(xì)的土地平整，滿足稻田灌溉排水和田間作業(yè)的要求。水稻格田的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)首先確保格田內(nèi)部高差在3cm以內(nèi)格田之間以田埂為界，埂寬一般在10-20cm，埂高以40cm為宜一般格田長(zhǎng)度保持在60-120m，寬度保持在20-40m較為恰當(dāng)在機(jī)械化程度較高的地區(qū)，格田長(zhǎng)度和寬度則可以適當(dāng)長(zhǎng)些，一般長(zhǎng)度為100-200m，寬度為50m左右，面積在0.5-1.0公頃較為合適地形起伏較大，且以人力畜力作業(yè)為主的地區(qū)，格田規(guī)模應(yīng)小一些。溝洫畦田和臺(tái)田溝洫畦田和臺(tái)田主要出現(xiàn)在低洼易澇和鹽堿化嚴(yán)重的地區(qū)。兩者都是通過(guò)在田塊四周開(kāi)溝挖洫，將挖出的泥土修筑田埂，墊高田面，形成設(shè)計(jì)田塊的過(guò)程。不同的是，溝洫畦田的田面不墊土或者墊高不多，而臺(tái)田田面則墊土較高，挖溝也較深。溝洫畦田又稱為大地畦田，適用于旱澇交叉的平原洼地上游地區(qū)，但在雨量多且鹽堿化嚴(yán)重的地區(qū)不宜采用。此時(shí)，應(yīng)考慮將田塊設(shè)計(jì)成臺(tái)田形式，盡量抬高田面以降低地下水位，同時(shí)起到排澇的效果。畦田和臺(tái)田設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)溝洫畦田設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)考慮排水系統(tǒng)布置要求，田塊長(zhǎng)度由上一級(jí)排水溝的間距大小確定，一般在300m左右較為合適，而田塊寬度依末級(jí)固定排水溝的間距來(lái)定，一般在50-100m之間，具體設(shè)計(jì)可根據(jù)地下水與項(xiàng)目區(qū)土壤質(zhì)地等條件確定。臺(tái)田設(shè)計(jì)時(shí)，如果項(xiàng)目區(qū)降水較大，應(yīng)考慮排澇洗鹽。因此，應(yīng)極力抬高田面，一般田面平整高程應(yīng)該高于常年澇水位0.2m左右。土質(zhì)輕的，臺(tái)田邊坡可以緩些，土質(zhì)粘的則可以陡些。一般田塊周圍挖溝取土以墊高田面，溝深和溝寬各地不一，主要由地下水位和項(xiàng)目區(qū)降水情況決定，同時(shí)與毛溝、支溝、干溝等組成排水系統(tǒng)，確保排水通暢。梯田設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)在確定梯田耕作區(qū)后，根據(jù)地面坡度、土壤質(zhì)地、耕地要求等需要沿等高線規(guī)劃梯田田塊。梯田田塊應(yīng)設(shè)計(jì)成方形、長(zhǎng)方形或者長(zhǎng)條帶狀，以節(jié)省梯田田塊平整工程量。梯田間修筑田埂線應(yīng)沿等高線布設(shè)，確保田埂等高、田面水平。為滿足灌溉行水的需要，梯田縱向一般按照“不沖不淤”的原則，保留1/300-1/500的坡度。土方量計(jì)算方格網(wǎng)法橫斷面法散點(diǎn)法方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法是計(jì)算土地平整工程量常用的一種方法。適用于較復(fù)雜的地形，其特點(diǎn)是在田塊平面形狀比較方正的情況，計(jì)算精度較高。1）劃分方格網(wǎng)。根據(jù)已有地形圖（一般用1:500的地形圖）劃分成若干個(gè)方格網(wǎng)，使之盡量與測(cè)量的縱橫坐標(biāo)網(wǎng)對(duì)應(yīng)，方格邊長(zhǎng)一般采用20m或40m。根據(jù)地形圖上的高度，利用插值法確定方格頂點(diǎn)高程。2）計(jì)算各樁點(diǎn)設(shè)計(jì)高程。方格網(wǎng)法3）計(jì)算零點(diǎn)位置。在一個(gè)方格網(wǎng)內(nèi)同時(shí)有填方或挖方時(shí)，要先算出方格網(wǎng)邊的零點(diǎn)位置，連接零點(diǎn)就得零線。零點(diǎn)位置的計(jì)算：方格網(wǎng)法4）計(jì)算土方工程量。橫斷面法主要適用于地形起伏變化較大地區(qū)，或者挖填深度較大又不規(guī)則的地區(qū)采用，計(jì)算較為方便。1）劃分橫斷面。根據(jù)地形圖，以垂直等高線或主要建筑物邊長(zhǎng)劃分若干橫斷面，各斷面間距可以不等，一般可用10m或20m，平原區(qū)可以用大些，但最大不超過(guò)100m。2）繪制并計(jì)算橫斷面面積。利用CAD計(jì)算橫斷面面積。3）計(jì)算土方量。散點(diǎn)法散點(diǎn)法適用于地形雖然有起伏，但變化比較均勻，不太復(fù)雜的地形。這種方法的特點(diǎn)是測(cè)量不受限制，可以根據(jù)地形情況，布置測(cè)點(diǎn)。1）打樁。在田面的四角四邊，田塊的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、次高點(diǎn)、次低點(diǎn)以及一切能代表不同高程的各個(gè)位置上打樁，作為測(cè)點(diǎn)，測(cè)出其高程H1,H2……Hn，共計(jì)n個(gè)高程點(diǎn)。2）計(jì)算田面平均高程。各測(cè)點(diǎn)高程大于平均高程Ha的是挖方，反之為填方。散點(diǎn)法3）計(jì)算挖填平均深度4）計(jì)算挖填方面積5）計(jì)算挖填土方量土方調(diào)配在土方的施工標(biāo)高、挖填區(qū)面積、挖填區(qū)土方量算出后，應(yīng)考慮各種變更因素（如土的松散率、壓縮率、沉降量等），對(duì)土方進(jìn)行綜合平衡調(diào)配。土方平衡調(diào)配工作的目的是在土方運(yùn)輸量或土方運(yùn)輸成本最低的條件下，確定填、挖方區(qū)土方的調(diào)配方向和數(shù)量，從而達(dá)到縮短工期和提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。土方平衡調(diào)配方法第一、劃分調(diào)配區(qū)在平面圖上先畫(huà)出挖填區(qū)的分界線，并子啊挖方區(qū)和填方區(qū)適當(dāng)劃出若干調(diào)配區(qū)，確定調(diào)配區(qū)的大小和位置。1）調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)與房屋和構(gòu)筑物的平面位置相協(xié)調(diào)，并考慮它們的開(kāi)工順序，工程的分期施工順序。2）調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)滿足土方施工主導(dǎo)機(jī)械的行駛操作要求。3）調(diào)配區(qū)的范圍應(yīng)和土方工程量計(jì)算劃分的方格網(wǎng)相協(xié)調(diào)，通常可由若干個(gè)方格組成一個(gè)調(diào)配區(qū)。4）當(dāng)土方運(yùn)距較大或場(chǎng)地范圍內(nèi)土方不平衡時(shí)，可考慮就近借土或棄土，此時(shí)一個(gè)借土區(qū)或一個(gè)棄土區(qū)可作為一個(gè)獨(dú)立的調(diào)配區(qū)。土方平衡調(diào)配方法第二、計(jì)算各