专利名称:一种能增加有效耕地面积的土地整理方法黄淮海平原系指黄河、淮河、海河三河系下游连片交互沉积形成的我国最大的平原,位于长城以南,淮河以北,太行山及豫西山地以东,包括山东省、北京市、天津市全部,河北、河南省大部及安徽、江苏省的淮北平原地区,共涉及379个县(市、区)。黄淮海平原位于北纬32度-40度30分,东经113度-120度30分之间,土地面积总约45万平方公里,其中耕地2406万公顷,占全国耕地的18%左右。随着黄灌的发展,由于用水管水的不当,如大型河道、灌渠两侧无截渗措施,稻、旱地块插花排列,有灌无排、以排代灌、灌排混用,或排沟太浅,沟距太远,不能速排。大水漫灌,以沟代库或农业措施不良等原因,促使潜水位迅速升高,土壤大面积次生盐溃化,撂荒面积不断增加。在这种地形平缓低洼,气候干燥,雨量集中,地下水位高且土质粘重、地下水出游缓慢的气候水文地质条件下,耕地的溃涝的盐碱化问题始终是一个不能完全摆脱的隐性问题。近年来许多专家学者都有进行了很多有益的尝试如张福安等《盐碱地、沙化地土壤改良方法》(专利号200710072650. 7)、张志平等《厚粘土夹砂层盐溃地土壤改良方法》(专利号200910075732. 6)、傅金民等《一种营养型盐碱地土壤改良的方法》(专利号201010160226. X)、张李荪等《土地整理及抬田工程铺瓦法耕作土保护施工方法》(专利号201110125401. 6),但以上成果中都仅侧重了对表层土壤的改良,没有对大范围的土地水盐平衡进行有益探索。农业综合开发、土地整理等工程,注重了田、沟、渠、路、林的综合规划,多采用深沟淋碱的方式改良土地,但由于黄淮海平原土质疏松,排碱沟边坡容易坍塌,使其当年就失去淋碱作用并且占用了大量土地。项目区有效耕地面积多在75%以下,沟渠路实际占地面积25%左右。在上农下渔、台田改碱等模式中,有效耕地率更减少到60% -40%,严重浪费了宝贵的耕地后备资源。
本发明针对现有技术存在的问题提供一种能快速排除地面积水,使地表积水快速入渗并淋洗土体中的盐分,减少地表径流量、减轻表层养分流失,减少溃害,方便灌溉的能增加有效耕地面积的土地整理方法。为实现上述目的,本发明的技术方案是一种能增加有效耕地面积的土地整理方法,包括以下步骤 I)在两条支沟和两条斗级排沟之间划分田方,田方内均匀划分田块,田块内土地整平;2)在各田块分界处分别修建硬化农渠,使农渠的首端与斗级渠道连接、尾端与斗级排沟连接,渠道比降为1000 1-300 1,农渠渠道的上口低于两侧田面,所述农渠渠道与斗级排沟连接处加设节制闸;3)在农渠的同一侧间隔设有多个圆锥形大口井,相邻农渠渠道旁的大口井交错排列;4)每个大口井内设置潜水泵一台,出水口与农渠连接,潜水泵上设有按井内积水 量自动启闭潜水泵的自动控制开关。在步骤3)中,所述的大口井深10米,上口直径I. O米,底径2. 5米,地面以下5-7米用可渗透材料制作,5-7米以下部分和井底做封闭处理。所述农渠的另一侧修建有生产路,所述生产路的路面上空搭建用以种植攀援植物的棚架。本发明产生的有益效果是本发明第一能够快速排除在雨季和暴雨后的地面积水,不致发生直接淹没庄稼的洪涝灾害,减少地表径流量、减轻表层养分流失,减少溃害;第二是地下水位控制,在秋冬在秋冬降水少蒸发量大的季节和雨季,将地下水位降至能切断毛管水上升地表的聚盐临界深度,从而避免次生盐溃化的发生;第三通过取消排碱沟、有效利用田间道路上空等方式提高有效耕地率,并方便灌溉。图I是本发明的农渠结构示意图;图2是本发明的田方布置图;图3是本发明的大口井结构示意图。
本发明综合多方面的措施,第一能够快速排除在雨季和暴雨后的地面积水。即保证在一定降雨强度下,迅速排除地面积水,不致发生直接淹没庄稼的洪涝灾害;第二是地下水位控制,在秋冬在秋冬降水少蒸发量大的季节和雨季,将地下水位降至能切断毛管水上升地表的聚盐临界深度;第三通过取消排碱沟、有效利用田间道路上空等方式提高有效耕地率,使整理项目的有效耕地率可达到93%以上。本发明通过采用浅而密的大口井5群强排高矿化度地下水,可以使项目区内地下水位在短时期内迅速降低在雨季到来时可及时腾空地下库容,使地表积水快速入渗并淋洗土体中的盐分,减少地表径流量、减轻表层养分流失,减少溃害;在秋冬降水少蒸发量大的季节,将地下水位降到临界深度以下,避免地下高矿化度潜水通过毛细作用向表层汇集盐分,从根本上避免次生盐溃化的发生;通过一段时期对土地水盐平衡的控制,地下5米以内的潜水逐渐淡化,在干旱时期可用来灌溉农田,从单纯渠灌逐步过渡到井渠结合的灌溉方式,降低外来灌溉用水中盐分的沉积。在井型设计上采用深8-10米、底部直径I. 5-5米、上口直径O. 5-1. 5米的截头圆锥形完整井,井壁上部用可渗透材料制作。通过扩大井径增加渗透面积,提高夹粘夹沙土质中潜水的汇集速度;同时增加井体容积、减少上部占地面积,延长抽水系统的连续工作时间。通过将大口井5的下部和井底封闭,避免深层高矿化度潜水的过度入渗,避免过度浪费抽水能源。可渗透部分与封闭部分以地面下5米左右> 50厘米的粘土不透水层为分界。本发明中设计首端与斗级渠道3连接、尾端与斗级排沟I连接的硬化农渠2,渠道与斗级排沟I连接处加设节制闸4。灌溉时关闭节制闸4,农渠2中的水溢流灌溉;日常开启节制闸4,由大口井5中抽提的高矿化度潜水经农渠2-斗级排沟I-支级沟-干级沟排入大海;雨季不能及时渗入地下的降水也汇入农渠中,经同样路径排泄。由于斗级排沟I、农渠2之间的高差较大,农渠2的比降可提高到1000 1-300 1,大大提高了渠道的雨季排水能力。本发明通过浅而密的大口井5强排地下水,控制项目区内的水盐平衡;取消农级以下排碱沟,用硬化农渠2承担雨季排涝功能,可在一般土地整理项目的基础上,增加有效耕地10-15% ;在开发整理项目面积达到一定规模时,可取消斗级排沟I的排碱功能,以硬化的排涝沟代替,可增加有效耕地I. 5-2% ;田间生产路全部搭建蓠架,用于种植葡萄等攀爬植物,可增加有效耕地2-3%,同时可增加农田的景观及生态效果。在灌溉农渠2的上游,可依据渠道灌溉面积,加设一定容量的沼气池,即可在灌溉时将沼液按比例混入水源,增加田间肥施入量,也可以沼气为燃料发电,为提排地下水提供动力。通过本发明的实施,每一个项目中可增加有效耕地15-20%,即一个20000亩的项目区内,可多增加耕地3000-4000亩,而普通土地整理项目的新增耕地率仅为4-6%左右,同样的整理面积,相当于4-5个项目新增耕地的总和。多增加的耕地每年可创造产值600-800万元。项目区内达到水盐动态平衡后,耕地地力会不断提高,每亩会增加净收入200-300元,单个项目区年收入可增加1000万元左右。若依照本发明的方法开发整理土地1000万亩,可多增加耕地150-200万亩。 当然,本发明不局限于上述
,总之,本领域的技术人员从上述启示出发,所想到的其它替换形式均属于本发明的保护范围之内。
本发明公开了一种能增加有效耕地面积的土地整理方法,1)在两条支沟和两条斗级排沟之间划分田方,田方内均匀划分田块,田块内土地整平;2)在各田块分界处分别修建硬化农渠,农渠的首端与斗级渠道连接、尾端与斗级排沟连接,渠道比降为1000∶1-300∶1,农渠的上口低于两侧田面,农渠与斗级排沟连接处加设节制闸;3)在农渠的同一侧间隔设有多个圆锥形大口井,相邻农渠旁的大口井交错排列;4)每个大口井内设置潜水泵一台,出水口与农渠连接,潜水泵上设有自动控制开关。本发明能快速排除地面积水,使地表积水快速入渗并淋洗土体中的盐分,减少地表径流量、减轻表层养分流失,减少渍害,能增加有效耕地面积,方便灌溉。
一种能增加有效耕地面积的土地整理方法
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