坡改梯工程中田块设计参数对土方工程量的影响

采用断面法研究了坡改梯工程中田面设计参数与土方工程量的关系,采用灰色模型对典型田块参数进行了优化设计.结果表明:随着田块坡度的不断增大,田坎高度也随之增大,并且田坎高度以小于4.5m为宜;田面宽度、田坎高度、田坎倾角、田面坡度是影响土方工程量的决定因素,其中,田面宽度的设计应控制在10~40m之间,田面宽度过小则田坎占地宽过大,经济效益不高,也不适宜机械操作;随着田面坡度的不断增大,最小土方工程量也在不断增大.     

梯田对土壤侵蚀地形因子扰动特征研究

地形因子是影响土壤侵蚀的重要因素,包括坡度、坡长等,通常基于DEM来提取,但目前构建的DEM总是局限于反映连续光滑的自然坡面,无法表现出梯田等人工地形的信息。在黄土高原地区,通过多年的治理,修筑了大面积梯田,极大地改变了地表微形态,影响了坡度和坡长,进而影响土壤侵蚀定量分析。以安塞县的梯田为实验对象,采用基于真实田坎的方法,构建嵌入梯田信息的DEM(梯田DEM),并对原始DEM与梯田DEM提取的坡度、坡长等地形因子以及计算得到的坡度坡长因子进行对比分析。结果表明:(1)基于真实田坎方法构建的梯田DEM,能较好地反映田坎位置及形态;(2)与样区原始DEM相比,加入梯田信息后,地形因子的栅格数大幅度增加且基于梯田DEM提取的坡度、坡长、LS因子明显减小,对土壤侵蚀定量分析有一定影响。该研究对地形因子提取和土壤侵蚀评价具有重要意义。     

山地丘陵区耕作田块修筑工程设计参数及田块特征——以重庆为例

【目的】在山地丘陵区,耕作田块修筑工程的参数设计对该区域农业机械化、规模化及产业化发展起着决定性作用。但过去的研究主要集中在工程前后田块特征及土壤特性上,缺乏对其最基本工程设计参数的研究。因此,明确山地丘陵区耕作田块修筑工程参数设计的技术要点对该区域耕地资源的可持续发展有着非常重要的实践指导意义。【方法】以重庆山地丘陵区2010—2015年间实施的28个耕作田块修筑工程区为研究对象,通过开展实地调研,对山地丘陵区耕作田块修筑工程设计参数及其对耕作田块特征的影响进行了研究。【结果】(1)选址方法:地形坡度在25°以上的区域为禁止建设区,地形坡度在25°以下的区域为有条件建设区,其中,15°以下的区域为重点建设区。在地形坡度6°且集中连片面积在3.33 hm~2(50 mu)以上的区域(类型区A)重点布设条田与缓坡地;在扣除类型区A的基础上,地形坡度15°且集中连片面积在3.33 hm~2(50 mu)以上的过渡区域(类型区B),条田、梯田、梯地及缓坡地均可布设;在扣除类型区A和B的基础上,地形坡度25°且集中连片面积在3.33 hm~2(50 mu)以上的区域(类型区C)主要布设梯田与梯地。(2)工程设计参数:条田、梯田、梯地及缓坡地的田块长度宜分别设置为50—200、50—200、30—200及50—300 m;田块宽度宜分别设置为30—100、10—30、5—20及50—100 m;条田与梯田的田面坡度均为0°,梯地与缓坡地的田面坡度宜分别小于10°与6°;条田及缓坡地的田坎一般均可采用夯砌土坎,但如果其土壤特性不能够满足工程施工要求时,亦可采用条石或块石为主材进行修筑。而梯田与梯地则可分别采用浆砌条石与干砌条石,但如果区域内条石匮乏,其运输成本较高的情况下,以满足工程稳定性为前提,亦可采用浆砌块石或夯砌土坎。(3)对田块特征的影响:耕作田块修筑工程打破了原有田坎,将原本分散、细小及不规整的田块进行合并与再规划,最终组合形成面积较大的、形状规整的、分布相对集中的耕作田块。耕作田块修筑工程实施后,田块平均规模从0.23 hm~2提升为0.63 hm~2,提升了1.79倍;田块形状指数从18.02降低为10.22,降低了7.80;田块密度从7.09个/hm~2降低为3.35个/hm~2,降低了3.74个/hm~2;田块面积的Moran’s I指数从0.1937提升到0.3501,提升了0.1564。【结论】依据地形坡度与最小耕作田块修筑单元,可将山地丘陵区耕作田块修筑工程建设为条田、梯田、梯地及缓坡地4种类型,能够显著地改善山地丘陵区耕地破碎化现状,有效地促进该区域农业机械化、规模化及产业化发展,其工程设计除依据考虑地形、水文及土壤特性外,更应注重就地取材,降低建造成本。     

重庆市丘陵区耕作田块修筑工程的设计研究

针对丘陵区耕作田块设计的整体研究和深层分析不足的问题,以重庆市忠县复兴镇天子村的耕作田块修筑工程为例,对研究区耕作田块修筑工程的设计进行了理论及实际分析。结果表明:条田田面设计宽度不小于8 m,长度不小于30 m;6°~15°的中坡地和15°~25°的陡坡地,田面设计宽度分别在8~10 m、5~10 m范围内。条田和坡改梯田田坎设计均采用条石坎以节约用地保持水土,为保证坚固性,条石坎高超过1.0 m时需增设"丁"字石。土方工程量的计算需要一种便于操作且精度较高的方法。耕作田块修筑工程要以保护环境为前提,明确优劣势,考虑当前和长远需要,因地制宜地开展工作。     

大竹县土地整治潜力分析

土地整治是节约用地,增加耕地面积的重要手段。本研究采用净增耕地潜力系数法分析了大竹县农用地整治潜力,采用节约用地系数法分析了大竹县农村建设用地整治潜力。研究结果表明:研究区域内土地利用类型以耕地、林地为主,草地、园地分布较少。耕地在坡度上具有明显的分布规律,主要分布在坡度6°~15°区域,区域内田坎系数高,人均农村居民点用地大,中低产田占耕地面积的比例高,耕地肥力水平低,土地整治潜力大;研究区域农用地整治潜力、农村建设用地整治潜力分别达6404.74hm~2和6828.05hm~2,且均以Ⅰ级潜力区、Ⅱ级潜力区为主。其中农用地整治潜力Ⅰ级、Ⅱ级潜力区占新增耕地面积的80.54%,农村建设用地整治潜力Ⅰ级、Ⅱ级潜力区占新增耕地面积的86.59%。     

大同市旱作节水农业模式

一、以机修梯田为主的营造土壤水库模式 1.坡改梯生土熟化技术适用于地形破碎,水土流失较重,土层较厚,坡度小于25.的黄土丘陵沟壑区.技术标准有以下几点:①田面宽度.     

PP织物袋梯田筑坎稳定性试验与研究

【目的】针对陕南秦巴山区梯田垮坎严重,石坎、混凝土预制件坎等难以大面积推广的现状,探索PP织物袋筑坎的稳定性,为PP织物袋梯田田坎在不同高度、坡度和降雨强度等各因素组合影响下的构筑提供参考。【方法】以PP织物袋梯田筑坎作为研究对象,坡度设置65°~70°和70°~75°2个处理,每个处理分有连接扣和无连接扣共4个处理,并对各个处理的田坎设置坎高1.0,1.2,1.4m。对各处理分别在雨前和雨后进行试验,测定抗剪强度、抗滑力、抗倾覆力和土压力,然后分析各个处理的田坎稳定性。【结果】强降雨后,随着土压力的增大,PP织物袋田坎剪切强度显著增加,抗倾覆稳定系数和抗滑稳定系数显著减小;增加连接扣后抗剪切作用明显;强降雨后,在无连接扣的条件下发生剪切破坏的可能性更大,主要集中在坎高1.2~1.4m的第2、3层;在有连接扣的条件下,田坎的剪切破坏多发生在坎高1.2~1.4m的第3层,而且坡度越大破坏发生的可能性越大;当PP织物袋田坎的坡度为65°~75°、坎高≥1.2m时,强降雨后容易发生滑动破坏,但基本不会发生倾覆破坏。【结论】PP织物袋梯田田坎在坎高≤1.0m、坎坡65°~75°时都是稳定的;在有连接扣的条件下,当坎高≥1.2m、坎坡为65°~75°时,强降雨后更容易发生滑动破坏。     

基于WEPP模型的砖红壤区坡耕地水平梯田优化设计

通过WEPP模型模拟了水平梯田多种设计方案的土壤流失量,结果表明:梯田建设后土壤流失量降低了88.5%~92.1%,说明水平梯田具有很好的水土保持效果。分析了坡度和田坎高对于土壤流失量、土方量和可耕地面积的影响,结果表明:坡度与土壤流失量呈显著正相关,与土方量和可耕地面积呈显著负相关。田坎高与土方量和可耕地面积呈正相关,土壤流失量随田坎高的增加呈先减小后增大的变化趋势。不同坡度最小土壤流失量所对应的田坎高不同,5°,10°,15°,20°,25°分别对应田坎高1.5,2.5,2.0,2.0,2.0 m。WEPP模型可以作为梯田断面参数优化设计的工具。     

丘陵地区坡式梯田土方量计算公式推导

为西南丘陵地区土地开发整理坡改梯坡式梯田土方量计算提供科学简便的计算公式和计算方法, 为工程项目审查及预算审查提供坚实的依据. 通过运用文献研究和几何数学方法, 推导出坡改梯坡式梯田土方量的计算公式. 研究结果表明, 坡改梯坡式梯田土方量的大小与降坡后的田面坡度成反比, 与降坡前的田面坡度成正比, 与两台面高差成正比. 研究结论显示, 该公式是计算丘陵地区坡改梯坡式梯田土方量简便有效的计算公式.     

土地整理中防护林的配置研究

土地整理中防护林的配置不可或缺,通过对整理区域的调查分析,拟新增有林地14 hm2,使森林覆盖率达到64.9%;从多元发展的角度考虑,在项目区20~25°坡耕地区域种植16 hm2猕猴桃,既可以发挥防护效益,又可以发挥经济效益;在河流两侧留出宽度为4 m的防护树种植带,种植柳树,以涵养水源;在水田区域的田坎配置草本类,以保护田坎;在旱地区域每隔20 m的高差按针阔比例3∶1配置4 m宽的混交林带,以保持水土。     

基于DEM的重庆市北碚区土地利用格局地形分布特征分析

以研究区DEM与2015年土地利用矢量数据为基础数据源,对影响土地利用格局地形分异的坡度、高程因子进行提取与分析。结果表明:北碚区地形坡度在0~59.4626°范围变化,且土地利用景观面积随坡度的增加呈大体增加趋势;高程变幅为200~1250m,但土地利用景观主要分布在300~500m、500~1000m,地形以山地、丘陵为主。研究区土地利用景观类型空间分布较为复杂,但应注重适宜坡度和海拔下未利用地的合理开发程度。通过对北碚区坡度、高程因子下的土地利用格局空间分异特征的分析,为北碚区合理利用土地资源提供科学指导。     

赣南地区侵蚀地形因子研究

【目的】研究南方红壤区水土流失非常严重地区的土壤侵蚀地形因子,旨在为水土流失治理提供参考。【方法】以赣南地区为典型样区,将该地区1∶10万图幅及其周边的16个1∶5万图幅拼接,然后用1∶10万图幅向外扩展5km后重新切割的范围作为数据处理的单元,基于Hc-DEM提取地形因子,用50m×50m的邻域窗口对坡度进行均值滤波,将赣南地区划分为平原(包括盆地及周边缓坡丘陵)、典型丘陵、山地3种地貌类型区,对这3种地貌类型区的坡度、坡长、坡度-坡长因子(Length-Slope factor,LS)的宏观和微观格局进行分析,研究地形因子与土壤侵蚀的关系。【结果】在宏观尺度上,平原的坡度和LS因子均最小,典型丘陵次之,山地最大;平原和典型丘陵区坡长较小,而在山地较大。在微观格局上,坡度表现出与地形连续变化相适应的特性;坡长在典型丘陵和山地反映出与提取算法有关的、类似流域单元的图式;LS受坡度和坡长的共同影响,整体上与坡度的分布一致。地形因子与土壤侵蚀的关系表现为,随着侵蚀强度的增加,坡度、坡长和LS因子均呈增加趋势。【结论】在南方红壤区水土流失非常严重地区,地形属性(坡度、坡长)和LS对土壤侵蚀影响明显。     

梯田

梯田是在坡地上分段沿等高线建造的阶梯式农田。是治理坡耕地水土流失的有效措施,蓄水、保土、增产作用十分显著。梯田的通风透光条件较好,有利于作物生长和营养物质的积累。按田面坡度不同而有水平梯田、坡式梯田、复式梯田等。梯田的宽度根据地面坡度大小、土层厚薄、耕作方式、劳力多少和经济条件而定,和灌排系统、交通道路统一规划。修筑梯田时宜保留表土,梯田修成后,配合深翻、增施有机肥料、种植适当的先锋作物等农业耕作措施,以加速土壤熟化,提高土壤肥力。     

红河哈尼梯田空间分布特征研究

基于ASTER-GDEM V2数字高程模型,选择云南省元阳、绿春、红河、金平4县为代表的红河哈尼梯田为研究区域,结合野外调查,应用GIS平台提供的空间分析方法,依据梯田斑块图和数字高程模型,对红河哈尼梯田的空间分布与海拔、坡向、坡度等地形指数的关系和规律进行研究。结果表明:研究区梯田总面积是68 927 hm~2,面积≥10 hm~2的梯田斑块数量较少,但面积占梯田总面积的59.15%,说明梯田以连续大面积斑块分布为主;梯田多分布在海拔800~1 800 m,坡度6°~35°的南坡、东南坡和西南坡坡向上,而连续大片梯田则集中分布在海拔1 200~1 400 m,坡度15°~25°的南坡上;红河哈尼梯田的空间分布特征,与哈尼族聚落的空间分布格局、哀牢山地貌和环境特征密切相关。     

三峡库区柑橘园种植田块立地条件及其改造工程设计

以重庆市忠县花桥镇师联等(2)个村柑橘园建设为例,通过实地调查岩层、坡度、土层及柑橘根系的分布状况,借助Arc GIS分析技术,提出了柑橘园种植田块的布局模式,进而探讨出适合柑橘园建设的种植田块工程设计方案.结果表明:坡度较大、土层厚度小于80 cm的区域,宜采用先爆破改土,以达到增加土层厚度的田块改造方式;田块宽度根据地形坡度确定,水平梯田以2.5～11.4 m为宜;以柑橘根系分布为依据,田块平整后开挖定植穴最佳规格为宽1.2m,深0.8m.因此,三峡库区柑橘园种植田决改造工程设计应兼顾园区地质地貌、土壤及柑橘根系等因素,以实现三峡库区柑橘园种植田块的标准化建设,促进土地资源的高效利用.     

西吉县机修梯田的作用及取得的效益

我国土地广阔,地形面貌参差不齐。西吉县为黄土高原丘陵区,特殊土质决定了易水土流失,坡度改建梯田,可增加农民耕地面积,改善土质,本文探究西吉县机修梯田的施工方法和工序等,意在将其工作效率更进一步地提高。     

基于贵州山区地域特色的“立体农业”土地整治规划研究

贵州省属于没有平原支撑的省份,大部分耕地处于低山丘陵地区,整体地形起伏落差较大,为了探讨更适合贵州地域特色的土地整治规划,本文提出“立体农业”整治规划方法。该方式将土地整治工程严格按照地形坡度不同,确定其整治后的功能效果,不再全域以增加耕地数量提高耕地质量为核心目标,不同坡度耕地整治目标不尽相同又相互关联。该土地整治方式更强调因地制宜,基于生态环境保护视角,进行工程规划设计,分为陡坡、缓坡、山脚、坝区四种类型区域进行土地整治,其相对应的土地整治工程也有差别。     

西南喀斯特山地采煤沉陷区土地整治关键技术研究--以重庆松藻矿区为例

煤矿的井工开采引起地表沉陷破坏等一系列问题,对人类的生产生活产生很多不利影响。本文以重庆松藻矿区3个典型区域的采煤沉陷区土地整治为例,采用三区划分法对采煤沉陷区进行预测,探讨了采煤沉陷区预测及土地整治关键技术问题,以期为喀斯特山地采煤沉陷区土地整治技术提供参考和借鉴。结果表明：（1）赶水沉陷区涉及稳定、非稳定和未来影响三类,安稳沉陷区涉及非稳定和未来影响两类,打通沉陷区涉及稳定和非稳定两类;（2）水源破坏是松藻矿区较突出的问题之一,而相应的水利工程技术成为松藻矿区沉陷区整治的重点,同时也是沉陷区整治是否有效的重要评定标准之一;（3）沉陷区土地整治工程规划关键技术为：土地平整工程主要规划布局在未来影响区内;水利工程的规划布局要尽量避开易于发生拉裂和垮塌的断层附近。沉陷区土地整治工程设计关键技术在于：在土地平整技术上,土地平整设计更强调耕作田块的稳定性,防止田面沉降;在水利工程技术上,非稳定区和未来影响区的工程设计C20砼浇筑厚度应大于稳定区;对于道路工程设计,非稳定区和未来影响区生产路主要采取预制钢筋砼板方式,而稳定区内生产路路面采用C20砼浇筑。科学地分析预测采煤沉陷区对合理制定土地整治技术及土地整治的有效开展具有重要的指导意义和实践意义。     

西南喀斯特山地采煤沉陷区土地整治关键技术研究———以重庆松藻矿区为例

煤矿的井工开采引起地表沉陷破坏等一系列问题,对人类的生产生活产生很多不利影响.本文以重庆松藻矿 区3个典型区域的采煤沉陷区土地整治为例,采用三区划分法对采煤沉陷区进行预测,探讨了采煤沉陷区预测及 土地整治关键技术问题,以期为喀斯特山地采煤沉陷区土地整治技术提供参考和借鉴.结果表明:(1)赶水沉陷区 涉及稳定、非稳定和未来影响三类,安稳沉陷区涉及非稳定和未来影响两类,打通沉陷区涉及稳定和非稳定两类; (2)水源破坏是松藻矿区较突出的问题之一,而相应的水利工程技术成为松藻矿区沉陷区整治的重点,同时也是沉 陷区整治是否有效的重要评定标准之一;(3)沉陷区土地整治工程规划关键技术为:土地平整工程主要规划布局在 未来影响区内;水利工程的规划布局要尽量避开易于发生拉裂和垮塌的断层附近.沉陷区土地整治工程设计关键技 术在于:在土地平整技术上,土地平整设计更强调耕作田块的稳定性,防止田面沉降;在水利工程技术上,非稳定 区和未来影响区的工程设计C20砼浇筑厚度应大于稳定区;对于道路工程设计,非稳定区和未来影响区生产路主要 采取预制钢筋砼板方式,而稳定区内生产路路面采用C20砼浇筑.科学地分析预测采煤沉陷区对合理制定土地整治 技术及土地整治的有效开展具有重要的指导意义和实践意义.     

黑土区梯田土质田坎的侵蚀效应分析

为揭示不同季节修筑的土坎梯田和种植不同植物对田坎侵蚀特性的影响,采用建设微型径流小区法对不同季节修筑的田坎和栽植不同植物条件下的径流量、土壤流失量和抗剪强度进行观测,探索黑土区新修土坎梯田田坎侵蚀情况的差异和特征.结果 表明:不同季节修筑土坎梯田田坎土壤流失量表现为W春＞W秋;3种植物田坎径流量为Q黄花菜＞Q紫花苜蓿＞Q紫穗槐,土壤流失量为W黄花菜＞W紫花苜蓿＞W紫穗槐;保水保土效果为紫穗槐＞紫花苜蓿＞黄花菜.土坎梯田田坎抗剪强度与土壤流失量的关系呈现负相关关系,抗剪强度随着降雨次数的增加而逐渐达到稳定.