书城农林农业生产抗旱减灾指导手册
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第7章 集水农业技术(2)

(1)涝池的建造涝池按容量大小可分2类:一类修在路边或“胡同”内,受来水量或地形限制,一般容量较小,口径10-25米,深1.5-2米,容量200-800立方米。另一类在村镇附近,来水量大,群众可经常用水,一般容量较大,口径30-40米,深2-3米,容量2000-5000立方米,有条件的地方则可达数万立方米。涝池修建的关键是防渗,常采用的防渗措施有以下几种:

①铺红胶土:涝池挖深较规划多50厘米,铺红胶土20-30厘米,再覆盖黄土20-30厘米,红胶土和黄土都分层夯实。

②撒食盐:将挖好的涝池底部捶一遍,撤上食盐,再捶一遍,可减少渗漏。每千克食盐可撒30平方米左右的面积。

(2)普通蓄水池的建造普通蓄水池按其结构作用不同分为开敞式和封闭式2类,按其形状特点又可分为圆形和矩形2种。

①开敞式圆形蓄水池:圆池结构受力条件好,在相同蓄水量条件下建筑材料最省,投资最少。开敞式圆形池因不设顶盖,可修建较大容积,充分发挥多蓄水多灌地的作用。

池底:用浆砌石和混凝土浇筑。底部原状土夯实后,用水泥沙浆砌石,并灌浆处理,厚40厘米,再在其上浇灌10厘米厚的混凝土。

池墙:有浆砌石、砖砌和混凝土3种形式,可根据当地建筑材料选用。浆砌石池墙:整个蓄水池位于地面以上或地下埋深很浅时采用。池墙厚30-60厘米,用75号水泥沙浆砌石,池墙内壁用100号水泥沙浆漫壁防渗,厚3厘米,并添加防渗剂(粉)。砖砌池墙:当蓄水池位于地面以下或大部池体位于地面以下时采用。砌“24”砖墙,池内壁同样用100号水泥沙浆漫壁防渗,技术措施同浆砌石墙。混凝土池墙:和砖砌池墙地形条件相同,混凝土墙厚度10-15厘米,池内墙用稀释水泥浆作防渗处理。

②开敞式矩形蓄水池:矩形蓄水池结构不如圆形池受力条件好,拐角处是薄弱处,需采取防范加固措施。蓄水池长宽比超过3:1时,在中间需布设隔墙,以防侧压力过大而使边墙失去稳定性。

开敞式矩形蓄水池的池体组成、附属设施、墙体结构与圆形蓄水池基本相同。

③封闭式圆形蓄水池:封闭式圆形蓄水池增设了顶盖结构部分,增加了防冻保温功效,工程结构较复杂,投资较大,所以蓄水容积受到限制,一般蓄水量为25-45立方米。池顶多采用薄壳型混凝土拱板或肋拱板,以减轻荷重和节省投资;池体大部分结构布设在地面以下,可减少工程量,因此要合理选择地势较高的有利地形。

④封闭式矩形蓄水池:基本同封闭式圆形蓄水池,只不过蓄水量变化幅度大。

(3)调压蓄水池的建造调压蓄水池是为了满足输水管灌和微喷灌所需水头而建造的蓄水池。形成压力水头有不同途径:一是在地势较高处修建蓄水池,利用地形落差实现压力管道输水灌溉或微喷灌。二是修建高水位的水塔,抽水入塔池,形成压力水头。三是利用抽水机泵加压,满足管道输水灌溉和微喷灌溉需要。后2种方法投资大,不宜普遍推广。第-种方法投资最省,山区可因地制宜推广应用。因此,在山区只要选好地形修建普通蓄水池就可实现调压目的,不必再多投资修建调压蓄水池。

3蓄水池如何管理维护?

适时蓄水蓄水池除及时收集天然降水外,还可以因地制宜引蓄外来水(如水库水、渠道水、井泉水等长蓄短灌,蓄灌结合,多次交替,充分发挥蓄水与节水灌溉相结合的作用。

定期检查维修工程设施蓄水前要对池体进行全面检查,蓄水期要定期观测水位变化情况,做好记录。开敞式蓄水池没有保温防冻设施,因此秋灌后要及时排出池内积水。冬季要防止池体冻胀破裂。封闭式蓄水池除进行正常的检查维修外,还要对池顶保温防冻铺盖和池外墙填土厚度进行定期检查维护。

(3)及时清淤开敞式蓄水池可结合灌溉排泥,池底滞留泥沙用人工清理。封闭式矩形池清淤难度较大,除利用出水管引水冲沙外,只能人工从检查口提吊。当淤集量不大时,可年清淤1次。

32.什么是田间农艺集水技术?

田间农艺集水技术是指在农田通过改变微地形、增加地表覆盖等,以促进雨水就地入渗,或在整个农田上建造人工集流面,实现雨水在田间空间聚集的技术措施的总称。其中增加地表覆盖是指在同一地块上种植不同的作物,或通过保留作物残茬等增加雨水就地入渗的技术措施,包括农作物合理的轮作、间作、套作、覆盖耕作和免耕少耕等措施。而改变微地形则是指采用特殊的耕作方法改变田间的微地形条件(如减缓坡度、平整田面等以提高雨水就地入渗能力和拦蓄雨水能力的技术措施,包括梯田、等高耕作、垄作区田以及坡地的鱼鳞坑、水平沟植树等。

33.什么是梯田?梯田的优势有哪些?

在坡耕地上沿等高线修成的田面水平、埂坎匀整的台阶式田块叫水平梯田,简称梯田。坡地改为梯田后,可大大减少径流速度,增加降水的入渗时间。梯田的地埂可以拦蓄土壤吸收不了的雨水,据测定,每亩梯田可拦蓄地表径流15-50立方米,一次可拦蓄100毫米大小的暴雨径流。修整好的梯田使地面平整、连片,便于机耕管理和灌溉,也有助于改善土壤的水分与养分条件,一般比坡地增产20%以上。

34.梯田的类型有哪些?

梯田按其断面形式可分为:

(1)水平梯田沿等高线把田面修成水平的阶梯农田,是最常见,也是保水、保土、增产效果最好的一种梯田。

坡式梯田在坡上隔一定距离(20-30米)沿等高线修筑田埂,埂内地表不加平整,仍保留原有坡度,利用田埂蓄水保土,也是坡耕地向水平梯田发展的一种过渡形式。

隔坡梯田水平梯田和自然坡地沿山坡相间分布,即上一阶梯田与下一阶梯田之间保留一定宽度的原山坡地,此坡地可作为下一阶水平梯田的集水区。水平梯田上种作物,坡地上种草防蚀、集水、割草沤肥或饲养牲畜。水平梯田和坡地两带宽度比一般为1:(1-3)。

(4)反坡梯田梯田田面坡向与山坡方向相反,修成外高内低、有3-5度的反坡。这种梯田具有较强的蓄水、保水和保肥能力,但用工多。

复式埂坎梯田为便于机械施工与耕作,增加梯田宽度,田坎也随之增高,但较高的田坎不仅修筑费用高且易滑塌,可以采用下陡上缓的复式田坎,下部切土部分为硬埂,上部填土部分为软埂。

工作量小,修筑速度快,抗旱能力强,增产显着,适宜于地多人少的干旱、半干旱地区使用。

35.梯田规划设计的原则是什么?

第一,因地制宜,要根据地形、土质等自然条件,一面坡、一架山、一个流域地进行全面规划,统一安排,以水土保持为基础,以土地资源的合理利用为目标。

第二,本着便利耕作和运输、占地少、无冲刷的要求布设梯田道路,做到田路相通。

第三,梯田规划应集中连片,便于土地平整、耕翻与机械作业。

第四,梯田应按梁、峁、弯、堰等不同地形沿等高线布设,尽量使田面宽度相差不大,尽可能利用原有地形和地埂,在地形弯曲的坡面可按“大弯就势,小弯取直”的原则适当调整。

36.梯田如何施工?

(1)测坡定线根据梯田规划,测出地面坡度,确定田面宽度,并进行定线,可采用水准仪或手水准仪进行。

梯田修筑梯田的修筑工序主要有保留表土、修筑埂坎和修平田面3道工序。

①保留表土:为了保证新修梯田当年增产,要严格保留表土,采取“里切外垫,生土搬家,死土深翻,活土还原”的办法。

②修筑埂坎:田坎的质量好坏是梯田工程安全的关键,因此,一要清查埂基,二要分层夯实。修筑时土壤含水量在15%-20%之间,每次铺土厚10厘米左右,夯实后的干容重不低于2-3吨/立方米。埂坎的外坡用铁锨拍实拍光。埂坎也可用木板夹住夯实,较坚固耐久。

③修平田面:这是梯田施工的主要工序,因田面宽度和运土距离的不同而有2种不同施工方法:一是田面坡度较陡、梯田田面较窄(10米以下)时,田坎基本顺等高线布设,没有远距离运土。二是田面宽度10米以上(缓坡梯田可达30米)时,需顺田坎方向远距离运土。

由于田面的填方部分由虚土填成,修平以后经过一段时间还要发生沉陷,沉陷深度一般为填方厚度的10%左右。因而,需将田边填得比水平面高10-20厘米,形成宽1-2米的倒坡,预留沉陷量,以保证田面水平。

37.什么是鱼鳞坑?

鱼鳞坑是陡坡地(45度以上)植树造林时拦蓄雨水的整地工程。一般1个鱼鳞坑可蓄水0.3立方米,常用在土石山区或沟坡上来拦截坡面径流。

鱼鳞坑整地是在坡面上自上而下挖月牙形的坑,坑与坑呈“品”字形布设,远看其形状似鱼鳞。在较陡的坡面上造林,宜采用这种整地方式。鱼鳞坑的布置是从山顶到山脚每隔一定距离成排地挖月牙形坑,每排坑均沿等高线挖,上下两个坑应交叉而又互相搭接,成“品”字形排列。等高线上鱼鳞坑间距为1.5-3.5米,上下两排坑距为1.5米,月牙坑半径为0.4-0.5米,坑深为0.4-0.6米。挖坑取出的土,培在外沿筑成半圆埂,以增加蓄水量。埂中间高两边低,使多余的水从两边流入下一个鱼鳞坑。表土填入挖成的坑内,坑内植树,每坑1棵。一般每亩挖掘鱼鳞坑150-200个。整地时间以造林前半年至1年为好,如能在头年雨季之前整地,次年春季造林则效果更好。

38.什么是隔坡水平沟?如何修筑?

行距

隔坡水平沟是将坡地修筑成沟坡相间的地形,它是在地形破碎、坡度较陡的条件下较好的径流利用方式。据试验,隔坡水平沟比传统坡地耕作水土流失减少60%-80%,种植玉米产量增加150%-200%。它比修建梯田省工,个体农户即可操作。隔坡水平沟修筑的操作步骤如下:

第一,在坡地上按水平方向规划4-6米宽的水平带。第二,沿每带底线水平挖沟。挖沟时将熟土层向上坡翻,下部生土挖出做沟边硬埂,挖深40-50厘米。

第三,沟挖好后,再深翻一锨,施入农家肥和化肥。

第四,将翻到上坡的熟土填回沟内。修筑好的沟田净宽1-!。米,埂高40厘米,埂顶宽30厘米,隔坡宽3-5米,沟坡比1:(3-5)。

39.如何利用隔坡水平沟?

隔坡水平沟斜坡部分为产流区,水平沟田为聚流区,分段拦截坡面径流,形成高水肥沟田。利用方式有农作、林粮间作、林草间作3种。15-20度坡地修筑的隔坡梯田可用于农作,沟内种植玉米、马铃薯等喜水肥作物;坡地种谷子、豆类等耐旱作物;地埂还可种植南瓜。20-25度坡地适宜林粮、林草间作,沟内种植粮食作物,沟外栽植枣树等经济林木。25度以上陡坡地林草间作,沟内种树,坡地种草。

40.什么是谷坊集水技术?有哪些种类?

谷坊是修建在沟道上游较陡处、用于蓄水或拦沙的一种低坝(挡水建筑物),又称闸山沟、沙土坝等,其高度一般在5米以下。谷坊是一个重要的雨水集流设施,也是沟道治理的一项主要措施。

根据所用建筑材料,谷坊大体可分为土谷坊、石谷坊、枝梢谷坊、插柳谷坊、浆砌石谷坊、混凝土谷坊等。根据透水性的不同,又可分为透水性谷坊和不透水性谷坊。根据谷坊使用寿命的长短,可以分为永久性谷坊和临时性谷坊。

什么是蓄水塘坝?有什么特点?

蓄水塘坝(山塘或小水库)是人工修筑挡水建筑物拦截雨水径流或河流山溪径流所形成的人工湖泊,如河谷水库、各种形式的蓄水池、塘堰、地下水库等。蓄水塘坝常见的是拦河坝式水库,根据沟道集水工程规划,凡有泉水或长流水的地方均可布设塘坝等蓄水工程。

塘坝是修建在沟中库容为10万立方米以下的小型蓄水坝,其投资少,花工少,收效快,群众可以自办,可以将多雨年或多雨季节的径流蓄存于当地,以解决人畜饮水和旱季的农田灌溉用水。

42.规划塘坝的注意事项有哪些?

第一,塘坝应选在集水面积较大的洼处,以便能汇集较多的径流。

第二,不要在沙卵石等透水层处建塘。塘基的防渗处理方法:把塘底土壤翻松并分层压实,或用石料砌底。

第三,进行自流灌溉的塘坝,要修建输水设施,一般常采用放水卧管设计。

第四,塘坝的集水面积过大时,要修筑溢洪道,防止洪水漫坝毁塘。塘库四周要种树,在集水区内要加强水土保持工作。