沟道坝地优化利用方式研究工学论文（共2篇）
沟道坝地优化利用方式研究工学论文 篇1
沟道坝地优化利用方式研究工学论文
摘要：针对我国黄土高原地区沟道坝地利用方式单一、利用期滞后和效益尚未充分发挥的问题，提出坝地利用应按沟道坝系、坝型及不同时期坝地形成特点，选择不同的坝地利用方式、相应的防洪保收设计洪水频率及工程布局形式，从而实现沟道坝地优化利用，并提出坝地优化利用方式的选择原则、主要利用方式类型。
关键词：黄土高原地区沟道坝地优化利用方式研究
一、坝地优化利用必要性与可行性
1.必要性
黄土高原地区的坝地是在沟道建成淤地坝的基础上由泥沙淤积沟道的过程中逐步形成的，其坝地面积的增加与坝控区沟道特征、洪量模数、输沙模数及淤积年限等呈正相关关系，即沟道宽平、来洪量大、输沙率高、淤积年限长，则坝地面积的增加速率就大。这说明要形成可保收农作物的坝地是需要一个很长的时段的。依据坝系相对稳定最小系数的公认指标1/20(即坝地面积与坝控面积之比)，经单坝典型设计推算表明：在位于强度侵蚀区的陇东南部高原沟壑区，淤地坝单坝达到相对稳定的实需年限大多在100年以上，能确保坝地农作物在出现频率为10%的洪水时保收的淤积坝地实需年限约为35～40年，在位于极强度侵蚀区的陇东北部丘陵沟壑区，淤地坝单坝达到相对稳定的实需年限也需50～70年，能确保坝地农作物在出现频率为10%的洪水时保收的实需年限约为30～35年。据此，即将大规模实施的黄土高原淤地坝建设项目实施后，其所淤坝地在较短时间内是很难发挥种植农作物效益的。因此，优化坝地利用方式，调整坝地利用结构，摒弃单一种植形式，实行宜农则农、宜林则林、宜果则果、宜草则草的运用方式势在必行。这既是实现坝地快速利用和发挥最大效能的战略措施，也是今后坝地利用方式的主要拓展方向，对实现黄土高原地区坝地的优化利用至为重要。
2.可行性
坝地利用采用多元方式，主要是基于沟道淤地坝建成后，坝地的形成尚需经历一个从无到有、从慢到快、从少到多逐渐增加的过程和沟道年际来水来沙过程大多属于低于设计频率的实际而设计。就一般而论，在淤地坝建坝初期，坝地面积随淤积年限增加的速率相当缓慢。随着淤积年限和拦泥坝高的增加，坝地形成速率(即拦泥坝高增加1m时坝地的增量)始趋增大，库区次积水深度及年淤积厚度将渐趋减小，坝地利用的概率增加，但仍需选择符合上述坝地形成过程及来水来沙特点的不同利用方式。经对甘肃省环县小河沟治沟骨干坝(1976年由当地群众自建，坝控面积5.31km2，坝高15m)的走访调查和实地勘测：该坝建成第5年遇频率约为10%的雨洪径流入库，最大积水深度3.5m，年淤积厚度1.8m，累计拦泥坝高达到7.9m;第6年最大积水深度1.5m，年淤积厚度0.6m;至第7年汛期，该坝坝体被洪水冲出一个豁口，库水泄空，已形成坝地露出水面，第8年春季，当地群众在库区插植柳树(高1.6～1.8m)，当年成活率达100%;第9年春季，重新维修加高坝体至21m并加修放水工程，当年汛期来水最大次积水深度1.1m，当年淤积厚度0.4m，柳树平均高已达到2.2m(不包括被淤的0.4m);之后5年的汛期库区最大积水深度依次为1.4m、1.6m、0.5m、2.3m和0.78m，年淤积厚度依次为0.3m、0.4m、0.1m、0.5m和0.1m，泥面以上平均树高(即不包括被淤部分)依次为3.1m、3.9m、4.9m、5.7m和6.8m。该坝建成14年后，形成坝地面积5.65hm2伟涌孛婊的1/94，第9年春季栽植5年的柳树累计平均胸径达29cm。该例充分说明：
(1)坝地不仅仅是在可种植农作物时才可利用妒亲钥稍灾簿植慷唐谘兔徊恢滤鸹岛陀跋炱渖长的植物时即可利用，但应设置放水工程设施，排泄库内蓄水，以确保坝地林木的正常生长。
(2)坝地利用的因时制宜和方式的多元化，可使坝地实现由淤成之后的单一种植利用变为淤中即可造林种草，发展林、果、草多种产业的快速高效利用，提前坝地的可利用期。
(3)坝地利用的因地制宜和地域特色化，可使黄土高原不同区域的坝地发挥最大效益。
(4)坝地的优化利用为黄土高原地区解决“三农”问题、改善生态环境和实现山川秀美带来了极好时机和条件。如在高塬沟壑区实行坝地利用的林果化，不仅可为该区农民早日奔小康开辟一条新财源，而且可使该区早日恢复植被，实现山川秀美。
黄土高原地区坝地利用方式实现多元化的基本条件完全具备，关键技术也基本形成，具备大面积示范推广的条件。
二、坝地优化利用方式选择原则及主要类别
1.方式选择原则
坝地优化利用方式选择应遵循的基本原则是：
(1)考虑沟道坝系各坝坝型及其功能特点;
(2)依据不同建设、运行期坝地形成速率;
(3)根据已形成坝地面积与坝控面积比值;
(4)按照坝控区实际洪量模数与输沙模数;
(5)符合坝控区自然特征及农业经济特点;
(6)经济效益、生态效益及社会效益兼顾。
2.方式主要类别
(1)深水类坝地利用方式
深水类坝地主要是指沟道淤地坝初次建成至设计淤积年限中后期形成的坝地。此阶段坝地的地面高程全部低于设计淤泥面，坝上库区已形成的坝地一直处于被库水淹没状态，坝地自身尚处于无法利用期，但却是水面利用的最佳时期。利用方式主要是利用坝水发展水产养殖业，但后期可采用养鱼和栽植水生植物(如莲藕等)或旱生高大乔木等水土资源混用形式。特别对治沟骨干坝而言，因其设计淤积年限较长，一般多为20～30年，据理论计算和单坝运行情况调查，当淤积年限大于10年时，坝地形成速率明显提升，库区同频率洪水的年次淹水最大深度和年平均淤积厚度开始趋小，坝地进入可利用期，但次淹水深度及年淤积厚度仍远大于农作物利用的设计防洪保收洪水频率(即P=10%)的相应值。据单坝计算分析，如遇频率为10%～20%的洪水入库，坝地次最大淹水深度多在1.5～2.5m之间，年平均淤积厚度为0.4～0.6m，对农作物将造成严重影响，而对高大乔木类植物则相对是安全的，但浸泡时间不能过长。为了提早充分利用坝地，当频率为10%～15%的洪水入库时，若次淹水深度小于1.5m、泥沙年平均淤积厚度小于0.4m时，应考虑采取栽植杨、柳、榆等高大乔木的坝地利用方式，并采用适度降低放水卧管最低泄水孔高程的“低孔控流法”泄空库内蓄水，调节坝内水位，以利坝水鱼类、坝地林木等动植物的正常生长。
(2)浅水类坝地利用方式
浅水类坝地是指坝地在经历初建淤积―加高淤积两个以上设计淤积期后入库泥沙不断淤积过程中形成的坝地。此类坝地的地面高程全部高于放水卧管最低泄水孔高程，由于坝体加高，坝地累计淤积年限增长(淤积年限大多已达30年以上)，沟道蓄滞洪区大多抬升至谷宽坡缓高程段，坝地面积随形成速率加快而迅速增加，坝地在同频率洪水下的年次淹水最大深度和年平均淤积厚度明显趋小。以环县七里沟#1骨干坝(1966年建成，坝控面积7.3km2)卫：该坝建成至第24年(即1990年)，淤成坝地12hm2伟涌孛婊的1/60，当年春天在坝地种植玉米，长势极好，至9月21日突遇暴雨(P=15%)洪水，淹水深度1.1m(本属浅水)，泥沙淤积厚度0.21m(也不算很厚)岛樗泥沙却吞噬了即将到手的粮食。而在淹水深度为1.8m的环县安乐掌淤地坝库区坝地上生长的杨树(时高6.9m)则安然无恙。这说明：浅水类坝地宜发展梨、桃、杏等一般高度的乔木经济林或芦苇、柠条等可发展编织业的灌木。另也可种植莲藕等喜水植物。
(3)无水类坝地利用方式
无水类坝地是指坝地上游建有骨干坝，具有“拦上保下”功能的坝地或坝地相对稳定系数已大于1/20(坝地相对稳定系数为1/?)的坝地。此类坝地已成为可用于农、林、果、草各业利用的安全型坝地，此处不再赘述。
三、启示与建议
坝地利用在我国黄土高原地区是一个古老的话题，但坝地的优化利用及方式的多元化则是一个全新的命题。黄土高原地区的坝地利用虽历史已久，但当初的利用方式多属被动等待型，即只有当坝内存水被特大暴雨洪水冲泄、坝地自然露出水面时才可利用。自20世纪50年代人民治黄以来，随着淤地坝建设的较快发展，坝地面积的`逐步增加，坝地作用日益凸现，如何实现坝地的快速、高效利用就显得尤为重要。在坝地利用方式至今仍囿于“以粮为纲”的单一种植业范围，认为只有种粮食才算发挥了坝地的最大效益，其实不然。因为种植农作物的利用方式基本属于淤成利用。在坝系稳定系数很小(即建坝20～30年期间)时，采用坝地农作利用方式的保收率很低。但在此阶段后期，采用在坝地上造林种草，发展林、果、草等产业利用方式的保收率则较大，但尚无大面积采用的典型。为此提出如下建议：
(1)建议黄土高原已建淤地坝并已形成一定坝地规模的地区，选择符合当地实际的坝地利用多种方式，以实现坝地作用及效益的快速高效发挥。
(2)坝地优化利用的核心问题是利用方式的多元化、时空流程的合理化。其中因时、因地制宜应是各地选择具体利用方式的首要原则，而最终目的是为提高坝地利用的经济效益、生态效益和社会效益。但由于此题未列专题研究，本研究所得结论仍缺乏可靠的定量界定指标，尤其是黄土高原地域广袤，自然、社经条件差异大，实现坝地优化利用的方式也千差万别。随着黄土高原淤地坝建设项目的大范围、大规模实施，如何使沟道坝地尽快发挥最大效益，实现优化利用的问题，已是摆在我们面前的一个值得深入研究的新课题。本文旨在抛砖引玉，同时建议国家在黄土高原地区淤地坝建设项目的科研监测专项经费中列资研究此题，以求早日为黄土高原地区沟道坝地的优化利用提供科学依据。
参考文献：
1黄土高原淤地坝调查组.黄土高原区淤地坝专题调研报告.中国水利.2003.3.
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3唐克丽陈永宗景可等;仆粮咴地区土壤侵蚀区域特征及其治理途径.北京：中国科学技术出版社.1991.
沟道坝地优化利用方式研究工学论文 篇2
1 土地集约利用概述
1.1 土地集约利用简述
土地集约利用的概念在农业土地利用的研究中最早被提出,古典政治经济学家斯密、李嘉图、安德森提出的“地租理论”对集约利用进行了最早的研究,针对农村土地利用提出了农业土地集约经营,即在一定面积的土地上,集中投入较多的生产资料和劳动,使用先进的技术和管理方法,以求在较小的土地面积上获得高额产量和收入的一种土地经营方式。在市场经济条件下,土地的集约利用是指随着土地价格或地租的上升,要求单位土地面积上的投入和产出不断提高,以实现当边际投入等于边际收入时土地使用价值最大化的土地利用状态。
1.2 土地集约利用方式简述
土地集约利用按照生产要素投入的构成不同,分为资金集约化、劳动集约化和技术集约化,它们分别是指资金、劳动、技术等生产要素集中较多地投在一定的地块上[1]。土地的集约利用是建立在一定的社会发展阶段和经济技术基础之上的,资金集约化应该有雄厚的资金做后盾;劳动集约化必须有充足的高素质劳动力;而以先进的科学技术应用为基础来提高农业生产活动的科技含量才能实现技术集约化的土地利用方式。
2 新农村建设中土地集约利用的必要性
2.1 新农村建设中土地集约利用挖潜能力巨大
目前农村土地利用中普遍存在耕地细碎甚至闲置、村落零散、耕地质量低下、农田水利基础设施用地日益荒芜等现象。从我国耕地资源构成方面来看,在数量上通过土地整理全国可增加耕地0.067亿hm2。在质量方面,中低产田约占耕地总数的2/3。据估计,这些中低产田中,单产水平仍有22%—34%的潜力。在农村村庄建设方面,土地挖潜同样大有文章可做。全国农村居民点人均占地达192m2,远远超过国家规定的150m2人均占地上限,如果按村镇建设用地标准120m2/人计算,现有村镇居民点土地利用潜力就达到38%[2,3]。所以进行社会主义新农村建设就必须改变这种粗放的土地利用现状,通过科学的土地利用规划约束和引导村庄建设用地的集约化,开展土地复垦和整理,充分、合理、有序地利用土地资源,提高农业生产中土地利用的集约化水平,更好地满足新农村建设的经济发展需要。
2.2 土地集约利用促进新农村建设
建设社会主义新农村的基本内涵是“五个建设”,即新农村的经济、政治、文化、社会和以党为核心的基层组织建设;目标要求是“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”。农村土地资源作为最重要的生产要素之一,切实提高土地集约利用水平,不断提高土地利用的社会、经济、生态综合效益,直接关系着社会主义新农村建设这一战略措施的实施。通过优化农业生产中的土地利用方式,编制科学合理的村庄建设用地规划才能在土地资源利用方面为新农村建设开源节流,实现土地利用价值的最大化,促进新农村建设和农村经济发展。
3 农业生产的土地利用集约优化研究
3.1 农业生产的资金集约化土地利用转变
农村经济制约下的土地粗放利用现状:经济学家的研究和资源配置的实践证明,规模经济是一国经济增长和发展的重要因素。发达国家一个劳动力经营管理的土地高达66.67—200hm2,我国平均仅为0.2hm2左右。我国人均耕地面积只有世界平均水平的1/4、意大利的1/20、美国的 1/230、加拿大的1/376,而且地分“三六九等”,农户所拥有的狭小耕地还不在同一地块上,农村“家家包地、人人种田”,分散的土地经营明显制约了农村土地的集约利用。农业生产资金投入方面由于农业收益过低,很多农户将农业作为副业或兼业,而把主要精力放在其它收益较高的生产经营行业上,从而导致土地资金投入过低的粗放经营,甚至出现丢荒或变相撂荒土地的情况。总之,广大农村地区农业经济发展相对滞后,农业生产规模小,无法形成规模经济,造成农村土地粗放利用的现状。
农业生产资金集约化土地利用的转变途径:我国农村要走资金集约化土地利用的路子需要农村经济发展支持,需要雄厚的资金做保障,研究集约用地的资金融通和运营机制,在微观上完善土地资源配置的市场机制[4,5],利用土地资产自身价值,动态上提高土地流转的效率,形成“投入—开发—再投入—再开发”的良性循环[6,7,8]。首先,在通过乡镇龙头企业带动农村经济发展的同时,农业生产发面要加大资金投入,完善相应的农田水利设施建设,进行土壤改良和立体种植,提高耕作机械化,产前、产中、产后服务社会化,实现经营管理企业化;其次,鼓励大型工商企业进入农村,在农业中引入现代科学和管理技术,加上大型企业的规模化经营,提升农业的平均利润率和边际效益,使农业向赢利型行业转变,从而招商引资促进农业生产的规模化和产业化;第三,要加大国家对农村土地开发整理的投入,把土地整理纳入土地利用总体规划之中,紧紧围绕土地分区用途管制进行,防止发生片面追求增加耕地面积和经济效益而乱开乱垦,造成水土流失、生态恶化的现象[9]。
3.2 农业生产的劳动集约化土地利用转变
农村劳动力素质水平现状:建设社会主义新农村,一定要把提高农民素质放在十分重要的位置。目前,世界上发达国家都把提高国民素质放在极其重要的位置,这些国家农民的文化素质都很高。如受过大学、中学及良好职业技术教育的农民,德国占67%、日本占59%、英国占78%。与之相比,我国农民的科技文化素质相差甚远。根据全国第五次人口普查,我国农村劳动力人口(15—64岁)人均受教育年限为7.33年,比城市低2.87年;15—64岁农村劳动力人口中具有小学及小学以下教育水平的占47.62%,文盲人口占8.74%;农村劳动力中具有高中及高中以上受教育水平的人口比例只有8.46%,比城市低35%;农村劳动力中具有大专以上受教育水平的比例不足1%,比城市低13%。从以上数据可以看出,农村劳动力素质水平普遍偏低是制约我国农业生产中土地利用劳动集约化转变的主要因素。
农业生产的劳动集约化土地利用转变途径:农村劳动力数量过剩,这不仅是人力资源的浪费,更重要的是成为了制约农民收入增长的瓶颈。有限的耕地与日益膨胀的人口之间产生了尖锐的矛盾,狭窄的土地上无法承载数量越来越庞大的农村就业大军。上述现状必然是新农村建设和土地集约利用的障碍,转移农村剩余劳动力成为新农村建设的一项重大工程。农村劳动力的有效转移,需要农民具备一定的科学文化素质和技能;同样,作为农村经济发展主力军的乡镇企业的发展也离不开农民科技文化素质的提高。因此我国农村要充分利用人力资源,大力提高劳动力素质,通过增加国家对农村的教育投资,提高农村劳动力的教育水平,培养一批懂市场经济规律、善经营、会运用先进科学技术的农民人才,促进土地利用的劳动集约化转变,保证农业产业化经营和农村经济结构调整。
3.3 农业生产的技术集约化土地利用转变
农业生产土地利用技术集约化的必要性:从我国农村人口平均占有耕地少、农村经济底子薄的情况出发,走土地利用的技术集约化之路,对加快农业科技发展,提高土地利用产出率和实现农业的高产、优质、高效显得十分迫切。农业科技成果转化率低,成果产出和推广与农民实际需求脱节是农业科技服务体系中长期存在的问题。根据调查,我国每年取得6000多项农业科技成果,转化率不足50%,而其中的普及率又只占1/3,大部分科技成果还停留在实验室阶段或没有推广普及应用。政府在农业科技创新投入方面不足,占农业GDP比重偏低也是农业科技发展的主要问题。农业教育、科研和推广三者之间缺乏良好的合作机制,条块分割、各自为政,难以形成合力同样对农业科技发展造成了很大阻力。因此,树立“科学技术是第一生产力”的思想,不断强化全民的科技意识,大力推进农村的科技进步,提高农业科技进步贡献率和普及率,是促进农业生产土地集约利用和保持农业持续、稳定、协调发展的必然选择。
农业生产的技术集约化土地利用转变途径:加速农业重大技术的推广应用和创新,有组织、有计划地把一大批已经成熟的适用科技成果进行大范围、大面积推广应用,是加快发展农业生产力和快速提高农村科技水平的重要途径。新农村建设中,一方面要在农村普及农业科学技术,提高广大农民的科学文化水平,通过指导农民科学种田,平衡配方,科学施肥,积极开发有机肥源,改善土壤的生态环境和提高土壤自身的解污能力上下功夫;另一方面,要指导农民发展特色农业、高科技农业,发展农副产品深加工,推进农业产业化经营,通过土地利用的技术集约化促进农业生产土地利用的资金集约化。
3.4 新农村村庄建设的土地利用集约优化途径
村庄居民点的土地利用现状:由于我国农村居民点建设长期以来一直处于自发状态,缺乏有效的约束、监督和管理机制,故而农村居民点存在布局差、用地乱和环境差等显著特点。随着农村经济发展,农民摒弃村中旧房,在村边或路旁甚至占用耕地建起新房,往往村庄外围新房林立,村内大量旧宅基地闲置破烂不堪,形成所谓的“空心村”或“烂心村”,造成了严重的土地浪费[10]。
村庄建设的土地利用集约优化途径:村庄建设首先要开展村庄土地利用规划设计,通过对村庄选址、用地规模、土地功能、土地利用强度等科学的规划设计来引导新农村建设中的农村居民点用地整理。村庄建设的土地利用要防止粗放式利用,对村庄土地利用强度应有指标要求,如人均住宅基地用地面积容积率、建筑密度等指标,严格控制村社建设用地规模,避免出现“空心村”。在新农村建设中,农村居民点用地整理是农村村庄建设用地内涵挖潜、开源节流的重要途径之一,也是促进农村社会经济全面发展的必然选择。农村居民点用地整理对改善农村居住条件,提高土地利用率,促进农村社会经济的发展等具有显著的现实意义。村庄建筑布局的合理程度同样也关系到村庄建设土地利用的集约度,村庄建筑布局应传承历史长期形成的建筑文化,不宜进行千篇一律的建筑风貌,更不能大拆大建来模仿大城市。新农村建设中要因地制宜地进行村庄改造,平原地区可把村庄改造与农村两个文明建设统筹规划;山地、丘陵地区可把搬迁村庄纳入农村经济综合发展计划,分步实施;经济条件好的地区,可走强企、强村联合弱村,逐步缩并自然村,小村庄向小城镇集中的路子。通过科学的规划,在改善农民生活、生产条件的前提下,鼓励农民连片居住,筹集资金进行高容积率、高土地利用强度的新型村庄建设。
5 小结
综上所述,在促进新农村建设中农业生产土地利用的集约化方面,要把筹集资金、大力提高农村劳动力素质和发展科技农业作为促进土地利用集约优化的有效措施;而通过科学的规划,进行村庄改造和归并则是提高农村居民点用地强度和集约度的有效途径。只有通过促进农业生产中土地集约利用的“三化”转变,提高新型村庄建设的集约化水平,才能进一步加快新农村建设的步伐,尽快完成社会主义新农村建设的目标和任务。
摘要：社会主义新农村建设关系到我国社会的稳定和发展,合理科学的土地集约利用将会在新农村建设和发展中发挥极其重要的作用。从当前农村土地利用现状入手,分析了新农村建设土地集约利用所面临的问题,探讨了加快农业生产与村庄建设中土地集约利用方式转变和优化的途径,以便更好地促进社会主义新农村建设。
关键词：集约利用,农业生产,新农村建设
参考文献
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