东海县西部丘陵地区高标准基本农田建设水源工程设计——以东海县山左口乡团林村高标…
摘要：国土资源“十三五”规划纲要提出“十三五”期间确保建成高标准农田8亿亩，力争10亿亩，建设任务艰巨，东海县作为全国116个国家基本农田保护示范区之一，加大土地整治力度，完善基础设施配套，特别是西部丘陵地区旱涝保收高标准基本农田建设尤显必要和紧迫。本文通过对东海县西部丘陵地区水源工程设计，为丘陵地区高标准基本农田建设水源工程设计提供参考建议。
关键词：东海县西部丘陵地区；水源工程；设计
前言
粮食安全是关系我国社会稳定、经济发展和国家自立的全局性重大战略问题。李克强总理在2014年政府工作报告中明确指出“确保谷物基本自给、口粮绝对安全，把13亿中国人的饭碗牢牢端在自己手中。”。确保粮食安全必须要坚持最严格耕地保护制度，坚守耕地保护红线，加大土地整治力度，提高耕地质量，特别是基本农田质量，对因基础设施配套不完善而致使粮食产量不高的耕地要因地制宜、加大投入，加强旱涝保收高标准基本农田建设。
东海县位于江苏省东北部，黄淮平原的东南缘，沂沭河下游，境内地形起伏较大，自西北向东南倾斜，以石安河的走向为界，西至西北多丘陵岗地，东至东南以湖洼平原为主。截止2014年年底，东海县耕地面积为122542.3609 hm2，基本农田面积111645.0341
hm2，其中西部丘陵地区耕地面积59438.0607 hm2，基本农田面积54190.3434
hm2，以种植小麦、玉米等旱作物为主，多年以来东海县西部丘陵地区由于缺乏有效灌溉设施，农作物产量受自然因素制约情况严重，特别是2011年因遭受秋、冬、春三季连旱，农作物产量大幅降低，部分地块甚至出现绝收现象。东海县作为国家确定的116个国家基本农田保护示范区之一，加大土地整治力度，完善耕地基础设施配套，特别是西部丘陵地区灌溉水源工程建设，加强旱涝保收高标准基本农田建设尤显必要和紧迫，本文以东海县山左口乡团林村为项目区，探讨东海县西部丘陵地区高标准基本农田建设水源工程设计过程。
1 项目区现状情况介绍
1.1项目区社会经济概况
东海县山左口乡团林村位于东海县西部丘陵地区，总面积704.0641 hm2，总人口3946人，耕地面积562.3404
hm2，全部为旱地，现有基本农田面积496.3917 hm2，主要种植小麦、玉米等农作物，正年份亩均粮食产量400kg左右。
1.2项目区水源设施概况
项目区地处丘陵地区腹地，周边既没有可利用的外来水源，又缺少可用来蓄积降雨的水库，目前其可利用灌溉水源主要为大口井及自然降雨，灌溉方式为老百姓采用喷灌机进行喷灌。为了解决干旱问题，20世纪70～80年代项目区建设过一批大口井，但是由于建设年代久远，管护资金不到位等原因，大口井大多淤积严重，井壁块石脱落，可用水量十分有限。目前项目区内可利用的大口井15座，全部为上世纪七八十年代所建，大口井深8m，上口直径15m，而且分布不均匀。
1.3项目区自然条件概况
项目区处于南北气候过渡地带，年平均日照时数2394小时，无霜期218天，年平均降水量为912.3mm，但分布不均，年际变化较大，最多为1346.3mm，最少为514.6mm，年内降水也不均，6～9月降水量占总降水量的70%左右，冬小麦生长的7个多月中，雨量仅270.6mm，不到全年的30%，易使无条件灌溉的地块形成冬旱和春旱。
2 水源工程设计方案比选
2.1水源工程可供选选的方案
根据地质资料，东海县境内的地质构造为我国东部的郯庐大断裂带，南北走向，从桃林镇桃西村延伸至李埝乡的邵家村，由于地壳的多次活动老地层发生了褶皱，又出现新的断裂，造成沿洪夏公路走向的低次序断裂，被当地群众称为一条水龙，浅层地下水丰富。县内地下水比较充沛的是火成岩侵入体即花岗闪长岩，因受地壳运动的磨擦挤压破坏，形成地下浅层裂隙水，成为地下水的储存场所，主要分布在桃林镇的陈洲村、道埝村、徐塘村、桃东村、桃北村、北芹村、顶湖村，山左口乡的团林村、芝麻巷村等。根据项目区的地质状况，采用大口井和机井两种方案都可以在地下提水，满足农作物灌溉需要。
2.2 水源工程方案的选择
项目区内现有15座大口井，当地有成熟的建设经验可以借鉴，并且大口井被当地群众使用多年，比较容易接受；但是大口井的上口直径达15m，占地较多，在一定程度上加剧了耕地零碎化，不方便大型机械的使用，不利于农业现代化的推进，并且由于大口井的上口没有遮挡措施，秸秆、杂草等垃圾容易被老百姓扔进井内，造成淤积，还存在一定的安全风险，另外，正常年份大口井的出水量可以保障，如果遇到较为严重的旱灾，地下水位下降，大口井的出水量会受到严重影响。
机井的占地不到1m2，占地少，不妨碍大型机械的使用，而且可以在机井的上口预制混凝土井盖，既可以防止杂物进入井内，造成淤积，又可以保证安全。另外，由于机井井管较深，受旱灾影响较小，另外通过对比本地两种水源工程的造价，成本相差不。因此，项目区规划采用打机井的方案来解决项目区的农作物灌溉问题。
3 机井工程设计
3.1机井出水量的确定
经过现场踏勘和与当地水利部门人员沟通，参照《东海县水利志》，本次规划取单井设计出水量为25m3/h。
3.2井用水泵选型
本次规划取单井设计出水量为25m3/h，根据当地经验，地下水位埋深约12m，机井动水位大于10m，选用深井潜水电泵。本次设计选用QS25-26-3型充水式小型潜水电泵。经统计，需配置潜水泵的机井共151眼，需配置水泵151台。
3.7 井管设计
本次设计选用钢筋混凝土管。按照《机井井管标准》（SL154-2013）执行，井管单节长4m，管间焊接。
本次设计采用穿孔过滤器，穿孔管为钢筋混凝土管，开孔率取15%，外包60目丝网滤网。
滤料料为粒径5~8mm的粗砂或碎石，管与孔壁间填充滤料厚度为100mm，滤填滤料时必须对称均匀填实，并使井管居于井孔中心。
3.8 新建机井结构设计
根据《机井技术规范（GB/T50625-2010）》的标准设计农田灌溉用机井：成井泥孔直径为70cm，机井采用机械成孔。井管采用内径为40cm的混凝土管，井深60m，机井上部12m长选择混凝土实管作井壁管；中间采用滤水开孔混凝土管，外包80目泥孔滤网布，泥孔与井管之间充填级配碎石作为滤料层，井管单节长4m，采用钢筋焊接固，为保证安全，井口高出地面0.5m，并在井口覆盖预制混凝土井盖。
4 结语
《国土资源“十三五”规划纲要》提出“十三五”期间确保建成高标准农田8亿亩，是“十二五”期间建设任务的2倍， 建设任务更加艰巨，通过对东海县西部丘陵地区水源工程设计，完善项目区灌溉设施配套，严格落实“藏粮于地、藏粮于技”战略，为实现“十三五”规划纲要提出的高标准农田建设目标做出贡献。
