毛乌素沙漠土地整治工程技术分析

罗晓刚

（陕西省土地工程建设集团有限责任公司，西安710000）

环境工程设计

毛乌素沙漠土地整治工程技术分析

罗晓刚

（陕西省土地工程建设集团有限责任公司，西安710000）

土地是人类赖以生存和社会发展的物质基础，随着我国工业化、城镇化的发展进程，农用耕地和良田持续减少。论文以陕北地区典型的难利用土地为例，对毛乌索沙漠地区土地整治后开垦现代化优质良田，谈一些经验和体会。

毛乌素沙漠;土地整治;技术分析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.032

1 项目概况

项目区位于陕西省神木县锦界镇公草湾治沙造林基地以北，土地开发项目总投资2 247.93万元，建设规模150.3hm2（2254.5亩），其他草地150.2684hm2，灌木林地0.0255hm2。项目实施后，预计可新增耕地144.26hm2，占总面积的95.99%。由土体有机重构、平整、喷灌、道路和林网等工程组成。

2 自然条件

2.1 地貌地质

项目区位于秃尾河上游各丑沟顶部的风沙滩区沙和砒砂岩相间分布，地形开阔，地势自西南向东北微倾，坡度3%左右。项目区海拔高度介于1 269～1 276m，地表发育有大小不一的多个半固定沙丘。项目区表面由于沙丘的存在，地表波状起伏。地质构造属鄂尔多斯地台，位于祁、吕、贺兰山字型构造之伊陕盾地与华夏系第三沉降带—陕甘宁盆地复合部位，中生代地层走向近南北，微向西倾，倾角2～4°,属单斜构造，无大的褶皱、断裂存在，构造行迹不明显。丘间有为数众多的蝶形洼地和形状不一、大小不等的沙丘涧地，区域地势总体平缓开阔，起伏变化不大，地势西高东低，南高北低，植被稀少。

2.2 水文条件

项目区水资源由地表水资源和地下水资源组成，据实地调查和多种资料显示，是长城沿线以北风沙草滩区中强富水区域。地下水为第四系松散层孔隙潜水，境内第四系冲积层潜水水量较丰富，水位浅，水质较好。主要接受大气降水补给、地下水侧向径流补给、凝结水补给及灌溉回归补给，储水条件较好。

2.3 气象条件

项目区多年平均气温8.6℃，极端最低气温-28.1℃。多年平均蒸发量为1788.4mm，多年平均降水量为423.8mm，平均相对湿度56%，无霜期179d，最大冻土深度1.5m。项目区春冬盛行西北风，夏季多为东南风，多年平均风速2.3m/s，最大风速高达25m/s。

3 土体构成分析

3.1 原始土体分析

项目区地表覆盖主要为风沙土，沙和砒砂岩相间分布，占总面积的93.32%，另有部分绵沙土和淤土分别占5.6%和0.6%。风沙土为吹扬沙土堆积而成，松散无结构。砒砂岩属陆相碎屑岩系，由于其上覆岩层厚度小、压力低，造成其成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低，遇水如泥、遇风成砂，水土流失非常严重。绵沙土由风沙土发育而成，土壤粒径小于风沙土，持水性和养分略优于风沙土。

两种土壤总体情况是土壤有机质含量低，土壤物理性质不良，保水保肥能力差，熟化度差，且易受干旱威胁，属质量较差的土壤之一。淤土分布在项目区低洼下湿地，土壤层理性发育，理化性状优于风沙类土壤，腐植质含量高。根据榆林市神木县土壤肥料检测中心对类似项目区类似土壤化验，风沙土的土壤养分含量见表1。

表1 风沙土典型剖面养分含量表

有机质含量贫乏，氮、磷俱缺，微量元素中的硼、锌、锰、铁均缺乏，从而制约了土地生产力的提高,属于典型难利用土地。

3.2 土体有机重构

初步设计前完成区域土体普探工作，针对具体问题实施以重构、复配、提升为主要内容的土地工程技术措施，土体、土层、土质“三位一体”的工程技术体系，促进了土体稳定性、结构合理性及其功能高效性的协调和统一。土地治理重点不在田面平整、道路、林网、水电配套设施，其核心在于土地有机结构重新组成，营养元素调配等关键环节，只有达到标本兼治，真正改变土体内在结构组成后，才能造出高效优质的良田。

项目区以固沙节水保护环境、新增优质耕地为目标，针对土地沙漠化和砒砂岩水土流失的“两害”难题，通过成功应用毛乌素沙地砒砂岩与沙快速复配成土核心技术，使两个结合到一起，一个保水一个漏水，一个板结一个透气，两种物质结构形成互补。用沙和砒砂岩组合后，导水率发生重大变化，沙越多导水越强，砒砂岩越多导水越弱，按砒砂岩与沙1:5的混合比例复配土壤。混合直径2～4cm的砒砂岩岩块最有利于水分吸收和保持，且有利于沙地保肥。砒砂岩与沙复配成土技术砒砂岩和沙两者混合后，随着砒砂岩混合比例的增加，土壤沙粒含量降低，粉粒和粘粒含量增加，土壤质地由沙土向沙壤转化，同时，混合土壤的有效水含量开始提升，混合土壤的持水性能逐渐增强，两者结合同步实现节水固沙和开垦良田的目的。通过构筑水、土、气、生、人多要素耦合的健康农田系统，实现了变“两害”为“一宝”，获得了节水、固沙、增效的综合效应。

4 农田配套设施

4.1 灌溉配套设施

项目区因地制宜地进行田块布设，采用美国瑞克系列中心支轴喷灌机，围绕中心支轴运行，喷洒轨迹成圆形。根据喷灌圈的设置，P17采用R=286m，P18采用R=256m，P19采用R=244m,P20采用R=216m的喷灌机组。其具有适用性广、节约资源、适应性强、一机多用、单机控制灌溉面积大，亩均投资成本低、机械化、自动化水平高，促进农业的现代化，利于规模化生产和管理，灌溉质量好，可保证农作物大幅度增产，世界上发达国家大都采用这种机型实施农田灌溉。

4.2 林网道路及防护

项目区全年盛行西北-东南风，尤其春季风最大。根据陕北风沙滩区生态保护的要求，建立农田防护林和护路林相结合的林网体系。沿道路及项目区边缘栽植农田防护林。防护林采用立体结构，按照高低设防、乔灌结合的方式布置，树种选择杨树和沙柳。

项目区生产用道路按田间道和生产路两级统一布设，田间道或生产路应通达每一地块。田间道路面宽3.5m，路面高出田面0.2m，为泥结石路面；生产路宽2.0m，路面高出田面0.2m，为泥结石路面。

为降低强风对表层土壤风蚀，以及对农作物机械损坏，在项目区布置防护林带。防护林带以所有田块为防护对象，形成农田防护林体系。农田防护林要与主害风向垂直，项目区农田防护林主要由项目区外围以及道路林带组成。项目区乔木行株距为1.5m×2.0m，树种选择为当地宜生的杨树。灌木在乔木林带外围布置，株行距为0.5m×0.5m，树种选择为当地宜生的沙柳。

5 产量效果评价

项目区喷灌圈内主要种植马铃薯，种植面积为144.26hm2（2 163.9亩），马铃薯亩产按照项目区田块平均产量计算，由于增加灌溉，每亩成本增加到2 000元，按照当地2015年收购价1.5元/kg，亩产3000kg，产值973.7万元，扣除农资生产成本432.78万元，2015年粮食增加净收入540.92万元。

6 结语

通过对毛乌素沙漠土地整治技术的成功应用，实现了沙地的资源化利用和生态环境保护，促进了农业增产农民增收，取得了良好的社会经济效果，为社会经济可持续发展提供了有力保障。

【1】韩霁昌，刘彦随，罗林涛.毛乌素沙地砒砂岩与沙快速复配成土核心技术研究[J].中国土地科学，2012，26（8）：87-94.

The MuSu Desert Land Reclamation Engineering Analysis

LUO Xiao-gang
(Shaanxi Province Land Engineering ConstructionGroupCo.Ltd.,Xi'an710000,China)

Land is thematerial basis of human survival and social development alongwith our country in the process of industrialization,urbanization, agricultural land and land, continue to reduce. For the typical hard to use of land in shanbei region, this paper ursolic MuSudesertlandreclamationafterclearingoutthemodernhighqualityfertileland,talkaboutsomeexperienceandunderstanding。

MuSu desert;landreclamation;technologicalanalysis

S278

A

1007-9467（2016）09-0118-02

2016-04-18

罗晓刚（1984～），男，陕西宝鸡人，工程师，从事土木工程技术管理研究，（电子信箱）285787327@qq.com。