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摘要：近年，随着城镇化、工业化进程加快，水土、气候等因素制约粮食持续增产，为解决这一矛盾，高标准农田应运而生。本文主要从高标准农田定义、高标准农田建设意义、高标准农田建设存在的不足与改善、高标准农田灌排系统设计优化方面进行阐述。
关键词：高标准农田;定义;意义;不足;改善;灌排;优化;前景
1 高标准农田定义
高标准农田（ well-facilitated farmland ）是指土地平整、集中连片、设施完善、农电配套、土壤肥沃、生态良好、抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的旱涝保收、高产稳产，划定为永久基本农田的耕地。高标准农田主要施工内容：土地平整工程、水源工程、 灌溉工程、排水工程、田间道路工程。
2 高标准农田建设意义
高标准农田建设意义体现在以下方面：一是提高粮食贡献度，缓解我国粮食安全问题;二是解决目前农田建设水平低，管理混乱问题;三是促进农民增收，加快统筹城乡发展步伐，是一项造福全国广大农民群众的惠民工程。
3 高标准农田建设存在的不足与改善
3.1 生态保护方面
（1）地方政府为谋求经济发展，加大基础设施建设，建设就得占用耕地，但耕地指标有限，为有效解决两者之间的矛盾，在现行高标准农田施工验收中有一考核指标：新增耕地。在高标准农田设计中，为完成新增耕地指标，对天然沟塘进行填埋，增加耕地面积;天然沟塘中有莲藕、茭白、芦苇等水生植物，它们具有氮、磷的吸收功能，可以有效净化水体;天然沟塘面积的减少，对农业污染物的去除和净化能力也就减弱。所以在高标准农田建设中，不能单纯为了增加新增耕地指标，而对天然沟塘进行填埋，消弱了天然池塘对水体的净化作用，破化了生态。
（2）高标准农田的排水系统由农沟、斗沟等组成，传统认知：混凝土沟比土沟更加实用，如美观、耐用等，往往对排水沟进行不必要的硬化。这是一种错误的认知，未硬化土沟中拥有丰富的水生植物，它们同样具有氮、磷的吸收功能，有效净化水体污染物，减缓农田用水对河流的污染。但在特殊地质或特殊功能的排水沟除外，如粉质土、沙性土地质或肩负泄洪功能的排水沟等，混凝土沟更具稳定性，防止水土流失、冲刷或水流冲刷，要视具体情况而定，不能一概而论！因此，一般地质的排水沟不得硬化，保留土沟中的水生植物，净化水体，减缓河流污染，保护生态。
（3）为满足新增耕地指标，在部分高标准农田建设区域，树木全部被砍伐，破坏了农田生态系统的垂直结构，降低了农田生态系统的功能和稳定性;如要砍伐，需进行树木的补种，构建良好的农田生态系统。
2.2 土壤改良方面
丘陵区、山地区田块源于垦山造田，田块土壤多为沙质土壤，耕作层薄弱。在勘察设计阶段，地质勘察不细致，未对建设区域的土质情况进行详细调研，在高标准农田建设中无土壤改良工程。从而导致建设后的高标准农田，无法蓄水耕作或耕作难度大，影响作物生长等，与高标准农田建设的初衷背道而驰。若建设区域土层厚度和耕作土壤质量不能满足作物生长、农田灌溉排水和耕作要求，则需从建设区域外运土填筑;若土壤过沙，则需对土壤结构进行调节，采取掺粘等措施改良土壤质地。
2.3 低压灌溉方面
傳统灌溉方式为明渠，具有牢固、易清淤，灌排两用等优势，低压灌溉管不耐用，容易堵塞等劣势，这是传统认知，在现行高标准农田建设中，无低压灌溉或所占比重极小。随着低压灌溉技术水平的日益成熟，其可广泛应用在以下区域：在电机抽水泵提水灌区，山塘、小型水库等有压自流灌区，水坡、河道、渠道等平缓自流灌区，傍山渠道区域，填方渠道区域，综合农业区。
低压灌溉管常用管材为普通聚氯乙烯（PVC）管、聚乙烯（PE）管、聚丙烯（PP）管、双壁波纹管和加筋聚氯乙烯管等，其寿命可达30年以上，且拆除简单和环保。低压灌溉管防堵塞技术日益成熟，在取水口前段新建沉沙池（如左下图）和拦污栅或把引水管口加拦鱼罩置于水面以下，可有效缓解水源杂物及泥沙进入管道;从山塘、水库引水灌溉时，可将管道的进水口直接布置坝内，充分利用势能压力，可减少管径。在全封闭式管道系统中安装排水及安全防护装置，如泄水阀、控制阀、进排气阀等;在半封闭式管道系统中布设沉沙井、检查井、分水井，同时做好沉沙井的清淤即可，这样可有效缓解管道内淤积的问题。
4 高标准农田灌排系统设计优化
总结现行高标准农田建设经验，生态保护、高效节水及建后管护等理念在灌溉与排水工程设计中的体现还不够，与建设农业现代化还存在一定差距，下面就如何做好灌排系统设计提出以下建议。
4.1 认真做好现状调查
现状调查是摸清高标准农田建设底数的关键，也是需求和供给的匹配过程，要多方、多次互动;主要内容包括建设区域的农田面积、水源状况、百姓对高标准农田建设的需求、往年灌溉与排水情况及存在的问题、建设后土地的种植结构调整及产业转型升级等（是否进行土地流转）。
4.2 水量平衡分析
水量平衡是通过对建设区域范围内可供水量、灌溉需水量的对比分析计算，得出其平衡关系。水资源供需分析坚持“以供定需”的原则，出现需水量大于供水量时，则应提出补源措施或调整灌溉面积和种植计划。水量平衡分析是高标准农田旱涝保收、高产稳产的关键环节，所以应该结合实际情况综合分析。
4.3 灌排体系设施平面布置
根据项目区地形、农田分布及水量平衡分析，确定水源取水位置、方式和渠管、排水沟、排洪沟、渠系建筑物、控水建筑物、量水设施及生态塘堰等的总体布置。
4.4 灌排体系设施型式确定
根据以上水量分配情况、作物需水及灌排体系设施平面布置，对灌排体系设施型式根据灌排流量，通过计算确定其断面大小、结构型式。 （1）灌溉渠道：大于一个流量的渠道宜实施三面光硬化，一个流量及以下的渠道应管道化;管道化后因为减少引用流量，同时流速加快，可以大幅度减少过水断面。
（2）排水沟：尽量不要缩小断面和三面光硬化。宜采用生态排水沟，即土质排水沟的基础上增加生态护岸措施，如草皮护坡、格宾网、植生混凝土、生态袋等;沟底一般种植经济作物，兼顾景观、生物多样性等，如莲藕、茭白、香蒲、芦苇、美人蕉、旱伞竹、水葱、西伯利亚鸢尾、深水稻、水芹菜以及水产养殖等。
（3）生态塘堰湿地是充分利用项目区内已有的池塘或者对于低洼地保留和改造，将排水沟流出的水流入塘堰中，利用在塘堰中种植的植物、水产养殖和微生物转化及沉淀等作用净化水体中的氮、磷等而达到净化农业面源污染物的技术。
4.5 灌排体系设施细部设计
细部设计要综合考虑美观实用、运行管理和安全等，这部分很重要，直接体现成效。
4.6 落实农业面源污染三道防线建设理念
高标准农田建设以来，存在较多农业面源污染防控理念未融入至规划设计和建设管理中而产生的问题，比如排水沟仍然采用三面硬化、填塘增加耕地面积等。结合高标准农田灌溉与排水体系建设，通过采取工程措施在高标准农田建设中减少面源污染，大力开展农业污染防控技术推广应用，实现农业节水减排。
农业面源污染防控技术可归纳为“三道防线”，即源头控制、生态排水沟截污技术、生态塘堰湿地净化技术，源头控制是通过控制田间进水和排水以及施肥量，减少田面排水、田间渗漏，也相当于减少氮和磷等、农药以及其他有机或无机污染物进入排水沟，以达到减少面源污染防控的目的，通俗的可以用“少吃多餐”来形容。
通过某省灌溉试验中心站实验证明，源头控制技术对总氮的去除效率达到15～30%，对总磷的去除效率达到10～25%;生态排水沟截污技术对总氮的去除率达到10～25%，对总磷的去除率达到10～25%;生态塘堰湿地净化技术对总氮的去除率达到40～65%，对总磷的去除率应达到35～55%。应用农田面源污染防控工程系统，对总氮的综合去除率达到50～80%，对总磷的综合去除率达到45～75%。
5 结束语
高标准农田可以保障粮食安全，提高土地利用率，增加粮食产量，提高农业科技水平，保护水土资源，改善土壤理化性状，改善农业生态环境，原有耕地增产效益，提高农民收入，具有显著的社会、生态、经济效益，高标准农田建设有着广泛的市场前景。
参考文献
[1]全国高标准农田建设总体规划
[2]高标准农田建设通则GBT30600-2014
[3]灌溉與排水工程设计规范GB50288-99
作者简介：郑尚金（1984-），男，工程师，主要从事市政、水利工程施工技术管理工作.
（作者单位：中铁四局市政工程有限公司）
关键词：高标准农田;定义;意义;不足;改善;灌排;优化;前景
1 高标准农田定义
高标准农田（ well-facilitated farmland ）是指土地平整、集中连片、设施完善、农电配套、土壤肥沃、生态良好、抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的旱涝保收、高产稳产，划定为永久基本农田的耕地。高标准农田主要施工内容：土地平整工程、水源工程、 灌溉工程、排水工程、田间道路工程。
2 高标准农田建设意义
高标准农田建设意义体现在以下方面：一是提高粮食贡献度，缓解我国粮食安全问题;二是解决目前农田建设水平低，管理混乱问题;三是促进农民增收，加快统筹城乡发展步伐，是一项造福全国广大农民群众的惠民工程。
3 高标准农田建设存在的不足与改善
3.1 生态保护方面
（1）地方政府为谋求经济发展，加大基础设施建设，建设就得占用耕地，但耕地指标有限，为有效解决两者之间的矛盾，在现行高标准农田施工验收中有一考核指标：新增耕地。在高标准农田设计中，为完成新增耕地指标，对天然沟塘进行填埋，增加耕地面积;天然沟塘中有莲藕、茭白、芦苇等水生植物，它们具有氮、磷的吸收功能，可以有效净化水体;天然沟塘面积的减少，对农业污染物的去除和净化能力也就减弱。所以在高标准农田建设中，不能单纯为了增加新增耕地指标，而对天然沟塘进行填埋，消弱了天然池塘对水体的净化作用，破化了生态。
（2）高标准农田的排水系统由农沟、斗沟等组成，传统认知：混凝土沟比土沟更加实用，如美观、耐用等，往往对排水沟进行不必要的硬化。这是一种错误的认知，未硬化土沟中拥有丰富的水生植物，它们同样具有氮、磷的吸收功能，有效净化水体污染物，减缓农田用水对河流的污染。但在特殊地质或特殊功能的排水沟除外，如粉质土、沙性土地质或肩负泄洪功能的排水沟等，混凝土沟更具稳定性，防止水土流失、冲刷或水流冲刷，要视具体情况而定，不能一概而论！因此，一般地质的排水沟不得硬化，保留土沟中的水生植物，净化水体，减缓河流污染，保护生态。
（3）为满足新增耕地指标，在部分高标准农田建设区域，树木全部被砍伐，破坏了农田生态系统的垂直结构，降低了农田生态系统的功能和稳定性;如要砍伐，需进行树木的补种，构建良好的农田生态系统。
2.2 土壤改良方面
丘陵区、山地区田块源于垦山造田，田块土壤多为沙质土壤，耕作层薄弱。在勘察设计阶段，地质勘察不细致，未对建设区域的土质情况进行详细调研，在高标准农田建设中无土壤改良工程。从而导致建设后的高标准农田，无法蓄水耕作或耕作难度大，影响作物生长等，与高标准农田建设的初衷背道而驰。若建设区域土层厚度和耕作土壤质量不能满足作物生长、农田灌溉排水和耕作要求，则需从建设区域外运土填筑;若土壤过沙，则需对土壤结构进行调节，采取掺粘等措施改良土壤质地。
2.3 低压灌溉方面
傳统灌溉方式为明渠，具有牢固、易清淤，灌排两用等优势，低压灌溉管不耐用，容易堵塞等劣势，这是传统认知，在现行高标准农田建设中，无低压灌溉或所占比重极小。随着低压灌溉技术水平的日益成熟，其可广泛应用在以下区域：在电机抽水泵提水灌区，山塘、小型水库等有压自流灌区，水坡、河道、渠道等平缓自流灌区，傍山渠道区域，填方渠道区域，综合农业区。
低压灌溉管常用管材为普通聚氯乙烯（PVC）管、聚乙烯（PE）管、聚丙烯（PP）管、双壁波纹管和加筋聚氯乙烯管等，其寿命可达30年以上，且拆除简单和环保。低压灌溉管防堵塞技术日益成熟，在取水口前段新建沉沙池（如左下图）和拦污栅或把引水管口加拦鱼罩置于水面以下，可有效缓解水源杂物及泥沙进入管道;从山塘、水库引水灌溉时，可将管道的进水口直接布置坝内，充分利用势能压力，可减少管径。在全封闭式管道系统中安装排水及安全防护装置，如泄水阀、控制阀、进排气阀等;在半封闭式管道系统中布设沉沙井、检查井、分水井，同时做好沉沙井的清淤即可，这样可有效缓解管道内淤积的问题。
4 高标准农田灌排系统设计优化
总结现行高标准农田建设经验，生态保护、高效节水及建后管护等理念在灌溉与排水工程设计中的体现还不够，与建设农业现代化还存在一定差距，下面就如何做好灌排系统设计提出以下建议。
4.1 认真做好现状调查
现状调查是摸清高标准农田建设底数的关键，也是需求和供给的匹配过程，要多方、多次互动;主要内容包括建设区域的农田面积、水源状况、百姓对高标准农田建设的需求、往年灌溉与排水情况及存在的问题、建设后土地的种植结构调整及产业转型升级等（是否进行土地流转）。
4.2 水量平衡分析
水量平衡是通过对建设区域范围内可供水量、灌溉需水量的对比分析计算，得出其平衡关系。水资源供需分析坚持“以供定需”的原则，出现需水量大于供水量时，则应提出补源措施或调整灌溉面积和种植计划。水量平衡分析是高标准农田旱涝保收、高产稳产的关键环节，所以应该结合实际情况综合分析。
4.3 灌排体系设施平面布置
根据项目区地形、农田分布及水量平衡分析，确定水源取水位置、方式和渠管、排水沟、排洪沟、渠系建筑物、控水建筑物、量水设施及生态塘堰等的总体布置。
4.4 灌排体系设施型式确定
根据以上水量分配情况、作物需水及灌排体系设施平面布置，对灌排体系设施型式根据灌排流量，通过计算确定其断面大小、结构型式。 （1）灌溉渠道：大于一个流量的渠道宜实施三面光硬化，一个流量及以下的渠道应管道化;管道化后因为减少引用流量，同时流速加快，可以大幅度减少过水断面。
（2）排水沟：尽量不要缩小断面和三面光硬化。宜采用生态排水沟，即土质排水沟的基础上增加生态护岸措施，如草皮护坡、格宾网、植生混凝土、生态袋等;沟底一般种植经济作物，兼顾景观、生物多样性等，如莲藕、茭白、香蒲、芦苇、美人蕉、旱伞竹、水葱、西伯利亚鸢尾、深水稻、水芹菜以及水产养殖等。
（3）生态塘堰湿地是充分利用项目区内已有的池塘或者对于低洼地保留和改造，将排水沟流出的水流入塘堰中，利用在塘堰中种植的植物、水产养殖和微生物转化及沉淀等作用净化水体中的氮、磷等而达到净化农业面源污染物的技术。
4.5 灌排体系设施细部设计
细部设计要综合考虑美观实用、运行管理和安全等，这部分很重要，直接体现成效。
4.6 落实农业面源污染三道防线建设理念
高标准农田建设以来，存在较多农业面源污染防控理念未融入至规划设计和建设管理中而产生的问题，比如排水沟仍然采用三面硬化、填塘增加耕地面积等。结合高标准农田灌溉与排水体系建设，通过采取工程措施在高标准农田建设中减少面源污染，大力开展农业污染防控技术推广应用，实现农业节水减排。
农业面源污染防控技术可归纳为“三道防线”，即源头控制、生态排水沟截污技术、生态塘堰湿地净化技术，源头控制是通过控制田间进水和排水以及施肥量，减少田面排水、田间渗漏，也相当于减少氮和磷等、农药以及其他有机或无机污染物进入排水沟，以达到减少面源污染防控的目的，通俗的可以用“少吃多餐”来形容。
通过某省灌溉试验中心站实验证明，源头控制技术对总氮的去除效率达到15～30%，对总磷的去除效率达到10～25%;生态排水沟截污技术对总氮的去除率达到10～25%，对总磷的去除率达到10～25%;生态塘堰湿地净化技术对总氮的去除率达到40～65%，对总磷的去除率应达到35～55%。应用农田面源污染防控工程系统，对总氮的综合去除率达到50～80%，对总磷的综合去除率达到45～75%。
5 结束语
高标准农田可以保障粮食安全，提高土地利用率，增加粮食产量，提高农业科技水平，保护水土资源，改善土壤理化性状，改善农业生态环境，原有耕地增产效益，提高农民收入，具有显著的社会、生态、经济效益，高标准农田建设有着广泛的市场前景。
参考文献
[1]全国高标准农田建设总体规划
[2]高标准农田建设通则GBT30600-2014
[3]灌溉與排水工程设计规范GB50288-99
作者简介：郑尚金（1984-），男，工程师，主要从事市政、水利工程施工技术管理工作.
（作者单位：中铁四局市政工程有限公司）