土地平整工程量的計(jì)算方法原理及實(shí)例

PAGEPAGE29\o"土地平整工程量的計(jì)算方法原理及實(shí)例"土地平整工程量的計(jì)算方法原理及實(shí)例簡(jiǎn)介：主要講述土地平整計(jì)算的原理與方法、土地平整工程量計(jì)算實(shí)例激光平地技術(shù)及設(shè)備等內(nèi)容。土地整理在我國是一個(gè)較新的學(xué)科領(lǐng)域，面對(duì)“二十一世紀(jì)誰來養(yǎng)活中國?”的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，積極推行土地整理，已成為解決各方用地矛盾，實(shí)現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用和保持經(jīng)濟(jì)快速、健康發(fā)展的必然選擇。近年來隨著人們對(duì)自身生存條件和環(huán)境意識(shí)的覺醒，深刻地感受到了土地整理的急迫性，許多地方的國土部門都在積極申報(bào)土地整理項(xiàng)目，以便利用國家投資，通過對(duì)項(xiàng)目區(qū)田、水、路、林、村的綜合整治，提高土地質(zhì)量，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境。土地平整工程是土地整理項(xiàng)目的核心內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利化、農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重要條件，是建設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、旱澇保收基本農(nóng)田的重要措施。土地平整工程量大、投資額高，為保證工程的順利實(shí)施，必須解決好以下幾個(gè)關(guān)鍵性問題。1．土地平整與其他土地整理工程的協(xié)調(diào)問題土地平整工程作為整個(gè)土地整理項(xiàng)目的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的規(guī)劃和實(shí)旌應(yīng)當(dāng)與土地整理的其他各項(xiàng)工程協(xié)調(diào)進(jìn)行。要把耕地、道路、防護(hù)林、排灌渠道、機(jī)井、抽水站、輸電線路和村莊等結(jié)合起來考慮，全面規(guī)劃，合理安排。要以村鎮(zhèn)定路，以地形定渠，渠路搭架，劃塊定方。以干、支路與干、支、斗渠分大方，生產(chǎn)路與分、引渠分小方，大方套小方，各個(gè)方田形成網(wǎng)格。要先修渠、路，搭好骨架，然后平整土地，進(jìn)行方內(nèi)建設(shè)。2．實(shí)施土地乎整工程應(yīng)遵循的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)平整后的田塊應(yīng)有利于作物的生長發(fā)育，有利于田間機(jī)械化作業(yè)，有利于水土保持，滿足灌溉排水要求和防風(fēng)要求，便于經(jīng)營管理。2.1田塊大小 耕作田塊大小的確定應(yīng)綜合考慮地形起伏情況、田間工程難易程度、是否便于耕作和排灌等方面的情況，方田的大小和形狀受田間渠系和道路的走向控制。在平原地區(qū)方田長度一般為500～800米，寬度一般為200～300米，方向?yàn)槟媳毕颉?.2田面坡降耕作田塊的設(shè)計(jì)必須保證排灌暢通，灌排調(diào)控方便，必須保持一定的田面坡降?？v向(灌水方向)坡降應(yīng)小于1／500，橫向以水平為宜。2.3田塊土壤為保證耕作田塊的土壤質(zhì)量及當(dāng)年增產(chǎn)，土地平整時(shí)應(yīng)盡量保留耕層熟土，保蓄底墑，打碎土塊，深耕細(xì)作。要重施有機(jī)肥，巧施速效肥，挖方部位的施肥量至少應(yīng)為填方部位的2倍。要選種耐瘠作物，加強(qiáng)田間管理。2.4挖、填土方量土地平整挖、填土方量要基本相等。填方地段和挖方合槽地段均需留有一定虛高，一般虛高應(yīng)為回填厚度的20～25％。3土地平整的基本方法土地平整工程通常采用“倒行子法”、“抽槽法”和“全鏟法”等三種方法，每種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，采用何種土地平整方法，應(yīng)根據(jù)地塊的地形地貌狀況、土地平整方式等具體情況確定。3.1倒行子法倒行子法是一種機(jī)械與人工結(jié)合的平整土地的方法。具體操作分兩步進(jìn)行:首先根據(jù)測(cè)量設(shè)計(jì)，確定開挖線。然后進(jìn)行劃行取土。沿開挖線，以l米寬度分別向上向下劃行，確定取土帶和填土帶。平整時(shí)先挖第一取土帶，直至標(biāo)準(zhǔn)地面以下7寸，將土填入第一填土帶，將第二取土帶厚約7寸耕層肥土，填入第一取土帶槽底。再開挖第二取土帶生土，填入第二填土帶，同時(shí)將第三填土帶表土反卷在第二填土帶上，如此抽生留熟，依次平整。采用此方法平整土地有兩大優(yōu)點(diǎn):可保留表土，保持地力均勻；平地加深翻，可達(dá)到改良土壤的目的。但此方法操作較為精細(xì)，影響施工進(jìn)度。3.2抽槽法抽槽法也是一種機(jī)械與人工結(jié)合的平整土地的方法。具體操作分三步進(jìn)行:首先根據(jù)測(cè)量設(shè)計(jì)，確定開挖線。然后開槽平整。根據(jù)設(shè)計(jì)劃行，開槽取土。熟土放至槽梁，生土墊至低處。最后搜根平梁，進(jìn)行合槽。采用抽槽法平整土地的最大好處是，可同時(shí)開多槽，進(jìn)度快，工效高。缺點(diǎn)是，合槽時(shí)，梁上表土不易保存，造成地力不勻。3.3全鏟法全鏟法是一種主要依靠機(jī)械進(jìn)行土地平整的方法，在具體操作時(shí)，把設(shè)計(jì)地面線以上的土一次挖去，起高墊低。這種方法適于機(jī)械平整，工效高。但出現(xiàn)生土多，地力不易恢復(fù)。人工平地不宜采用此種方法。4土地平整土方量的計(jì)算土地平整挖填土方量的計(jì)算方法有多種。傳統(tǒng)計(jì)算方法有方格網(wǎng)法、梯形法(斷面法)、辛卜生法(拋物線法)、等高線法等。近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一些軟件被廣泛地應(yīng)用到土方量計(jì)算中。常用的有MAPGIS制圖計(jì)算軟件、TFT土方計(jì)算繪圖軟件、數(shù)字高程模型(DigitalElevationModel，DEM)等(4)。采用相關(guān)軟件計(jì)算土方量，精度高，速度快，效率高。但其運(yùn)算原理，與傳統(tǒng)計(jì)算方法并無實(shí)質(zhì)性差異，而且必須以精度較高的地形圖作為基礎(chǔ)圖件。而平原地區(qū)的大多數(shù)土地整理項(xiàng)目區(qū)，總體地形平坦，微地貌復(fù)雜，地面高差常常在1米以內(nèi)，項(xiàng)目區(qū)地形圖中甚至沒有一條等高線。這樣的地形圖當(dāng)然不能作為土方量計(jì)算的基礎(chǔ)圖件。必須先按照一定規(guī)律采集項(xiàng)目區(qū)各離散點(diǎn)的地面標(biāo)高，然后才能進(jìn)行土方量的計(jì)算。方格網(wǎng)法正是按照這樣的步驟進(jìn)行土方量計(jì)算的，有必要在此對(duì)這一傳統(tǒng)計(jì)算方法的基本原理加以說明。方格網(wǎng)法計(jì)算土地平整挖填土方量的基本原理是:把要平整的土地分成若干方格，測(cè)出各方格點(diǎn)的高程，計(jì)算出它們的平均高程，根據(jù)平均高程和設(shè)計(jì)坡度，求出填挖邊界和各方格點(diǎn)的填挖數(shù)，最后計(jì)算挖填土方量。以下以河北省阜城縣土地整理項(xiàng)目區(qū)中的一個(gè)典型地塊(400×400米)為例，介紹方格網(wǎng)法計(jì)算挖填土方量的簡(jiǎn)要過程。4.1測(cè)設(shè)方格網(wǎng)先在要平整的地塊內(nèi)測(cè)設(shè)方格網(wǎng)，方格的大小根據(jù)地形繁簡(jiǎn)程度和施工方法而定，一般人工施工多用20×20米方格，地而起伏較大時(shí)用10×10米；機(jī)械施工多用40×40米或100×100米。因項(xiàng)目區(qū)地形起伏不大，且以機(jī)械施工為主，方格的大小擬采用100×100米，各方格點(diǎn)按所在的橫縱行列編號(hào)(如2.1等)，測(cè)設(shè)完畢繪制一張略圖。4.2測(cè)量各方格點(diǎn)處的地面高程用水準(zhǔn)儀實(shí)地測(cè)量各方格點(diǎn)的水平讀數(shù)(精確到毫米)，為以后運(yùn)算方便需將該水平讀數(shù)換算成海拔高度。各點(diǎn)的高程值應(yīng)按點(diǎn)號(hào)記錄在設(shè)計(jì)圖中各方格點(diǎn)的右上角。4.3計(jì)算方格網(wǎng)的平均高程由于各方格點(diǎn)所控制的面積不相同，四角點(diǎn)和周圍邊點(diǎn)控制的面積較中問各點(diǎn)所控制的面積小，采用算術(shù)平均法計(jì)算平均高程會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。一般采用加權(quán)平均法來計(jì)算，以一個(gè)方格的四分之一作為一個(gè)單位面積，定其權(quán)為1，那么各點(diǎn)的權(quán)分別是:角點(diǎn)為l(a角=1)，邊點(diǎn)為2(a邊:2)，中心點(diǎn)為4(Q中=4)。加權(quán)平均法就是把各方格點(diǎn)的高程分別乘上各點(diǎn)的權(quán)，求得總和后，再除以各點(diǎn)權(quán)數(shù)總和，此加權(quán)平均值即為項(xiàng)目區(qū)的設(shè)計(jì)高程(H)。照此方法計(jì)算，此典型地塊的加權(quán)平均高程(H)為12.584米。H=[a角(H角1+H角2+H角3+H角4)+a邊(H邊1+H邊2+…+H邊12)+a中(H中I+H中2+…+H中9)]／(4a角+12a邊+9a中)

=[1×(12.810+12.466+12.488+12.618)+2×(12.818+12.615+12.680+12.302+12.374+12.460+12.545+12.502+12.601+12.854+12.811+12.730)+4×(12.684+12.614+12.594+12.612+12.481+12.488+12.400+12.481+12.534)]／(4×1+12×2+9×4)

=12.570(米)4.4計(jì)算斜平面上各方格點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程和填挖數(shù)為排水需要，每塊方田都平整為南高北低的斜平面，縱向坡降1／5000，橫向水平。因方田形狀規(guī)則，故其重心點(diǎn)必然在“土方工程設(shè)計(jì)圖”中縱坐標(biāo)為2的那條近東西向直線(0-2)上，因平整后東西向水平，此線上各點(diǎn)的高程均為12.570米。南北向兩方格點(diǎn)間的設(shè)計(jì)高差為0.02米(100×1／5000)，以設(shè)計(jì)高程12.570米線為基準(zhǔn)，各方格點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程是向南遞增0.02米，向北遞減0.02米。各點(diǎn)設(shè)計(jì)高程的推算，均直接在略圖上進(jìn)行，設(shè)計(jì)讀數(shù)寫在各方格點(diǎn)的右下角。當(dāng)各方格點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程計(jì)算校核無誤后，可按下式計(jì)算各點(diǎn)填挖數(shù):填挖數(shù)=地面高程.設(shè)計(jì)高程式中：填挖數(shù)為“+”時(shí)，表示挖方；填挖數(shù)為“-”時(shí)，表示填方。各點(diǎn)的填挖數(shù)在略圖上直接算出，寫在各點(diǎn)設(shè)計(jì)高程下面。4.5計(jì)算零點(diǎn)位置，畫出填挖邊界在方格的挖方點(diǎn)與填方點(diǎn)之間，必定有一個(gè)不挖不填的點(diǎn)，即填挖邊界點(diǎn)(零點(diǎn))，把所有相臨的零點(diǎn)連接起來，就是填挖邊界線(零線)。零點(diǎn)和零線是計(jì)算土方量和施工的重要依據(jù)。計(jì)算零點(diǎn)位置的方法所依據(jù)的是相似三角形的比例關(guān)系(圖1)。圖1零點(diǎn)位置計(jì)算示意圖因?yàn)閤l／h1=l／(hl+h2)，所以Xl=l·hl／(hl+h2)式中:l——方格邊長；h1、h2——方格兩端的填挖數(shù)的絕對(duì)值；X1——零點(diǎn)①距填挖數(shù)為h1的方格點(diǎn)的距離。如在“土方工程設(shè)計(jì)圖”中，0-3點(diǎn)與0-4點(diǎn)填挖數(shù)的絕對(duì)值分別為hl(0.130)和h2(0.084)，方格邊長為Z(100)，0-3點(diǎn)至零點(diǎn)①的距離為x1，則:Xl=100×0.130／(0.130+0.084)=60.75米同理，求出各零點(diǎn)②，③，④，……⑦的位置，然后在圖上連出零線，并在實(shí)地根據(jù)方格點(diǎn)找出相應(yīng)的零點(diǎn)位置，用白灰撒出零線，作為施工時(shí)的填挖邊界(圖2)。

圖2填挖零線設(shè)計(jì)圖4.6計(jì)算填挖土方量根據(jù)零線位置和各方格點(diǎn)處的填挖數(shù)，即可分別算出各方格中的填方量和挖方量。這樣算法雖準(zhǔn)確，但計(jì)算工作量大，本設(shè)計(jì)采用近似算法。在一個(gè)方格中不分別計(jì)算零線兩側(cè)的填方量和挖方量，而是把方格四個(gè)格點(diǎn)填挖數(shù)的代數(shù)和乘以四分之一方格面積，作為該方格中應(yīng)運(yùn)進(jìn)的填方量或要運(yùn)出的挖方量。通過計(jì)算本方田的總填方量為5975.00立方米，總挖方量為5920.00立方米(圖3)。12.530—0.084-830.0012.680l-312.530一O.228-1507.5012.4002-312.530-0.156-777.5012.48l3-312.530-0.070-432.5012.5344-312.5500.130167.5012.6151-212.550-0.150-665.0012.6122-212.550-O.069-640.0012.4813-212.550-0.016-427.5012.4884-212.5700.0451022.5012.8181-112.5700.042177.5012.6842-112.570-0.089-357.5012.6143-112.570-O.082-337.5012.5944-112.590O.2281605.0012.8101-012.590O.0941097.5012.7302-012.5900.0241182.5012.8ll3-O12.5900.004667.5012.8544-O4.6計(jì)算填挖土方量根據(jù)零線位置和各方格點(diǎn)處的填挖數(shù)，即可分別算出各方格中的填方量和挖方量。這樣算法雖準(zhǔn)確，但計(jì)算工作量大，本設(shè)計(jì)采用近似算法。在一個(gè)方格中不分別計(jì)算零線兩側(cè)的填方量和挖方量，而是把方格四個(gè)格點(diǎn)填挖數(shù)的代數(shù)和乘以四分之一方格面積，作為該方格中應(yīng)運(yùn)進(jìn)的填方量或要運(yùn)出的挖方量。通過計(jì)算本方田的總填方量為5975.00立方米，總挖方量為5920.00立方米(圖3)?？偺罘搅亢涂偼诜搅吭诶碚撋蠎?yīng)相等，但因?yàn)榇嬖跍y(cè)量和計(jì)算誤差，兩者總有些出入。為了求得填、挖土方量相等或相近，需要多次調(diào)整設(shè)計(jì)高程，計(jì)算填、挖土方量。反復(fù)調(diào)整工作可使用相關(guān)計(jì)算軟件來完成。5.4.1土地平整工程項(xiàng)目區(qū)耕地面積為314公頃，按照自然坡降進(jìn)行機(jī)械平整，因?yàn)轫?xiàng)目區(qū)地塊面積較大，適合機(jī)械化作業(yè)，所以土地平整工程量計(jì)算采用方格網(wǎng)計(jì)算法。其測(cè)量和計(jì)算過程如下圖5-1：

圖5-1土地平整工程量計(jì)算方格網(wǎng)計(jì)算圖

選定典型條田布設(shè)方格網(wǎng)50米×50米進(jìn)行方格網(wǎng)測(cè)量，確定各角點(diǎn)高程繪制方格網(wǎng)測(cè)算圖計(jì)算每個(gè)方格的平均高程求出設(shè)計(jì)高程計(jì)算各方格角點(diǎn)的挖（填）高度修正設(shè)計(jì)高程根據(jù)設(shè)計(jì)坡度，修正挖（填）高度繪出施工零線計(jì)算挖（填）土方量相差太大相差太大計(jì)算總挖方量和總填方量，兩者大致相等計(jì)算公式：V=AhV——某方格挖（填）方量，立方米A——挖（填）方的底面積，平方米H——該方格的挖（填）平均高度，米將挖方量和填方量分別匯總，即分別計(jì)算總挖方量和總填方量。因?yàn)檎麄€(gè)過程相當(dāng)繁瑣，所以我們對(duì)修正后的各方格挖（填）高度進(jìn)行了分類整理，將挖（填）高度基本相同的方格面積歸納在一起。規(guī)劃選擇典型條田，寬311米，長1037米，面積約為32.58公頃，該土地為耕地，南端最高點(diǎn)海拔為888.45米，北部耕地高程889.20米，高差共0.11米。按千分之二坡降設(shè)計(jì)南端高程888.56米，北端高程889.09米。按100×100米方格網(wǎng)控制推算起點(diǎn)高程889.20米處，挖方高度0.11米。平均挖方高度項(xiàng)目區(qū)原有耕地平整土方量按實(shí)地目估計(jì)算為4491.78立方米/公頃，耕地面積為32.85公頃，土方量為14.76萬立方米。預(yù)計(jì)工程性平地總土方量約183.05圖5-2典型田塊土方量估算縱剖面示意圖自然地面高程填方區(qū)挖方區(qū)設(shè)計(jì)高程889.20米自然地面高程填方區(qū)挖方區(qū)設(shè)計(jì)高程889.20米地形坡降2/1000平整后曲面888.56米自然地面高程889.09米地形坡降2/1000平整后曲面888.56米自然地面高程889.09米888.45米888.45米南南圖5-3典型條田平整平面示意圖圖5-3典型條田平整平面示意圖0+0000+1400+2400+3400+0000+1400+2400+3400+4400+540+20+27+23+22+18-10-18-21-23-26+22+28+26+18+15-10-16-24-30-40+26+30+28+24+18-11-15-24-28-38+28+32+30+26+18-10-16-26-32-36+30+32+32+20+25-25-20-28-30-320+8000+7000+6000+5000+4000+3000+0000+1000+2000+9000+10000+8000+7000+6000+5000+4000+3000+0000+1000+2000+9000+1000土地平整規(guī)劃土地平整是土地開發(fā)整理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，土地平整的精度不但影響到整理后的土地質(zhì)量，而且關(guān)系到投資大小與效益問題。土地平整的中心任務(wù)是通過平整，使土地更適宜種植。在進(jìn)行土地平整工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在滿足灌溉要求的基礎(chǔ)上，合理調(diào)配土方，盡量做到挖填平衡；同時(shí)，要與水土保持、土壤改良相結(jié)合。土地平整應(yīng)盡量依據(jù)自然地形、地勢(shì)，合理設(shè)計(jì)高程，使挖填土方量最小，同時(shí)滿足機(jī)械作業(yè)、灌溉、農(nóng)作物耕種的要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地查看，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)土壤鹽堿化較為嚴(yán)重，地勢(shì)較平坦，宜結(jié)合水利、農(nóng)業(yè)措施等，對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行土地平整。依據(jù)自然地形、地勢(shì)，合理設(shè)計(jì)高程，使挖填土方量最小，同時(shí)滿足機(jī)械作業(yè)、灌溉、農(nóng)作物耕種的要求，土地平整內(nèi)容主要對(duì)荒草地、田坎、零星水利設(shè)施用地、雜亂的交通用地進(jìn)行平整。根據(jù)以上要求，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)灌排現(xiàn)狀，對(duì)項(xiàng)目區(qū)土地進(jìn)行平整。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有耕地面積314公頃，田間土地平整度較好，但土壤鹽漬化較為嚴(yán)重。項(xiàng)目區(qū)地塊面積較大，適合機(jī)械化作業(yè)，可按自然坡降進(jìn)行機(jī)械平整。本次規(guī)劃的土地平整范圍為全項(xiàng)目區(qū)426.64公頃。土地平整工程量計(jì)算采用方格網(wǎng)計(jì)算法。其測(cè)量和計(jì)算過程如下圖所示：

土地平整工程量計(jì)算方格網(wǎng)計(jì)算圖

選定典型條田布設(shè)方格網(wǎng)50米×50米進(jìn)行方格網(wǎng)測(cè)量，確定各角點(diǎn)高程繪制方格網(wǎng)測(cè)算圖計(jì)算每個(gè)方格的平均高程求出設(shè)計(jì)高程計(jì)算各方格角點(diǎn)的挖（填）高度修正設(shè)計(jì)高程根據(jù)設(shè)計(jì)坡度，修正挖（填）高度繪出施工零線相差太大相差太大計(jì)算挖（填）土方量計(jì)算總挖方量和總填方量，兩者大致相等計(jì)算公式：V=AhV——某方格挖（填）方量，m3A——挖（填）方的底面積，m2H——該方格的挖（填）平均高度，m將挖方量和填方量分別匯總，即分別計(jì)算總挖方量和總填方量。因項(xiàng)目區(qū)面積較大，進(jìn)行土方量計(jì)算時(shí)，選擇典型條田進(jìn)行估算。典型田塊寬160米，長780米，面積約為12.48公頃，南端最高點(diǎn)海拔為888.45米，北部耕地高程889.20米，高差共0.11米。按千分之二坡降設(shè)計(jì)南端高程888.56米，北端高程889.09米。按100×100米方格網(wǎng)控制推算起點(diǎn)高程889.20米處，挖方高度0.11米。平均挖方高度0.11米。南部為挖方區(qū)，北部為填方區(qū)。典型田塊土方量估算簡(jiǎn)圖見典型田塊土方量估算示意圖，計(jì)算表見表4-1。南典型田塊土方量估算縱剖面示意圖南設(shè)計(jì)高程889.20米自然地面高程挖方區(qū)地形坡降2/1000填方區(qū)888.56米設(shè)計(jì)高程889.20米自然地面高程挖方區(qū)地形坡降2/1000填方區(qū)888.56米888.45米平整后曲面889.09米自然地面高程888.45米平整后曲面889.09米自然地面高程根據(jù)典型田塊估算項(xiàng)目區(qū)土地平整土方量共183.05萬m3?；牟莸鼐植坑猩桨屯莸?，需鏟運(yùn)機(jī)配合推土機(jī)聯(lián)合作業(yè)，田坎、渠溝需用推土機(jī)就地推平。土地平整規(guī)劃土地平整是土地開發(fā)整理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，土地平整的精度不但影響到整理后的土地質(zhì)量，而且關(guān)系到投資大小與效益問題。土地平整的中心任務(wù)是通過平整，使土地更適宜種植。在進(jìn)行土地平整工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在滿足灌溉要求的基礎(chǔ)上，合理調(diào)配土方，盡量做到挖填平衡，同時(shí)，要與水土保持、土壤改良相結(jié)合。項(xiàng)目區(qū)土地平整內(nèi)容主要對(duì)荒地和田坎進(jìn)行平整。土地平整應(yīng)盡量依據(jù)自然地形、地勢(shì)，合理設(shè)計(jì)高程，使挖填土方量最小，同時(shí)滿足機(jī)械作業(yè)、灌溉、農(nóng)作物耕種的要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地查看，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地勢(shì)較平坦，不宜大面積田塊平整，增加土地平整土方量，應(yīng)盡量依據(jù)自然地形、地勢(shì)，合理設(shè)計(jì)高程，使挖填土方量最小，同時(shí)滿足機(jī)械作業(yè)、灌溉、農(nóng)作物耕種的要求，土地平整內(nèi)容主要對(duì)荒草地、田坎、零星水利設(shè)施用地、雜亂的交通用地進(jìn)行平整。根據(jù)以上要求及結(jié)合灌區(qū)現(xiàn)狀，對(duì)灌區(qū)土地進(jìn)行平整。灌區(qū)現(xiàn)狀大部分地片，田間土地平整度較好，基本滿足規(guī)范平整要求；而未利用地夾雜在耕地中，使得田間凌亂，地塊小，田坎多，高低不平。故本次規(guī)劃的土地平整范圍主要現(xiàn)狀土地中未利用的90.67公頃土地。根據(jù)1/10000地形圖結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)分析，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有耕地較為平坦，滿足耕種灌溉要求，田面耕作層經(jīng)過數(shù)年努力才能培養(yǎng)成，一旦破壞，對(duì)耕作不利，所以現(xiàn)有耕地田塊進(jìn)行小范圍土地平整，廢棄多余田坎及溝渠平整，并結(jié)合項(xiàng)目區(qū)內(nèi)荒草地部分作土方平整。以局部零星荒草地所在田塊作為單元進(jìn)行平整。依地形圖來看，高程點(diǎn)差別不大，且局部荒草地面積較小，確定土地平整采用散點(diǎn)法計(jì)算土方平整量。以田塊3-7作典型田塊進(jìn)行計(jì)算，面積為11.70公頃，選取高程點(diǎn)，求出平均高程，進(jìn)行土方量計(jì)算如下表：土方量計(jì)算表根據(jù)典型田塊估算項(xiàng)目區(qū)土地平整土方量共51.27萬m3?；牟莸鼐植坑猩桨屯莸?，需鏟運(yùn)機(jī)配合推土機(jī)聯(lián)合作業(yè)，田坎、渠溝需用推土機(jī)就地推平。激光平地技術(shù)及設(shè)備(學(xué)習(xí)研討)激光控制平地技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的土地精細(xì)平整技術(shù)。它利用激光束平面取代常規(guī)機(jī)械平地中人眼目視做為控制基準(zhǔn)，通過伺服液壓系統(tǒng)操縱平地鏟運(yùn)機(jī)具工作，完成土地平整作業(yè)。激光控制平地系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)用激光控制平地技術(shù)可以實(shí)現(xiàn):

高精度農(nóng)田平整

減少田間灌排渠系占地

減少灌溉用水

提高機(jī)械化作業(yè)率

提高作物產(chǎn)量研究與應(yīng)用

國家節(jié)水灌溉北京工程技術(shù)研究中心（中國水利水電科學(xué)研究院水利研究所）對(duì)激光控制平地技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行田間評(píng)價(jià)，提出適合國情的土地平整新技術(shù)和組合平地技術(shù)模式。在大量田間試驗(yàn)基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了土地平整精度對(duì)畦田灌溉效果和作物產(chǎn)量的影響，確定了相應(yīng)的水平畦田灌溉系統(tǒng)工程模式。在北京市昌平試驗(yàn)示范區(qū)應(yīng)用的結(jié)果顯示：田間灌水效率由50%提高到80%以上冬小麥生長期節(jié)水30%糧食增產(chǎn)20%~30%水分生產(chǎn)效率由1.1kg/m3提高到1.7kg/m3產(chǎn)業(yè)化開發(fā)

研制開發(fā)出國產(chǎn)平地鏟運(yùn)機(jī)具，與進(jìn)口激光控制部件配套使用。經(jīng)田間應(yīng)用考核，完全可以替代同類進(jìn)口設(shè)備。

激光平地技術(shù)在水稻田中的應(yīng)用這些作物要求地塊平整，特別是實(shí)施精量半精量播種以后，地塊平整度要求更高。而在農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行土地平整，一直都采用常規(guī)方法，即利用平地機(jī)、推土機(jī)等農(nóng)田基本建設(shè)機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，這也只能達(dá)到粗平，即所謂“大平小不平”。近幾年的大田種植已越來越明顯地暴露出地表不平是直接影響各種作物增產(chǎn)和水田機(jī)械化進(jìn)程的關(guān)鍵因素之一。如何引進(jìn)和使用好激光平地新技術(shù)是搞好地塊平整的關(guān)鍵。農(nóng)四師66團(tuán)于2001年引進(jìn)了美國光譜精儀公司生產(chǎn)的L600型農(nóng)業(yè)激光平地設(shè)備，在水稻高產(chǎn)示范園區(qū)進(jìn)行了平地作業(yè)，收到了很好的效果之保持達(dá)到定位的標(biāo)高平面。如激光束掃描到激光接收器標(biāo)準(zhǔn)上方，表明刮土鏟鏟刃處于地平面平整線的下部，接收傳送的電信號(hào)由控制箱進(jìn)行修正，并控制液壓閥致使油缸提升刮土鏟刃處在定位的標(biāo)高平面上。

1激光平地設(shè)備的組成及工作原理激光平地設(shè)備主要由激光發(fā)射器、激光接受器、控制箱、液壓控制閥、平地機(jī)組成。激光發(fā)射器發(fā)射出極細(xì)的能旋轉(zhuǎn)3600的光束線，在作業(yè)地塊的定位高度上形成一光平面，此光平面就是平地機(jī)組作業(yè)時(shí)平整土地的基準(zhǔn)平面，光面可以呈水平，也可以與水平呈一傾角(用于坡地平整作業(yè))。激光接收器安裝在靠近刮土鏟鏟刃的伸縮桿上，當(dāng)接收器檢測(cè)到激光信號(hào)后，不停地向控制箱發(fā)送電信號(hào)，控制箱收到標(biāo)高變化的電信號(hào)后，進(jìn)行自行修正，修正后的電信號(hào)控制液壓控制閥，以改正液壓油輸向油缸的流向與流量，自動(dòng)控制刮土鏟的高度

2激光平地設(shè)備的設(shè)置和操作

(1)建立激光。首先根據(jù)被刮平的場(chǎng)地大小確定激光器的位置，直徑超過300m的地塊，激光器致放在場(chǎng)地中間位置;直徑小于300m的地塊，放在場(chǎng)地的周邊。激光器位置確定后，支撐三角架安裝激光器并調(diào)平，激光的標(biāo)高應(yīng)處在拖拉機(jī)平地機(jī)組最高點(diǎn)上方0.5-1m的地方，以避免機(jī)組和操作人員遮擋住激光束。

(2)測(cè)量場(chǎng)地。利用接收器對(duì)地塊進(jìn)行普通測(cè)量，繪制出地塊的地形地勢(shì)圖，并計(jì)算出平均標(biāo)高。以這個(gè)平均標(biāo)高的位置作為平地機(jī)械作業(yè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，也是平地機(jī)刮土鏟鏟刃初始作業(yè)位置。

(3)作業(yè)。以鏟刃初始作業(yè)位置為基準(zhǔn)，調(diào)整激光接收器伸縮桿的高度，使發(fā)射器發(fā)出的光束與接收器相吻合，然后，將控制開關(guān)置于自動(dòng)位置，即可開始平整作業(yè)。

3激光平地的作用效果

(1)提高單產(chǎn)總產(chǎn)，增加經(jīng)濟(jì)效益。利用激光技術(shù)精密平地增加了方田面積，減少了畦埂占地面積，能夠充分利用土地，增加總產(chǎn)。另外，利用激光技術(shù)精密平地后，地塊平整，誤差小于1-2em，可達(dá)到寸水不露泥，使播種深度均勻，出苗整齊，并使水稻在整個(gè)生長階段都能獲得所需的最佳水層，水溫高，提高了作物產(chǎn)量，可增產(chǎn)2096-30%

(2)節(jié)省用水，降低費(fèi)用。

2.2排氣管冒白煙的診斷排氣管冒自煙時(shí)說明燃燒室有水分或柴油霧化不良，診斷時(shí)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行診斷

(1)起動(dòng)柴油機(jī)觀察排氣管，若冒白煙或灰白煙時(shí)，應(yīng)打開散熱器蓋再起動(dòng)柴油機(jī)并觀察散熱器中的冷卻水是否有氣泡冒出，若有，則故障為:氣缸蓋螺栓松動(dòng);氣缸墊被沖;氣缸墊質(zhì)量欠佳或安裝不對(duì);缸體、缸蓋結(jié)合面不平、損傷或有裂紋。(2)上述(1)中若無氣泡冒出時(shí)，應(yīng)旋松高壓油管接頭并起動(dòng)柴油機(jī)，觀察松開的管接頭流出的是否是水或油中帶水珠，若是水或油中帶水珠，則故障為:油箱中有水;柴油濾清器中有水。(3)上述(2)中若無水或水珠時(shí)，再將加速踏板踏到底，觀察供油拉桿(或齒桿)能否達(dá)到起動(dòng)的供油位置，若不能，則故障為;供油拉桿(或齒桿)發(fā)卡而使得起動(dòng)供油量不足。(4)上述(3)中若能達(dá)到起動(dòng)的供油位置時(shí)，再起動(dòng)柴油機(jī)，用手捏試各高壓油管并感覺壓力脈動(dòng)情況是否明顯，若不明顯，則故障為:噴油泵柱塞偶

件磨損;噴油泵出油閥偶件不密封或彈簧疲勞、折斷;噴油器針閥偶件磨損;針閥錐體閥座不密封、噴油器彈簧折斷或調(diào)整不當(dāng)(5)上述(4)中若壓力脈動(dòng)情況明顯時(shí)，則應(yīng)檢查聯(lián)軸器的連接及供油正時(shí)是否符合要求，若不符合要求，則故障為:聯(lián)軸器主動(dòng)凸緣盤與中間凸緣盤連接松曠;主動(dòng)凸緣盤與主動(dòng)軸松曠;從動(dòng)凸緣盤與從動(dòng)軸松曠;驅(qū)動(dòng)爪與驅(qū)動(dòng)孔松曠;供油時(shí)間過早或過(6)上述(5)中連接及供油正時(shí)均符合要求時(shí)，再拆下各缸噴油器，并在缸外連接到對(duì)應(yīng)的高壓油管上，同時(shí)拆下噴油泵邊蓋，將加速踏板踩到底，用改刀撬動(dòng)各缸分泵挺桿，同時(shí)不斷地用手油泵泵油，觀察各缸的噴油器噴油質(zhì)量是否符合要求，若不符合要求，則故障為:噴油器針閥偶件磨損;噴油器針閥卡住;噴油器調(diào)整欠佳;噴油器噴孔堵塞。若符合要求，則為非供油方面的故障。

3故障的排除

(1)凡是診斷出管路破裂、堵塞;連接機(jī)構(gòu)松動(dòng)、脫落、發(fā)卡;零件損壞、漏裝等故障應(yīng)分別根據(jù)具體情況采取更換、疏通、擰緊、修復(fù)和調(diào)整的方法給予排除。

(2)診斷出低壓油路中有空氣時(shí)，應(yīng)立即排除。排除的方法是:首先將油箱加滿油，在油路密封性良好的情況下，先用手油泵供油，再擰松柴油濾清器上的放氣螺釘排除空氣，直到從放氣螺孔流出的燃油中不含氣泡為止，然后擰緊放氣螺釘。用同樣

的方法擰松噴油泵上的放氣螺釘，將噴油泵低壓油腔中的空氣排盡后再擰緊。若診斷出柴油中有水或結(jié)冰，應(yīng)設(shè)法預(yù)熱并擰下油箱和濾清器上的排污塞，將積水及污物排盡。

(3)診斷出高壓油路中有水分和空氣時(shí)，應(yīng)拆下噴油泵邊蓋，擰松高壓油管與噴油器端的接頭，同時(shí)使供油拉桿處于最大供油位置，再在手油泵泵油的同時(shí)用改刀分別撬動(dòng)噴油泵的各分泵柱塞，直到各個(gè)高壓油路中的水分和空氣排盡為止。最后擰緊高壓油管接頭，裝回噴油泵邊蓋。

(4)診斷出供油拉桿的起動(dòng)供油位置不當(dāng)時(shí)，應(yīng)將加速踏板踩到底，將噴油泵的操縱臂調(diào)至靠在高速限位螺釘上，同時(shí)還要將供油拉桿調(diào)整到從額定供油位置向加油方向移動(dòng)一段距離的位置_r.

(5)診斷出噴油泵和噴油器存在故障時(shí)，應(yīng)將其拆下送往試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)一步檢修和校正(上接第23頁)激光技術(shù)精密平地，可達(dá)到高差lem的理想平面，只需適量淺水灌溉，便可達(dá)到精確用水，利于問歇灌溉，省水30%-50%(3)為實(shí)現(xiàn)水稻、棉花等栽培全過程機(jī)械化創(chuàng)造了有利的條件。使用激光技術(shù)精密平地后，有利于機(jī)械在田間進(jìn)行各項(xiàng)作業(yè)。

(4)減少肥料的流失。利用激光技術(shù)精密平地后，水得到精確利用，化肥被保存在水稻的根部，分布均勻，避免了脫肥和肥料的流失，提高了稻田的肥料利用率(5)利于稻田封閉除草管理。經(jīng)激光技術(shù)精密平地后，水層深淺一致，農(nóng)藥人池后分配均勻，封閉除草效果好。

從這兩年的實(shí)踐來看，要用好此項(xiàng)技術(shù)，首先要領(lǐng)導(dǎo)重視，引導(dǎo)好農(nóng)戶，制定實(shí)施推廣措施;其次是正確使用，降低費(fèi)用;此外，要因地制宜、合理有效地使用激光平地技術(shù)，如地塊坡度大，可先用推土鏟或刮土板進(jìn)行粗略平整后，再用激光平地設(shè)備進(jìn)行精細(xì)平整，如地塊土層較硬，可先耙松后，再精細(xì)平整。這些作物要求地塊平整，特別是實(shí)施精量半精量播種以后，地塊平整度要求更高。而在農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行土地平整，一直都采用常規(guī)方法，即利用平地機(jī)、推土機(jī)等農(nóng)田基本建設(shè)機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，這也只能達(dá)到粗平，即所謂“大平小不平”。近幾年的大田種植已越來越明顯地暴露出地表不平是直接影響各種作物增產(chǎn)和水田機(jī)械化進(jìn)程的關(guān)鍵因素之一。如何引進(jìn)和使用好激光平地新技術(shù)是搞好地塊平整的關(guān)鍵。農(nóng)四師66團(tuán)于2001年引進(jìn)了美國光譜精儀公司生產(chǎn)的L600型農(nóng)業(yè)激光平地設(shè)備，在水稻高產(chǎn)示范園區(qū)進(jìn)行了平地作業(yè)，收到了很好的效果之保持達(dá)到定位的標(biāo)高平面。如激光束掃描到激光接收器標(biāo)準(zhǔn)上方，表明刮土鏟鏟刃處于地平面平整線的下部，接收傳送的電信號(hào)由控制箱進(jìn)行修正，并控制液壓閥致使油缸提升刮土鏟刃處在定位的標(biāo)高平面上。

1激光平地設(shè)備的組成及工作原理激光平地設(shè)備主要由激光發(fā)射器、激光接受器、控制箱、液壓控制閥、平地機(jī)組成。激光發(fā)射器發(fā)射出極細(xì)的能旋轉(zhuǎn)3600的光束線，在作業(yè)地塊的定位高度上形成一光平面，此光平面就是平地機(jī)組作業(yè)時(shí)平整土地的基準(zhǔn)平面，光面可以呈水平，也可以與水平呈一傾角(用于坡地平整作業(yè))。激光接收器安裝在靠近刮土鏟鏟刃的伸縮桿上，當(dāng)接收器檢測(cè)到激光信號(hào)后，不停地向控制箱發(fā)送電信號(hào)，控制箱收到標(biāo)高變化的電信號(hào)后，進(jìn)行自行修正，修正后的電信號(hào)控制液壓控制閥，以改正液壓油輸向油缸的流向與流量，自動(dòng)控制刮土鏟的高度

2激光平地設(shè)備的設(shè)置和操作

(1)建立激光。首先根據(jù)被刮平的場(chǎng)地大小確定激光器的位置，直徑超過300m的地塊，激光器致放在場(chǎng)地中間位置;直徑小于300m的地塊，放在場(chǎng)地的周邊。激光器位置確定后，支撐三角架安裝激光器并調(diào)平，激光的標(biāo)高應(yīng)處在拖拉機(jī)平地機(jī)組最高點(diǎn)上方0.5-1m的地方，以避免機(jī)組和操作人員遮擋住激光束。

(2)測(cè)量場(chǎng)地。利用接收器對(duì)地塊進(jìn)行普通測(cè)量，繪制出地塊的地形地勢(shì)圖，并計(jì)算出平均標(biāo)高。以這個(gè)平均標(biāo)高的位置作為平地機(jī)械作業(yè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，也是平地機(jī)刮土鏟鏟刃初始作業(yè)位置。

(3)作業(yè)。以鏟刃初始作業(yè)位置為基準(zhǔn)，調(diào)整激光接收器伸縮桿的高度，使發(fā)射器發(fā)出的光束與接收器相吻合，然后，將控制開關(guān)置于自動(dòng)位置，即可開始平整作業(yè)。

3激光平地的作用效果

(1)提高單產(chǎn)總產(chǎn)，增加經(jīng)濟(jì)效益。利用激光技術(shù)精密平地增加了方田面積，減少了畦埂占地面積，能夠充分利用土地，增加總產(chǎn)。另外，利用激光技術(shù)精密平地后，地塊平整，誤差小于1-2em，可達(dá)到寸水不露泥，使播種深度均勻，出苗整齊，并使水稻在整個(gè)生長階段都能獲得所需的最佳水層，水溫高，提高了作物產(chǎn)量，可增產(chǎn)2096-30%

(2)節(jié)省用水，降低費(fèi)用。

2.2排氣管冒白煙的診斷排氣管冒自煙時(shí)說明燃燒室有水分或柴油霧化不良，診斷時(shí)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行診斷

(1)起動(dòng)柴油機(jī)觀察排氣管，若冒白煙或灰白煙時(shí)，應(yīng)打開散熱器蓋再起動(dòng)柴油機(jī)并觀察散熱器中的冷卻水是否有氣泡冒出，若有，則故障為:氣缸蓋螺栓松動(dòng);氣缸墊被沖;氣缸墊質(zhì)量欠佳或安裝不對(duì);缸體、缸蓋結(jié)合面不平、損傷或有裂紋。(2)上述(1)中若無氣泡冒出時(shí)，應(yīng)旋松高壓油管接頭并起動(dòng)柴油機(jī)，觀察松開的管接頭流出的是否是水或油中帶水珠，若是水或油中帶水珠，則故障為:油箱中有水;柴油濾清器中有水。(3)上述(2)中若無水或水珠時(shí)，再將加速踏板踏到底，觀察供油拉桿(或齒桿)能否達(dá)到起動(dòng)的供油位置，若不能，則故障為;供油拉桿(或齒桿)發(fā)卡而使得起動(dòng)供油量不足。(4)上述(3)中若能達(dá)到起動(dòng)的供油位置時(shí)，再起動(dòng)柴油機(jī)，用手捏試各高壓油管并感覺壓力脈動(dòng)情況是否明顯，若不明顯，則故障為:噴油泵柱塞偶

件磨損;噴油泵出油閥偶件不密封或彈簧疲勞、折斷;噴油器針閥偶件磨損;針閥錐體閥座不密封、噴油器彈簧折斷或調(diào)整不當(dāng)(5)上述(4)中若壓力脈動(dòng)情況明顯時(shí)，則應(yīng)檢查聯(lián)軸器的連接及供油正時(shí)是否符合要求，若不符合要求，則故障為:聯(lián)軸器主動(dòng)凸緣盤與中間凸緣盤連接松曠;主動(dòng)凸緣盤與主動(dòng)軸松曠;從動(dòng)凸緣盤與從動(dòng)軸松曠;驅(qū)動(dòng)爪與驅(qū)動(dòng)孔松曠;供油時(shí)間過早或過(6)上述(5)中連接及供油正時(shí)均符合要求時(shí)，再拆下各缸噴油器，并在缸外連接到對(duì)應(yīng)的高壓油管上，同時(shí)拆下噴油泵邊蓋，將加速踏板踩到底，用改刀撬動(dòng)各缸分泵挺桿，同時(shí)不斷地用手油泵泵油，觀察各缸的噴油器噴油質(zhì)量是否符合要求，若不符合要求，則故障為:噴油器針閥偶件磨損;噴油器針閥卡住;噴油器調(diào)整欠佳;噴油器噴孔堵塞。若符合要求，則為非供油方面的故障。

3故障的排除

(1)凡是診斷出管路破裂、堵塞;連接機(jī)構(gòu)松動(dòng)、脫落、發(fā)卡;零件損壞、漏裝等故障應(yīng)分別根據(jù)具體情況采取更換、疏通、擰緊、修復(fù)和調(diào)整的方法給予排除。

(2)診斷出低壓油路中有空氣時(shí)，應(yīng)立即排除。排除的方法是: