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大都市城郊现代农业耕地功能单元配置 　　摘要：在大都市城郊现代农业的建设方面，中国还没有实现经济、社会和生态三方面的综合统一。为了促进中国大都市城郊现代农业的健康发展，以北京市顺义区为例，通过对该区域农业现状的调查与分析，了解其现状，再根据国家相关标准和行业标准，结合当地实际条件，从灌排设计、道路工程与防护林工程出发，设计了6个耕地功能单元配置方案，通过层次分析法分析比较，选出经济效益、社会效益和生态效益综合的最佳方案。结果表明，当田块长400m、宽100m，田间道和生产路分别为10m宽混凝土路面和6m宽土路（宽度含防护林），防护林株距2m，田间灌水采用喷灌的方式，喷头正方形布置方式，干管与支管管径均为90mm，排水沟底宽0.25m，顶宽1.77m，沟深0.38m时农田的综合效益最佳。 　　关键词：耕地；功能单元；配置；综合效益；大都市城郊 　　中图分类号：F301.22 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）09-2423-04 　　都市农业是都市可持续发展的必要组分，可以调节人与自然的平衡，改善居住环境和休息环境。国外的都市农业研究率先出现于欧美日等发达国家，至今积累了相当多的经验。中国的都市农业的提出与实践始于20世纪90年代初，起步较晚，并且未能在真正意义上使其得到全面健康地发展。对于中国的都市农业，曹林奎等认为大都市的农业正在由城郊型传统农业向都市型现代农业转变，要实现经济、社会和生态三大效益的综合统一。俞菊生认为中国发展都市农业必须以生产、经济功能为主，但也要重视社会、生态和文化等功能。还有很多专家学者的观点与其相近。都市城郊现代型农业作为都市农业发展的基础，在中国的发展还不是很完善，宋志军等、李洪庆等认为城郊现代型农业应当兼顾经济、生态和社会功能，但是中国的大都市城郊农业的现代化水平还较为落后，并不能很好地实现专家学者所说的功能，大都市城郊现代农业还有很大的发展空间，同时在国内外的研究进展中基本没有谈到具体的功能配置。本研究立足于这一现状，研究并构建适合于中国大都市城郊现代型农业发展的耕地功能单元配置方案，以促进社会的和谐可持续发展。 　　1 研究区概况 　　选择北京市顺义区作为研究区（图1），该区位于北京市东北郊，城区距离市中心30km，北连怀柔区、密云区，西接昌平区、朝阳区，南接通州区、河北省三河市。顺义区全区总面积1020km2，是中国典型的大都市城郊地区。该地区地势平坦开阔，平原面积占95.07%，境内水资源相对丰厚，土层深厚。具有较为优越的农业生产条件。 　　研究区农业耕地发展尚有很大的欠缺，经调查发现。该地区耕地田块面积较小（长约100-200m，宽100m左右），田间道路不平整或者设计不合理（部分田间道路宽度过小），耕地灌溉排水设施不完善，配套程度差，整体缺乏防护林，部分地区甚至没有防护林。由于耕地基本配置的原因，所以该区域农业耕地的集约化、规模化和机械化水平有限，经济效益、社会效益和生态效益的发展都还有很大可以提升的空间。 　　2 研究方法 　　2.1 多类型耕地田块设计 　　大都市城郊现代农业耕地功能单元的配置需要满足排水要求、机耕要求和田间用水管理要求。综合上述要求，共设计6种方案，分别编号①～⑥，如表1所示。 　　2.1.1 田块灌溉设计 对于大都市城郊现代农业，为了提高耕地的集约化、规模化和机械化水平，所以灌溉采用喷灌的方法。 　　首先应结合当地土壤、气候、水文等条件的实际情况设计灌溉方案。确定灌水定额（525m3/hm2）和灌水周期（7d）。喷头的布置采用常用的正方形布置方式，从而确定喷头间距和支管间距，并计算得到一次灌水所需时间（5.73h）。拟定每天机器工作12h，并且根据各个田块的实际大小及喷头总数等得到在喷灌过程中允许一次同时工作的喷头数，方案①至⑥的一次灌水同时工作的喷头分别为7、14、9、16、11和20个。 　　在确定了灌溉制度的基础上，进行喷灌的干支管道的计算和设计，干支管统一选择PVC管。干管管径的选择采用经济流速法，支管管径的选择按国家标准喷灌工程技术规范GBJ85-85的要求中控制支管上任意两个喷头的工作压力水头之差不超过喷头设计工作压力水头的20%来确定。再计算沿程水头损失和局部水头损失，局部水头损失采用沿程水头损失的10%来确定，从而确定水泵扬程。然后确定单井控制面积（12.3hm2），并结合各个方案的配置确定单个机井可以控制的田块数量，最终得到方案①～⑥分别为3.0个、1.5个、2.0个、1.0个、2.0个和1.0个。 　　2.1.2 田块排水设计 根据顺义区的地下水位、降雨状况和地表排水状况，设计梯形排水农沟。排水沟的标准为十年一遇一日暴雨两日排除，排水流量采用平均排除法计算，农沟断面采用明渠均匀流计算，