淺談小型農(nóng)田水利工程設(shè)計存在的問題及對策研究

趙飛

揚州市永輝工程咨詢有限責任公司 225000

摘要：近年來國家投入大量資金，開展小型農(nóng)田水利項目，大力發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟，農(nóng)田水利工程建設(shè)是促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要措施。小型農(nóng)田水利工程建設(shè)可以促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，為建設(shè)社會主義新農(nóng)村奠定基礎(chǔ)。為了保證小型農(nóng)田水利工程的設(shè)計質(zhì)量，提高工程效益，對小型農(nóng)田水利工程設(shè)計中存在的問題進行研究非常有必要。

關(guān)鍵詞：小型農(nóng)田水利；工程設(shè)計；存在問題；對策

小型農(nóng)田水利設(shè)施是農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的重要前提條件，是全面建設(shè)小康社會的重要基礎(chǔ)保障。2011年1月29日《中共中央國務院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》正式公布。《文件》指出農(nóng)田水利建設(shè)滯后是影響農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和國家糧食安全的最大硬傷。從根本上改變靠天吃飯的局面、持續(xù)提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，首先要夯實農(nóng)田水利這個基礎(chǔ)。

小型農(nóng)田水利工程是農(nóng)村的公益性設(shè)施，它分布面廣，數(shù)量眾多，是農(nóng)村水利建設(shè)與管理工作的重點，有著不可替代的作用。實施小型農(nóng)田水利建設(shè)項目，能極大地提高灌溉泵站的運行效率，提高渠道水利用系數(shù)，節(jié)約水資源、節(jié)省提水電費，降低農(nóng)業(yè)灌溉成本，提高灌溉保證率，對于促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，農(nóng)民增收意義非凡。

1、小型農(nóng)田水利工程設(shè)計中存在的問題

小型水利工程設(shè)計中最基本需要考慮農(nóng)田灌溉水源有保障，灌溉渠系工程配套齊全、農(nóng)田排水出路順暢等。

（1）小型水源工程設(shè)計

小型水源工程即保證農(nóng)田灌溉水源需建工程，平原地區(qū)主要是一些提水灌區(qū)，小型水源工程設(shè)計主要即提水灌溉泵站設(shè)計。灌溉泵站設(shè)計中由于規(guī)劃設(shè)計不合理，會出現(xiàn)灌溉泵站流量不足、揚程不夠等問題。

（2）灌溉渠系工程

灌溉渠系工程即保證灌溉泵站提水后能順利進入農(nóng)田，滿足農(nóng)田的需水要求。主要需要考慮渠道的規(guī)模，渠道小了，灌溉水漫出渠道；渠道建大了，水源不足，部分田塊取不到水。

（3）排水工程

排水工程即滿足農(nóng)田排水要求，保證農(nóng)田不受澇、不受漬。在工程設(shè)計中很多設(shè)計工作者僅考慮農(nóng)田不受澇，不考慮漬害問題，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。

2、小型農(nóng)田水利工程設(shè)計中問題對策研究

以上列舉了小型農(nóng)田水利工程設(shè)計中存在的常見問題，以下對設(shè)計中存在的問題進行分析，并提出研究的對策，給設(shè)計工作者在以后的工程設(shè)計過程中提供參考。

（1）小型水源工程問題對策

小型水源工程設(shè)計需明確該地區(qū)的種植結(jié)構(gòu)（水稻、小麥等）、灌溉制度（灌水天數(shù)、灌水定額、泵站工作時間等）、灌溉保證率。

以南京市溧水區(qū)洪藍鎮(zhèn)上港村農(nóng)田水利項目為例，該地區(qū)主要種植水稻，水稻種植用水主要集中在泡田期，水稻泡田定額取80m?/畝，水稻泡田天數(shù)為7天，泵站每天工作22小時。灌溉模數(shù)：

（m?/s）/萬畝

式中：—凈灌水模數(shù)，（m?/s）/萬畝；

—某種作物種植面積占總灌溉面積的百分比（%），項目區(qū)主要種植水稻、小麥，為稻麥兩季種植，種植面積與灌溉面積相同考慮=1；

—某種作物灌水定額，m?/畝；

—灌水天數(shù)，d；

—每天灌水小時數(shù)，h。

考慮到項目區(qū)灌溉渠道均采用防滲渠，渠系基本三級入地，即支、斗、農(nóng)，渠系及田間水損失后，灌溉水利用系數(shù)取0.70，則項目區(qū)考慮灌溉水利用系數(shù)的灌水模數(shù)為：

（m?/s）/萬畝

該灌溉泵站控制農(nóng)田面積600畝，灌溉泵站流量為2.06×600/10000=0.13m?/s。

泵站的揚程問題，泵站出水側(cè)水位需根據(jù)灌區(qū)規(guī)劃平整的地面線，保證最低田塊滿足灌溉需求，控制最低點水位高出田面0.2m；進水側(cè)水位需根據(jù)灌溉設(shè)計保證率推求滿足設(shè)計保證率下進水側(cè)河道水位的最低水位，以此作為泵站的設(shè)計凈揚程。

（2）灌溉渠系工程問題

灌溉渠系工程即保證灌溉泵站提水后能順利進入農(nóng)田，滿足農(nóng)田的需水要求。一般渠道灌溉，渠道流量為灌溉農(nóng)田面積×灌水模數(shù)，但如果農(nóng)田灌溉面積較大，分輪灌組時，實際設(shè)計中就不能這樣計算渠道灌溉流量了，因為分輪灌組中時，輪灌組的面積一般不會相同，這樣的情況下，我們設(shè)計渠道流量的時候，就按每個輪灌組的流量相等，各個農(nóng)渠按照控制面積比例分配流量。以《泗洪縣西南崗水源工程塘壩拓浚工程增補項目方案》為例，灌區(qū)面積約8400畝，灌溉系統(tǒng)：泵站——支渠——農(nóng)渠——田塊。泵站設(shè)計流量1.1m?/s，支渠渠道水利用系數(shù)0.92，到農(nóng)渠時流量為1.01m?/s。分為3個輪灌組，輪灌組控制面積分別為2183.74畝、3634.43畝、2551.61畝。計算各農(nóng)渠流量時應以輪灌組為單位，每個輪灌組中各農(nóng)渠控制灌溉的面積比例分配1.01m?/s。計算表以輪灌組一為例，如下表所示。

輪灌組一渠道設(shè)計流量計算表

輪灌組別 農(nóng)渠編號 渠道控制面積（畝） 按控制面積分配1.01m?/s

輪灌組一 1 240.25 0.11

2 264.03 0.12

3 264.55 0.12

4 266.26 0.12

5 167.78 0.08

6 401.07 0.19

7 269.53 0.12

8 310.27 0.14

合計 2183.74 1.01

（3）排水工程

排水工程中，中溝以上排水主要考慮排澇標準下農(nóng)田不受澇，一般沒有問題，有問題主要是農(nóng)溝設(shè)計這塊，許多設(shè)計人員沒有考慮農(nóng)田不受漬。比如《泗洪縣西南崗水源工程塘壩拓浚工程增補項目方案》中排澇標準：日降雨200mm，雨后1天排出積水。排漬標準：控制農(nóng)田地下水埋深不小于0.8m。根據(jù)計算該排澇標準下排水模數(shù)0.8m?/s/km?，農(nóng)溝2控制農(nóng)田面積0.18km?，排澇流量0.144m?/s。許多設(shè)計工作者就按照這個排澇流量、比降1：1000計算排水溝斷面，這樣的做法顯然是不對的，需要考慮排漬標準，控制農(nóng)田地下水埋深不小于0.8m，設(shè)計排水溝時，一般首先根據(jù)作物需求的地下埋深、排水農(nóng)溝邊坡穩(wěn)定條件、施工難易程度等初步確定排水農(nóng)溝的深度，然后再相應的間距。

當作物允許的地下水埋深一定時，排水溝深度（D）可以表示為下式：

式中：作物需求的地下埋深，m

當兩溝之間的中心點地下水位已降至時，地下水位與溝水位之差。此值視農(nóng)田的土質(zhì)與溝的間距而定，一般不小于0.2-0.3m；

—排水農(nóng)溝中的水深，排地下水時溝內(nèi)水深很淺，一般取0.1-0.2m

發(fā)生降雨時，當降雨入滲補給地下水的水量大于排水溝排除的水量時，則地下水位將不斷上升；降雨停止以后，水位開始下降，下降的水位隨時間而變化。因此采用非恒定流計算公式。