淺談農田水利農田灌溉渠道工程的設計

趙建成泰來縣大興鎮水利站

淺談農田水利農田灌溉渠道工程的設計

趙建成
泰來縣大興鎮水利站

近些年來，國家及地方逐漸意識到，農田水利設施的完善對促進農業高效生產有著至關重要的影響，于是對農田水利工程越來越重視，而農田灌溉渠道工程一直是農田水利工程中的重要部分。因此，合理設計農田灌溉工程以及多方面考慮設計方案的優化，可以有效的調節、改善農田水分狀況，提高農業生產效益，使農業生產達到事半功倍的效果。本研究主要從工程設計中常見的問題、工程設計方案的優化方向兩個方面來簡單談論農田水利中農田灌溉渠道工程的設計。

農田水利；灌溉渠道；工程設計

前言

針對我國廣闊的耕地面積，農田水利工程的合理布置是提升農業效益、提高生產效率的有效方法。近年來國家在農田水利工程中的投入也逐漸增大，對其要求也隨之嚴格。在大大小小的農田水利工程中，農田灌溉渠道工程一直是不可缺少的一部分。渠道工程的設計，不僅會直接影響到施工，而且還會影響到農田的輸水和灌溉。因此，合理設計灌溉渠道工程，并結合多種實際影響因素對方案進行優化，是使農田灌溉體系規范化、使農業生產效率快速提升、使農民收益有效增加的重要可行性措施。

1.農業灌溉渠道工程的設計問題

1.1使用的材料問題

建筑材料是工程設計的基礎，農業灌溉最主要的目的就是要將適量的水流引入農田，對農田進行灌溉，因此，在設計農業灌溉渠道工程時，材料應滿足防滲原則。一般灌溉渠道多選用混凝土材料，雖然混凝土強度高、防滲性能優良，但是當地資源不一定能滿足混凝土原料中砂石料的需求，這將使成本提高，不夠實用、經濟。不同地域的溫度、地勢等自然因素不同，對建筑所使用的材料也要求不同。為溫差大的地區設計渠道工程，應考慮到材料的熱脹冷縮性能；根據所處地勢不同，需考慮建筑材料的耐壓參數是否合適。除去混凝土這種傳統的建筑材料，還有一些輕薄的材料，例如塑料、塑鋼等。這些輕薄、防滲性能好的材料可以使用于水資源較缺乏的農田灌溉區。這些輕薄的材料不僅有較強的抗氧化性能，可用時間長，而且由于輕薄有柔性，其材料的連接實施方便，且相對其他材料鏈接處其防滲功能較好、穩固性較高。

1.2水流的地面落差問題

農田灌溉渠道工程，重在解決農田中水資源的合理使用問題，當所設計的地區缺水嚴重時，當然是使系統最大化的節約和利用水資源，然而，一些強降水地區或短期強降水地區的農田灌溉渠道設計，需要合理控制水流的流量的同時還需解決水流附帶產生的問題。例如，一些水流有一定的地面落差，為避免出現渠道沖刷的現象，需要在農業灌溉渠道設計中布設一種水工建筑物——跌水。跌水的設置落差高度不宜過大，可以設置多級，使水流地面的高度逐級降低，盡量減緩水流對地面的沖擊作用。

1.3渠道坡降的選擇

渠底坡降是農業灌溉渠道工程設計中的一個重要參數。渠底坡降也被稱為比降。渠道坡降的選擇，不僅關系到農田灌溉渠道的輸水能力和渠道的穩定性，而且也影響到渠道和建筑物的工程量以及灌溉面積。選擇合適的渠道坡降，應根據上下級渠道銜接要求、實際地面坡度、沿岸土質等因素綜合考慮。例如，沿岸土質較輕，則主要根據防止水流沖刷的因素設置坡降，若水源供水含沙量大，則應考慮防止淤積的因素。坡降的選擇還與渠道襯砌有關，沒有襯砌的坡降應設計較小，以千分之一為宜。渠道坡降大小應該和跌水的布設綜合起來設計，增大水渠坡降時，可以使跌水落差減小或將跌水個數減少。

2.農田灌溉渠道工程方案的優化

2.1與實際有機結合

農田灌溉渠道工程設計方案，應該最大化的考慮地理條件優勢，與具體實際相結合。為了讓系統盡可能的實現自流灌溉，將設計與實際考察的地勢高低相結合，可以起到事半功倍的效果。如果一個新修的干渠比支渠地勢要低，這會造成支渠引水困難；如果，灌溉渠道比鄰近的農田地勢還要低，這必然會導致農田供水不足。灌排水渠道應盡量減少分叉的設計，盡量使水流更集中，灌水和排水渠道最好獨立設置系統，以方便管理。此外，利用水流趨勢，應將灌水設置在上游地勢較高的地方，將排水設置在下游地勢較低的地方。除了對地勢高低因素的考察，還應考慮到附近的溪流、河水等自然條件。農田灌溉渠道最好不要和附近的溪流靠得太近，以免被洪澇災害的水流所沖毀。農田灌溉渠道工程設計的最終目的就是要將適量的水流引入農田，對農田進行灌溉。

2.2注重考慮細節

農田灌溉渠道工程的設計受自然因素影響較大，例如雨水、地形地貌等。在工程設計的過程中，需要盡可能多的考慮到這些細節，盡可能真實的仿真模擬出不同自然條件下的工程參數，否則不僅會給工程的實施帶來極大不便，還會對農田灌溉渠道的使用效果帶來影響，即耗費人力又耗費資源，使工程項目效率降低。例如，雨水季節充沛的降水量容易使山體飽和，水無法從渠道滲進排出，這時，排水孔的合理設計顯得尤為重要。有些渠道在側面設置了回水口，這看似不起眼的結構，卻能解決伴渠工路的積水、山區的匯流水產生的安全問題。新老渠道銜接處存在的安全隱患問題也是農田灌溉渠道工程中需要考慮到的一個細節。可以采用修建截水墻和鋪設消能干砌石的方法來解決這個問題。在新老渠道銜接處修建寬度約50cm，深度約100cm的混凝土截水墻，鋪設寬度約80cm，深度約120cm的消能干砌石，可以提高新老渠道銜接處的牢固程度。

2.3配套工程的考慮

在農田灌溉系統的修建過程中，必然會對周圍原有的建筑產生一定的影響。例如，山區小型渠道的施工，往往由于工期緊、施工難度大而只能使用大型的施工機械設備，這會對渠道周邊的道路造成嚴重損壞，在農田灌溉渠道修好的同時，還應對所影響到的道路進行修補工作。因此，在工程設計中也需要考慮到這些，并將周圍道路的修復作為一項重要工作寫入到設計中。一套完整的農田灌溉渠道系統的設計，不僅應仔細考慮核心系統的設計細節、影響因素，還應考慮到該工程對周圍環境的影響，以及對這些影響的修復方案，這樣才能與當地實際相結合，使農業生產效率和水資源利用率都得到最大的提升。

3.結語

農業的高效生產，與優良的農田灌溉渠道系統分不開。而農業灌溉渠道系統受自然條件因素等外力作用影響較大，因此在方案的設計過程中要注意材料、跌水、渠底比降等設計因素的合理選擇，在方案的優化過程中即要全面周到的考慮整體，又要仔細分析考慮到各個細節，以不同自然條件等實際情況為依托，查漏補缺，設計出貼合當地實際的農業灌溉渠道工程。這樣才能使水資源得到最大化的利用，使農業生產效率得到最優化的提升，提升農田產量，提高農民收益，促進農業持續健康的發展。

[1]李根紅.淺談小型農灌渠道工程設計與施工質量控制[J].中國新技術產品，2011（20）.

[2]覃獻基.小型農田水利渠道設計與施工[J].科技風，2012，（09）.