農田水利渠道設計與施工中存在的問題和對策探究

吳小計

(江西省鄱陽縣水利局，江西 鄱陽 333100)

農田水利渠道設計與施工中存在的問題和對策探究

吳小計

(江西省鄱陽縣水利局，江西 鄱陽 333100)

農田水利渠道的設計和施工是保證農田水利工程效益的基礎，同時也是一個非常重要的環節。對水利渠道進行合理的規劃設計，并將設計方案落實在具體的施工過程中，可有效促進農田水利田間渠道功能的提升。但是從現階段我國農田水利渠道情況來看，大多還是采用傳統的土渠形式，并且長期運行，因此存在淤塞、滲漏甚至倒塌等問題。文章主要闡述了農田水利渠道設計的基本原則，分析了農田水利渠道設計與施工中存在的問題，并在此基礎上提出相應的解決對策。

農田水利渠道；設計；施工；問題；對策

0 前 言

近年來，我國社會經濟進入飛速發展的軌道，農業經濟也上升了一個新的臺階，新技術和新材料開始在農業施工中得到廣泛應用。農田水利渠道一方面可以有效的排澇，另一方面能夠保證科學、合理的農業灌溉，因此對于農田產量的提高作用是至關重要的。但是目前我國農田水利渠道建設情況卻存在很多問題，例如設計缺乏科學性和合理性、施工過程沒有遵循標準以及年久失修等，極大的阻礙了農田水利工程的進展。科學、合理對農田水利渠道進行設計和施工，應成為當前我國農田水利相關課題研究的一個重點問題。

1 農田水利渠道設計和施工的基本原則

農田水利工程在渠道設計過程中為了保障其科學性，必須要遵循以下基本原則：①農田水利渠道設計必須要以我國農田實際情況為基礎，做好施工前的勘察工作，以保障設計方案的合理性；②確保設計的安全性。在農田水利渠道設計中，要先對地形進行勘探，標記出高填方、深挖方和危險地段，并在設計中盡可能的規避這些地方，從而為農田水利工程的正常使用功能提供保障；③必須要因地制宜。充分利用工程所在的地形條件，因地制宜的進行工程設計。例如，對于工程地勢比較高的地區，需加強灌溉渠道的設計，對于工程的地勢比較低的地區，需加強排水溝的設計，從而為渠道灌水和排水的通暢提供保障，實現自流灌溉。在對灌溉渠道進行設計時，還應考慮該地區是高地還是洼地，并對兩者進行區分，因地制宜采取不同的處理措施[1]。除此之外，在渠道設計中還應嚴格避免對民房和田地的影響和占用，盡可能使渠道平行，不要出現交叉；④要以提高農田灌溉用水效率為指導，保證灌溉用水的效果，從而提高灌溉用水效益；⑤必須要干支結合。在渠道設計中，在全面考慮地形、渠道、橫斷面、地質以及過水量等問題的前提下，應對干渠和支渠進行科學、合理的設計和布置，從而保障方案的可行性和經濟性；⑥農田水利渠道設計不僅要能夠滿足農田的基本用水需求，同時還要做好農田的防洪和防澇工作，并將農田水利設計與居民的生產和生活用水有效結合起來，從而在保障居民用水安全的同時有效預防農田出現干旱或洪澇。

農田水利工程在渠道設計過程中為了保障其可行性，必須要遵循以下基本原則：①科學規劃。要將灌排有效結合起來，統一規劃排水渠道和灌溉渠道，避免由于灌溉水量大而引起排水不暢，進而導致土壤鹽漬化；②確保施工安全。要盡可能的規避危險地段，確保渠道施工安全，渠線要適當布置排洪、泄洪等設施，以保證暴雨時及時排出洪水，避免出現塌岸問題[2]；③以經濟合理為指導，控制施工成本。在渠線的施工中，要以順直，挖方、填方少為首選，降低工程費用；④結合當地實際。渠道施工必須要與當地的土地規劃、行政規劃以及社會發展規劃相協調，便于工程管理和用水管理。

2 農田水利渠道設計與施工中存在的問題

2.1 渠道設計中存在的問題

農田水利渠道設計是施工的基礎，因此必須要嚴格遵循設計原則。渠道設計中存在的問題主要表現在以下4個方面：①一些農田水利渠道工程在襯砌設計中沒有遵循相應的要求，導致農田水利渠道工程的使用壽命大大縮減；②一些設計單位的設計脫離了施工實際，認為只要設計出可行的方案就可以了，缺乏技術經濟觀念指導，忽視了設計的優化，導致在進入施工階段后，需要對設計方案進行大面積的修改，大大拖延了施工進度，也增加了施工成本；③在設計中沒有充分重視跌水的設計，尤其是在農田水利規模較小的工程設計中，很多設計人員沒有對施工地點進行實地勘察，單純依靠資料、信息來進行跌水設計，導致設計缺乏準確度，不符合標準，從而大大增加了水利工程施工難度，甚至還會使施工成本增加[3-4]。

2.2 渠道施工中存在的問題

水利工程施工質量與工程的效益以及水利設施的壽命有直接聯系，如果施工質量不佳，則工程效益難以達標，水利設施的壽命也會大大縮減[5]。現在我國水利工程施工管理已經比較先進了，但是仍然存在施工質量差異大、沒有嚴格遵循標準執行施工等問題。

農田水利渠道工程中的施工問題主要表現在以下幾個方面：①針對標尺方面，在實際施工過程中，大多數施工人員沒有制作標尺，或者標尺制作存在較大的誤差，進而導致卡尺中心線大大偏離了渠道中心線，難以有效保障開挖施工質量；②在開挖過程中，沒有對U行槽頂部進行準確的調整，或者沒有及時的清理回填土中的雜質，存在較多的石頭、雜草還有樹根等[6]；③放樣中存在較大的問題。渠道放樣的目的是放出渠道的挖方位置和渠道邊線。在施工中沒有全面考慮渠道的渠底寬、堤底寬還有比降等，對渠道放樣質量造成了不良影響，同時也不利于渠道開挖施工的順利展開。

3 加強農田水利渠道設計與規劃的方法

3.1 加強渠道灌區優化設計

農田水利渠道設計必須要以灌溉標準要求為依據，并與灌區總體設計相符合。其設計要點主要包括以下幾個方面：

1)灌區設置固定的渠道，首先考慮干渠，其次支渠，再次斗渠，最后考慮農渠，不能越級設置渠道。如果灌區的面積低于2萬hm2，那么可以根據實際情況減少渠道級數；如果灌區的面積高于2萬hm2，則應嚴格遵照上述順序。

2)各級渠道的布置應首選地勢較高地帶。支渠和干渠的設置可以沿等高線或者分水嶺展開；渠系的布置應建立在鄉村獨立分配和全面考慮行政區劃的基礎上；在渠道線路的設計中，在遵循短而直的基礎上，要盡可能的規避那些存在風化破碎巖石、滑坡或者其它不良地質條件的危險因素，同時設計上要避免穿越村莊、或者出現深挖、高填等問題，這樣可以為機耕提供有利條件，另外還要適當減小石渠或剛性襯砌渠道的彎道曲率半徑，不過必須要高于水面寬度的2.5倍；如果條件受限制，不能達到上述設計要求時，必須要在施工過程中建立各種相應的防護措施。

3)在布設長藤結瓜式灌溉渠道系統時，渠道要盡量繞過池塘、水庫以及圍堰，并且渠道的布置必須要有利于發揮調節和反調節作用，如果該灌區工程的面積超過萬畝，則應該采用連續灌溉的方式來設計干渠和支渠，采用輪灌的方式設計斗渠和農渠，組數保持在2-3組即可，每個輪灌組的供水量需要保持一致。

4)續灌渠道的設計流量可以采用Qs=Q(1+θL)進行計算，其中Qs表示的是續灌渠道的設計流量，單位是m3/s，Q表示的是渠灌分出的總流量，單位是m3/s，θ表示的是渠道單位長度的水量損失率，單位是%/km，L表示的是渠道的工作長度。續灌渠道加大流量的加大百分數可以根據表1取值。如果渠道工程施工地區偏濕潤，應該取最小值，而如果渠道工程施工地區偏干旱，則應該取最大值。并且還需要注意續灌渠道最小流量最好≥設計流量的40%，最小水深最好≥設計水深的70%。

表1 加大流量的加大百分數

3.2 加強渠道比降設計

渠底比降是農田水利渠道設計中的一個重要環節，在設計中，要先對農田水利渠道舊的渠底比降參數進行深入的調查，總結出現的問題，并全面分析其原因，然后結合現階段以及未來的需求來對渠底比降進行科學的設計，以長遠利益為指導，將潛在的問題一次性徹底解決，從而大大提高農田水利的經濟效益。另外，渠底沉降會對其它工作產生影響，因此必須要統籌全局，設計必須要符合科學、合理的原則，以保障其經濟效益和社會效益。在土渠道中，必須要盡量降低渠底比降，一般選擇的數值為1/1000，在混凝土襯砌渠道中，為了有效降低跌水的個數與跌水的落差，要適當的增大渠底比降，一般選擇的數值為1/500，不過增大數值的同時要考慮渠內水深，避免由于流速過大而使水深降低，這樣不能很好的滿足灌溉供水需求[7]。

4 加強農田水利渠道施工管理的措施

在U型槽施工管理中，一方面要夯實混凝土，采用U型槽的設計，并保證內壁的光滑，從而保證水的順利流通，有效避免渠道被泥沙堵塞，對于避免傳統農田水利渠道工程中常見的堵塞、塌陷等問題也有積極的預防效果；另一方面要細化安裝步驟，在施工之前要先對其進行精確的測量和科學的設計，尤其是在土方頂面的平滑度方面，必須要達到標準要求以上，其次在回填土的過程中要對其中的雜質進行清理，用細致的回填泥土填充；除此之外，還要對標尺制作進行優化，必須要使卡尺中心線與渠道放樣的中心線保持一致，嚴格避免偏離，從而為施工的準確性和正常進行提供保障[8]。

5 結 語

我國是一個農業大國，農業經濟在國民經濟中的地位是不可替代的。我國農田水利渠道工程的設計和施工由于受多因素的影響，使設計和施工的難度都有所增加，對設計和施工的要求也更高，因此要明確這些制約因素，并予以積極的預防和克服，以保障施工效率和施工質量。針對我國農田水利渠道設計和施工中存在的多種問題，在農田水利渠道設計中必須要從整體上考慮各方面的因素，結合實際情況，并在施工過程中配合科學、合理的施工控制，同時相關人員應該始終堅持嚴謹、負責的態度，以保障施工質量和施工進度，并延長農田水利渠道的使用壽命，從而有效提高農田水利渠道的經濟效益和社會效益。

[1]劉謙,丁飛,劉冠.農田灌溉渠道工程設計與施工質量控制[J].科技與企業,2015(03):161.

[2]白來亞.農田水利渠道的設計及施工探討[J].四川水泥,2015(05):172-173.

[3]盧山.小型農田水利渠道的設計與施工[J].吉林農業,2015(11):79.

[4]李振球.對小型農田水利工程中渠道設計的探究[J].黑龍江科技信息,2014(02):200.

[5]馮亮,張鶴冉,宋立英.關于農田水利渠道施工設計探討[J].江西建材,2014(08):110-111.

[6]羅安瓊.農田水利工程設計中的渠道設計與施工管理[J].商業故事,2015(05):44.

[7]陳澤敏.農田灌溉渠道工程設計與施工質量控制[J].科技創新與應用,2016(15):204.

[8]張新紅.山東某小型農田渠道設計和施工技術分析[J].中國水運：下半月,2016(07):188-189.

1007-7596(2017)06-0179-03

2017-05-20

吳小計(1986-)，男，江西鄱陽人，工程師，從事水利工程設計工作。

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