小型水利工程設計的現實困境和應對策略研究

王浩宇 陳雪峰 陳柱 郝悅彤

【摘 要】農業是我國基礎產業之一，也是我國重點發展產業，對我國綜合競爭實力的提高有重要的作用。而在農業的發展過程中，小型農田水利工程是其中的建設項目之一，因此，如何提升農田水利項目設計水平，已成為當前施工企業面臨的首要任務。基于此，本文主要論述了小型農田水利工程設計相關知識，希望對相關領域研究有幫助。

【關鍵詞】小型；水利工程；設計；問題；對策

一、小型水利工程的相關概述

小型水利工程一般是指用于農業灌溉的，其灌溉面積小于1萬畝的水利設施，其水庫的存水量通常在10萬m3以內，且其渠道流量在1m3/s，為農村地區進行供水。小型水利工程主要分為四類：水源工程、輸水工程、田間工程以及承泄區。其中，水源工程的建設主要包括人工降雨、地面取水等方面的建設；輸水工程主要是負責運水及排水設施的建設；田間工程主要是在農田、渠道、路溝等部位的工程建設；承泄區的建設主要是在排水區外部建立的承納排出水的河流、湖泊等的建設。小型水利工程規劃設計的主要步驟如下：制定小型水利工程建設的書面報告→設計單位到建設場地了解實際情況并分析建設中的重難點→收集資料、實地勘測及制定初步的規劃設計方案→分析方案的可行性、制定施工范圍→制定建筑物的規劃方案并比較，從中選出最合理的設計方案→從工程建設的效益分析，選擇經濟合理的設計方案→得到小型水利工程合理的規劃設計方案。

二、小型農田水利工程規劃設計存在的問題

存在的問題主要有三個方面：一是缺乏嚴謹的科學性。主要是小型農田水利工程規劃設計部門對現代化的科學技術認識不夠深刻，在實際工作過程中沒有掌握并應用先進的科學技術，造成工程規劃和設計缺乏針對性，從而阻礙了農田水利工程的順利開展。二是缺乏方案比較。設計單位在農田水利工程可研設計階段中，很少將設計方案進行比較，只要設計方案可行便開始設計，沒有充分考慮到農田水利工程建設中各個參管部門的要求，沒有將各個參管部門的農田水利設計方案標準進行比較，找出基本符合所有參管部門要求的可行性方案，這使得可研階段的農田水利工程設計方案并不具備足夠的技術與經濟觀念。只有業主對設計單位進行干預，此時才會對方案加以詳細的比較，通過比較能夠發現設計方案當中存在的有大量的問題，并對設計方案進行優化。三是缺乏先進的設備和技術。在小型水利工程的規劃設計過程中，由于早期的機械設備水平相對較低，大都采用人工方法進行測量和勘測，使規劃設計工作存在很多弊端，而這種工作方式一直延伸到目前，其中部分小型水利工程規劃設計院在進行設計工作時，由于缺乏使用先進設備和技術的意識，仍采用傳統的設計方式，導致工程質量水平相對較低。

三、小型水利工程設計對策

1.渠道防滲設計

我國南北地區差異明顯，因而渠道防滲設計也是不同的。我國西北部新疆地區，降水量小，因而防滲設計時，必須要注意滲漏損失，盡可能選用混凝土或瀝青混凝土等為主的防滲結構，保持最大厚度，嚴格處理伸縮縫；北方地區地勢平坦，渠道水流緩慢，極易引起淤積，因而設計過程中，必須要考慮不積於流速；北方溫度低，渠道凍害幾率大，因而設計過程中防凍措施是非常重要的，以此保護渠道不被破壞。為了預防發生凍脹問題，盡量選用U形渠道。另外，盡可能將新建防滲渠道設置成南北走向，降低發生不均勻凍脹的幾率；北方地區地下水位都不高，且降水量少，渠道截面與流量不大，因而實際設計中，要全面考量水位驟降問題；為了提升砌體結構的整體性，選用高強度等級水泥混合砂漿進行砌筑，勾縫選用水泥砂漿，合理設計砌筑縫，以防發生裂縫。

2.重視水文勘測

水文地質勘察工作主要是針對地下水、污染度以及地質等情況的詳細分析和研究，目的是為工程規劃與設計提供有效的理論支持。為此，相關部門和人員要加強對水文勘察的重視，不管是小型水利工程還是中大型水利工程，在工程規劃設計前都要進行水文勘察。此外，為了提高水文勘測的準確性，施工單位需要聘請專業的勘察人員進行水文勘察工作。

3.注意引水渠道的設計

小型農田水利工程建設的渠道防滲設計是保證水資源的充足運用的重點，必須對此給予足夠的重視。在設計過程中，應該考慮很多的因素：①氣候因素，這是引水渠道設計的重要考慮因素，不僅對防滲材料的耐久性影響非常巨大，同時也是防凍的關鍵因素。②地形地貌，該因素會對引水渠道的工程造價造成影響。③土地性質，土壤本身的基礎滲透性是選擇防滲措施的關鍵，通常一些土壤滲透度低的土地可以采用混凝土或砌石進行防滲，而對于建造膨脹性土壤的渠道，需要先以壓實土料為主，再盡可能采用柔性防滲措施。④地下水的水位，當地下水的水位高于引水渠道位置時，需要建立排水渠道。關于引水渠道的斷面選擇比較多，目前可以將其大致分為明渠和暗渠兩類，明渠的斷面選擇有：復合型斷面、U型斷面。

4.嚴格管理小型水利工程的施工材料及工藝設備

在選購施工材料及購買工藝設備的過程中，應根據施工規劃設計方案中的相關要求，選取質量過關、經濟實惠的材料及設備。相關的工作人員應到實際市場中進行充分的調查，了解材料的質量及價格等方面的情況。施工材料及工藝設備的選擇，對水利工程的施工質量、施工進度都具有非常重要的作用，只有先保證了施工材料的質量及選擇了合理的工藝設備，才能夠保證工程建設的整體質量。

5.綜合應用排堿渠

根據地勢高低，農排與支排中間隔一定距離設置相應的水位調節閥，如果無法進行建閥，可選用塑料膜、編織袋或草皮等修造可調節的滾水壩。農作物頭水或生長到果實成熟期，進行壓閘調水，以此將水位提高到距土層底30cm處，再根據土壤性狀與土層厚度，調整水位到距地面 65～80cm處。水位的提高，不但可以增強農作物水肥使用效率，降低水肥流失與污水排放量，農作物抗旱能力得到提升。缺水期，利用機力二次利用排堿渠水。實際應用過程中，必須要注意以下事項：因春季氣溫較低情況下，土壤極易發生返堿，因而設置排堿渠時，必須要盡量降低水位，以此確保排堿作用得到充分發揮，降低發生堿害事故的幾率，為作物創造良好的苗期生長環境。

四、結語

綜上所述，在小型農田水利工程的建設過程中，其規劃和設計工作對工程質量的提高和工程的順利開展有重要的作用。因此，為了使小型水利工程的建設能夠順利開展，應提前做好相關準備，促進小型水利工程的建設與發展。

【參考文獻】

[1] 米熱尼沙·麥麥提.小型水利工程規劃設計中存在的問題研究 [J]. 珠江水運 ，2018（19）：69-70.

[2] 周倩.小型農田水利工程設計中的注意事項 [J]. 山東工業技術 ，2018（20）：109-110.