農田水利渠道設計與施工中存在的問題和對策探究

李 影 姚百超 賀志遠

（1、佳木斯市水利勘測設計研究院，黑龍江 佳木斯154002 2、佳木斯市河道管理處，黑龍江 佳木斯154002）

隨著我國農業經濟體系的不斷發展與完善，農田水利渠道工程已經廣泛應用于不同地區的農業活動內。此種工程不但能夠為農田提供有效且便捷的排澇渠道，同時更能夠提供科學、合理的農業灌溉管理平臺，使農田作物的產量與質量更加可控。但從目前農田水利渠道的設計與施工角度來看，影響工程使用壽命與質量的問題仍舊很多，若要為農業經濟體系提供更全面的保障，則需要設計與施工單位對此類問題給予足夠重視。

1 農田水利渠道設計與施工要求

首先，農田水利渠道在設計與施工期間，必須基于地域農田環境確定科學有效的方案，因此必須嚴格控制勘察資料的精度與全面性，以便工程方案的設計更具合理性；其次，在工程設計過程中，勘測人員必須結合巖土質量、水土環境與抗震烈度等數據，判定現場施工流程中潛在的風險，在圖紙中標記出高填方、深挖方與危險地段，以便后續設計工作能夠盡量規避這些危險地段，為農田水利渠道工程體系的構建提供更科學的設計方案，避免對施工人員的生命安全與工程質量造成影響；再次，工程必須堅持因地制宜的設計原則，充分考慮農田周邊環境的地勢與產業結構，并結合不同地段的灌溉與排水需求確定適宜的方案，確保灌溉與排水系統能夠長時間處于順暢且合理的狀態，才能使地域農田作物的產量與質量得以保障。并且在實際過程中，需盡量規避民房等工程設施，使各個渠道之間盡量平行，避免出現交叉等情況；最后，設計者需充分考慮農田地勢、周圍地形、渠道橫截面、巖土質量與過水量等情況，確保干渠與支渠的配置系數合理，并且方案具備經濟性與可行性。另外，渠道設計功能不應單一，應充分結合地理環境做好防洪防澇工作，使農田水利工程與居民生產、生活相結合，才能使農田作物的灌溉效果更可控。

2 農田水利渠道設計與施工中存在的問題

2.1 農田水利渠道設計問題

首先，部分農田水利渠道受設計規范與基礎資料不完善等因素影響，使得設計內容與實際需求產生較大的偏差，不但難以滿足農田水利渠道的功能性需求，同時也會極大的影響水利渠道的使用壽命；其次，部分設計單位受專業性等因素影響，在工程設計期間脫離了實際的要求，認為只需要吻合規范與標準要求便可，缺乏技術經濟觀念，并未做過設計優化，使得施工過程中面臨的問題較多，頻繁做設計變更，不但影響了整體的施工進度，也會增加較多的施工成本；最后，部分農田水利渠道工程設計期間，并未對跌水設計給予足夠重視，特別是小型水利工程中，多數設計者并未親自對農田現場的環境進行調研，單純依靠資料進行跌水設計，勢必會影響實際的供水效果，使設計水準難以得到保障，同時也極大增加了水利工程的施工難度。

2.2 農田水利渠道施工問題

首先，受農田水利渠道施工認知等因素影響，在多數工程中，施工與管理人員并未準備過標尺等裝置，僅僅依靠現場初期定位便施工，而不做渠道中心線的核查，勢必會影響渠道的實際安裝質量，使渠道的水密性與結構穩定性受影響；其次，在渠道基坑開挖過程中，管理人員并未對U 型槽的頂部高度進行調整，并未及時清理回填土內的雜物，使得尺寸較大的雜物混入水利渠道工程體系內，若收到外力等因素影響，則極易對渠道材料造成損傷，使水利灌溉的預期效果難以得到保障；最后，在施工方案流程中，部分抗勘測人員并未考慮過渠道底寬、比降等參數，這使得渠道放樣數據的全面性與準確性難以得到保障。

3 農田水利渠道設計問題解決對策

3.1 農田水利渠道設計優化

首先，在農田水利渠道設計過程中，設計者需由干渠、支渠、斗渠、農渠的流程考慮適宜的水利系統架構方案，避免跨級設計等情況出現，才能使渠道設計的合理性得以保障，避免出現不可控的風險。而若是農田灌溉區域的面積低于20000hm2，為降低水利渠道設計成本，則可以考慮減少渠道級數。而若是超出20000hm2，則需嚴格按照標準與規范要求布置農田水利渠道，以便渠道灌溉功能與使用壽命得以持續保障。其次，渠道布置應首選地勢較高的區域，以便借助流水重力勢能提供足夠的傳導動力。其中支渠與干渠的設計需沿等高線展開，而渠系的布局則應該基于鄉鎮農田分配的特征與獨立分配量做規劃，確保水資源供應量適宜，且能夠遵循斷而直的設計原則，以便使渠道使用壽命得以顯著延長。若過程中存有破碎巖石、滑坡、深挖、高填等問題，則需要做好現場勘測，確定詳細方案繞開此類區域。另外，為確保渠道結構時刻處于穩定狀態，設計者應盡量降低石渠與剛性襯砌渠道的轉角曲率半徑，確保半徑盡量貼合水面寬度2.5 倍。若是受地理環境等因素限制，則需要提供適宜的防護措施，以便延長農田水利渠道的使用壽命。最后，若農田水利渠道布置在水土環境較復雜的區域，則需要盡量繞過池塘、水庫及圍堰等工程，并適當保持距離，做好渠道布局的調節與反調節。若灌區工程的覆蓋范圍超過10000 畝，則干渠與支渠需選用連續灌溉的方式設計，而斗渠與農渠需選用輪灌的方式設計，過程中需確保每個輪灌組的供水量保持一致，以便更好的控制農田作物的產量與質量。

續灌渠道的設計流量可以采用Qs=Q(1+θL)進行計算，其中Q表示的是續灌渠道的設計流量，單位是m3／s，Qs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。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%。

3.2 農田水利渠道比降設計

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。

4 農田水利渠道工程施工質量控制措施

在U型槽施工質量管理期間，管理人員需嚴格監督混凝土材料的澆筑與夯實流程，確保U 型槽內壁保持光滑且水密性優異，能夠通過坡度使水資源順利流入農田澆灌系統內，并能夠有效避免泥沙阻塞等風險，使農田水利渠道工程的實用性得以保障。其次，管理人員需嚴格審核入場材料，對渠道組件的安裝進行監督，確保施工前對施工現場的巖土質量、高程與抗震烈度等數據進行采集，確定適宜的加固方案，以此保證渠道內平滑度滿足施工圖紙與標準的要求。另外，在渠道工程回填土施工中，管理人員需做好土質雜物的篩選，確保回填土質地細致，并在回填前通過標尺核對渠道中心線是否與放樣線保持一致，以便使施工準確性與質量性得以保障。若是發現存有差異，則需要及時進行調整，并做好材料銜接與密封工作。

5 結論

農田水利渠道設計與施工的有效落實，既能夠基于農田地理環境，提供更適宜的灌溉方案，以便使農田水利工程的實際效益更加顯著，同時憑借施工流程的監督，更能夠較好的把控施工質量，使農田水利渠道的施工壽命得以維持。故而，在論述農田水利渠道設計與施工中存在的問題和對策期間，必須明確水利工程設計與施工的原則，并確定各環節質量控制要素，做好設計與施工流程的監督，才能使農田水利渠道的功能性、可靠性得以保障。