淺談生態水利在農田水利設計中的運用

張娜

摘要：在我國基礎工程建設的過程中，農田水利工程一直是一項重要的組成部分。從當前社會的發展趨勢來看，生態水利在農田水利工程設計中的應用十分關鍵，一方面能夠有效降低農田水利工程的能源成本，提升農田水利工程的經濟效益;另一方面通過使用節能變頻調速水泵保證灌溉的效果，保證農田水利工程功能性的正常發揮。這對提升我國農田水利工程的建設水平，促進農業現代化發展具有重要意義。基于此，本文對生態水利在農業水利工程設計中的應用進行分析，希望提升生態水利在農業水利工程中的應用水平。

關鍵詞：生態水利;農田;水利設計

1.農田水利工程設計的現狀

1.1小型農田水利工程設計的必要性

小型農田水利工程的建設能夠為農業生產水平的提升提供有力保障，進一步推動農業經濟的發展。為了響應我國的節水政策，就需要不斷優化小型農田水利工程的設計，促進節水農業的發展。我國是農業大國，水利工程的發展對推動農業經濟的發展和農作物產量的提升發揮著重要的作用，所以，小型農田水利工程的設計是非常有必要的。我國小型農田水利工程建設的時間比較早，并且相應的水利設備也會時常發生故障，這在一定程度上降低了水利工程的工作效率，對農業的發展也有一定的負面影響[1]。需要注意的是，一些小型農田水利工程設計缺乏合理性，并且使用的機械設備比較落后，這是現在小型農田水利工程面臨的嚴重問題。小型農田水利工程設計必須緊密聯系水利工程的發展趨勢，對小型農田水利工程進行合理規劃，實現設計目標的優化。

1.2小型農田水利工程設計的現狀

現在我國小型農田水利工程設計中仍然存在一定的問題，這嚴重影響了水利工程設計工作的開展。在具體的小型農田水利工程設計中，設計人員僅依靠自己主觀經驗開展設計工作，很少使用測量數據，這就使得水利工程設計缺乏合理性和科學性。小型農田水利工程的建設會破壞當地的自然環境，降低植被覆蓋率，對當地氣候產生一定的影響，水利工程成為農業灌溉的主要設施。由此可以看出，小型農田水利工程建設不利于自然環境的保護，水利工程設計中也不包含環境的保護。在小型農田水利工程的建設初期，由于缺乏專業人才，使得具體設計工作缺乏理論指導，設計工作存在一定的問題，影響了農業的發展。小型農田水利工程建設完成后，會攔截河水和溪流進行灌溉，這就嚴重浪費了水資源[2]。

2.生態水利在農田水利設計中的運用

2.1田間系統設計要點

在進行田間管網布置設計的過程中，需要充分地考慮到，農田、農林以及道路的分布，根據具體的環境條件來進行管網的布置。一般來說，梳狀單向布置為常見的布置形式，該布置形式主要是以地勢為依據，輸水干管、輸水支管和毛管從高到低依次排布，能夠有效保證灌溉的效果。在泵房設計中，需要以水泵為核心進行設計，泵房一般采取彩鋼板房的形式，成本較低，且易于搭建。在泵房設計中需要重點關注閥門和管道以及過濾器和施肥箱等設施的設計。在設計的過程中需要突出實用性，避免過于復雜的設計。在設計時需要充分考慮到日后對水泵的維修保養，要易于拆裝。在管網布設中，首先需要對管網進行選材，一般采用UPVC材質的管道，這種管道強度較高，且耐腐蝕，有較長的使用壽命。管道需進行地下埋設，埋設的深度需控制在80cm左右，配置好三通，保證供水的穩定性。同時還需要保證與泵房以及過濾器之間連接的穩定性。

2.2滴灌系統設計要點

滴灌系統是一種較為先進的灌溉系統，在降低水資源以及能源消耗的同時，還能提升灌溉效果。因此在農業水利工程的設計中滴灌技術的應用也是重點。在設計中首先需要根據灌溉需求來進行滴灌水頭以及滴頭的選擇，做好對標準差的控制。同時還需要對干管支管的水利參數進行準確計算。從實際的應用上來看，管上有壓的補償式滴頭具有較大的應用優勢，該滴頭不僅能夠對灌溉的壓力進行有效地調整，同時還具有水流量補償的功能。在滴灌系統中，支管以及毛管的設計也會對滴灌的效果產生很大的影響，可以把壓力補償式的滴頭和水頭偏差向毛管部分分配，且毛管的水頭偏差為10cm。此外，還需要對支管以及干管的水力進行計算，為了保證計算的準確性，二者需要分開來計算，以滴灌水頭損失公式來計算干管的水力。而支管的水力計算則相對復雜，由于支管是干管延伸出的管路，因此需要根據干管的設計流量確定支管的滴灌運行方案，并結合經濟流速制作管徑并對支管管段壓力進行校核[3]。

2.3引水渠道的設計

在小型農田水利工程設計中，必須重視引水管道的防滲設計，這樣才能提高引水的效率，避免出現引水過程中的滲漏現象。在具體的設計過程中，需要考慮各種影響因素，首先，在小型農田水利工程引水渠道設計中，需要重點考慮氣候因素，氣候因素對防滲材料的耐久性有著一定的影響，同時，還會影響其防凍性能。其次，需要重點考慮地形地貌因素，只有明確當地的地形地貌狀況，才能減少水利工程建設的成本。再次，需要明確當地的土地性質，根據土壤的滲透性選擇恰當的防滲措施，這樣才能使水利工程引水管道具有良好的防滲性能。最后，充分考慮地下水的水位，如果地下水水位比引水渠道位置高，就需要建立相應的排水渠道。小型農田水利工程引水渠道的斷面選擇有明渠和暗渠兩種，復合型斷面可以選擇明渠，弧形斷面和正反拱形斷面可以選擇暗渠。由于小型農田水利工程建設的管理部門比較多，使得水利工程設計理念存在較大的差異，引水渠道的設計也是不同的。北方地區地勢平坦，引水渠道中水流速度較低，引水渠道中淤泥較多，同時，北方溫度較低，很容易出現凍害，這就需要做好防凍措施。在小型農田水利工程引水渠道的設計過程中，還需要將設計部門的管理要求和當地實際情況有效結合起來。

3.結束語

目前來看，國家為了促進農業農村的發展，正在加快農業水利工程的建設。從現代農業發展的角度上來看，農業水利工程建設不僅需要考慮到對農業生產效益，同時還需要考慮到環境效益以及經濟效益，這就需要農業水利工程在設計的過程中，注重生態水利的應用，通過生態水利的大量應用能夠有效地降低農業生產中的能源消耗以及水資源消耗，在為農業生產提供重要保障的同時，降低農業生產的成本。

參考文獻

[1]章效平.生態水利在農業水利工程設計中的應用[J].南方農業，2020，14（18）：177-178.

[2]沈雪峰，沈偉.生態水利在水利工程設計中的應用[J].山東工業技術，2015（10）：72.

[3]陳玲，韓盈盈.生態水利在水利工程設計中的應用[J].河南科技，2014（18）：21-22.

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