農田水利灌溉工程規劃的設計研究

郭有寧

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅 景泰 730499）

1 引言

農業是我國的基礎產業，對于國民經濟發展與國家穩定具有重要的作用。農田水利灌溉工程是農田用水的保障，對于保障農業用水，促進農田產量具有重要的意義。我國是農業大國，同時也是缺水大國，合理設計規劃農田水利灌溉技術，提升水資源利用效率，能夠有效緩解農業用水和水資源矛盾。但是從當前的農田水利灌溉工程規劃來看，受到資金、技術、環境等多方面的原因，我國農田水利灌溉工程設計合理性不足，不利于農田水利灌溉，也造成了大量水資源浪費[1]。因此需要結合農村用水需求，采用新技術與新方法，做好農田水利灌溉工程的規劃設計，從而解決當前存在的問題，保障農業用水，保障農田產量。

2 工程概況

以某地區的水利灌溉工程作為研究對象，該工程主要用于該地區的農業用水和農村生活用水的需求。該區域主要是農業生產地區，人口80多萬人，面積1 185平方千米，耕地面積0.48萬公頃。該區域屬于亞熱帶季風氣候，具有四季分明，夏熱冬冷的特點，降雨充沛，主要以夏季的降雨為主。該工程以河流中的攔河閘為主，并且結合該地區的農業生產需求，修建溝渠，為下游的水田灌溉提供水資源。水利灌溉工程已經全面鋪設，大體上能夠滿足當地的農業生產需求，灌溉取水方式如圖1所示，但是從攔河閘的運行來看，攔河閘存在著滲漏、土方流失以及閘體基礎外漏等情況，影響了水利灌溉工程的應用。本文結合該水利工程，在當前水利灌溉工程的前提下，提出現存的問題，并且提出優化方案。

圖1 灌溉取水方式

3 農田水利灌溉工程設計規劃

根據《農田低壓管道輸水灌溉工程技術規范》等相關規范作為標準，開展農田水利灌溉設計，從而確保農田水利灌溉工程符合農田用水的需求[2]。

3.1 設計目標

農田水利灌溉工程是保障農田生產和農業生產的技術，對于農業生產而言，農田水利怪干工程對于農業用水十分關鍵，合理的農田水利灌溉工程規劃，能夠提升水資源綜合利用效率，達到降低水資源損失，確保水資源分配合理的效果。因此在農田水利灌溉工程規劃設計中，需要以農田水利功能最大化為基礎，在為農業生產提供用水的同時，積極提升水資源的利用效率。在農田水利灌溉工程規劃設計前，需要結合地區的降雨量、水文地質環境、農作物灌溉需求等基本信息，綜合分析各方面因素，合理布局，從而保障區域農業用水安全，保障農業生產安全。

3.2 設計原則

農田水利灌溉工程必須遵循合理布局、因地制宜、確保安全、可持續發展的原則，具體的原則如下：第一，必須要根據地區水利工程的需求，對水利灌溉工程進行統籌規劃，合理布局，從而確保農田水利灌溉工程滿足農田生產的需求，創造社會效益和經濟效益；其次，安全性原則，農田水利灌溉工程包括攔水閘、溝渠等設備，需要針對具體情況，結合具體的地質因素，保障施工安全以及使用安全，施工期間需要合理控制挖方深度，規避高填方；第三，因地制宜原則，結合區域的地形、水文條件，合理地優化攔河閘和渠道工程，將灌溉渠道布置在高處，采用高技術標準設計出水口、給水栓等，在達到灌溉目的的情況下，合理利用水資源；第四，可持續發展，農田水利灌溉工程需要滿足農業生產的需求，在設計規劃工程中，不能對周圍生態環境、水文環境造成嚴重污染，因此需要重視工程生態效益，加強節能設計，減少后續維護成本，為農業生產提供長期水資源保障。

4 農田水利灌溉工程問題分析

從農田水利灌溉工程應用情況來看，當前的農田水利灌溉工程規劃設計存在相關的問題，導致農田水利灌溉工程的穩定性和安全性受到影響。農田水利灌溉工程存在滲漏等問題，水資源浪費嚴重，因此需要在農田水利灌溉工程問題分析的基礎上，做好農田水利灌溉工程優化設計。

4.1 設計規劃準備不足

農田水利灌溉工程需要遵循因地制宜的原則，在對水文資料、地質資料、地形資料等調查的基礎上，開展相應的規劃設計。但是由于早期的勘測資料不齊全，對于水文資料、地質資料等的了解不全，而且對于地區資料的實地考察不足，導致資料和實際情況存在不足，從而設計規劃不符合農田水利灌溉工程實際情況。在農田水利灌溉工程的前期準備階段，不同的部門協作配合不足，從而導致農田水利灌溉工程不符合農田工程需求，而且施工成本高，影響了農田水利灌溉工程的經濟效益和工程效益。

4.2 設備與設施規劃設計問題

農田水利灌溉工程是一項綜合工程，由多種設備和設施構成。在農田水利灌溉工程的設計規劃中，需要結合農田水利的需求展開規劃設計，選擇相應的設備和設施，從而滿足有效蓄水和合理灌溉的目的[3]。但是在實際農田水利灌溉工程中，工程規劃設計不足，對于設備和設施的選用不合理，導致設備與設施不符合工程需求。同時對于設備設施的質量控制不足，導致出現滲漏、設備老化等問題，影響其使用。

節水節能是當前農田水利灌溉工程重要內容，在農田水利灌溉工程規劃設計中，需要對機電結構、金屬結構等進行分析，從而實現節水節能的目的。但是在農田水利灌溉工程規劃設計中，對于節水節能的設計不足，導致所選用的設備和設施耗電量大，水資源浪費嚴重，農田水利灌溉成本過高。

圖2 農田灌溉溝設計

4.3 與農村協調效果不佳

農田水利灌溉工程是農村發展的基礎工程，對于農村發展十分重要，其設計規劃應該與農村規劃相適應，從而達成振興農村的目的。但是在實際規劃設計中，農田水利灌溉工程的規劃設計與農村的發展規劃協調不足，導致所建設的農田水利灌溉工程質量不佳，不能滿足農村可持續發展的目標。農業經濟受到多種因素的影響，受到水資源制約，農村水資源矛盾十分明顯。農田水利灌溉工程的長期規劃不足，灌溉效率不佳，導致農田水利灌溉工程實施效果不佳，水資源損耗嚴重，不利于區域內的農業經濟長期發展。

5 農田水利灌溉工程規劃設計

針對農田水利灌溉工程存在的問題，需要從早期設計規劃開始，做好節能節水規劃，從而改善農田水利灌溉工程的功能。在農田水利灌溉工程的基礎上，采取優化設計的方式，減少水資源損耗，提升農田水利灌溉工程的使用價值。

5.1 做好前期準備

結合農村地區的發展規劃，加強農田水利灌溉工程的科學規劃，在熟悉了解該地區的農田，綜合考慮地形、水文等相關資料的情況下，合理規劃設計農田水利灌溉工程。首先，需要將農田水利灌溉工程納入農村發展規劃中，將農田水利灌溉工程與農村發展相結合，對農田面積進行評估，從而開展農田水利灌溉工程規劃設計；其次，需要采用科學合理的方式，選擇合適的施工工藝，既滿足農田灌溉的需求，又能夠符合經濟效益[4]；第三，需要運用地質勘測儀等設備，結合相關水文地質資料，完成檔期環境的考察，結合資料信息，完成農田水利灌溉工程安排，做好組織施工；第四，重視環境效益，在綜合考慮農田光改需求、經濟發展需求的同時，做好河床管理，同時采用有效的方式加強水土流失防治管理，提升農田水利灌溉工程的環境效益。

5.2 選擇合理的施工工藝

采用定額設計的方式，選擇新技術與新工藝開展施工管理。首先，采用定額設計的方式，計算農田灌溉所需的水量，從而選擇滿足農田灌溉的施工工藝，得到區域滴灌定額。其次，設計合適的管網結構，采用溝渠和管網的方式，將干管、支管以及毛管設計成為魚骨形結構，確保管網結構符合相關標準，能夠將水資源順利運送到廣告區域。第三，節能設計，從多方面開展節能規劃設計，通過優化管網結構，選擇合適的金屬部分，盡可能選擇摩擦系數較小的支撐材料，同時選擇電氣節能技術、照明節能技術，從而完成農田水利灌溉工程的節能化優化。

5.3 合理布置設施與設備

首先需要對農田水利灌溉工程所采用的設備進行嚴格選擇，確保設備與設施質量過關，能夠適應農村環境，長期使用，減少后期設備維護成本。同時針對原有的水閘蓄水攔水能力進行優化，通過敞開式寬頂堰的方式，增加鐵閘門的方式，從而提升農田水利灌溉工程的攔水效果，一方面改善老化設備，另一方面提升設備蓄水能力，優化農田水利灌溉功能。

6 結語

農田水利灌溉工程是一項綜合工程，需要在農村發展規劃的基礎上，結合地形、水文等資料，合理選擇農田水利灌溉工程規劃，完成當前設計問題的處理，促進農村地區農業發展。在本文的研究中，通過優化農田水利灌溉工程規劃設計，該在后的蓄水能力提升，滲漏問題得到解決，可推動當地農業經濟的可持續發展。