農(nóng)田水利工程設(shè)計中的渠道設(shè)計與施工管理

佟振新

東營市水利灌溉服務(wù)中心 山東東營 257091

結(jié)合農(nóng)田水利長遠發(fā)展需求，需合理利用灌溉渠道，健全相關(guān)設(shè)計方案，充分了解此類工程的設(shè)計內(nèi)容。一是結(jié)合安全可靠的設(shè)計原則和水資源應用效率最大化的設(shè)計原則，有針對性地開展設(shè)計工作[1]。二是全面考慮農(nóng)田水利灌溉渠道工程所在地區(qū)的具體情況與農(nóng)田水利的實際發(fā)展趨勢，提高設(shè)計工作的科學性與合理性，確保農(nóng)田水利灌溉渠道得到良好運行。

1 農(nóng)田水利渠道設(shè)計原則

農(nóng)田水利的渠道屬于較大的工程，在設(shè)計之初應該考慮到會對農(nóng)田的需要，還應該認識到渠道系統(tǒng)的設(shè)計對本地國土整治、林地等其他因素的干擾。唯有綜合考慮，全方位運籌規(guī)劃，才能夠讓農(nóng)田水利渠道給農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展帶來更大的貢獻。對此應該在規(guī)劃設(shè)計中注意到以下幾個方面。

（1）在規(guī)劃小型農(nóng)田渠道時，按照發(fā)展技術(shù)對施工技術(shù)加以完善，以保持水利渠道可以充分滿足農(nóng)田灌溉所需，最大程度上讓水利渠道在使用時，不管是技術(shù)還是經(jīng)濟指標，均可以達到工程所要求的設(shè)計。另外，應該對水利渠道進行裁彎處置，讓渠線可以更加平順。

（2）在設(shè)計農(nóng)田灌溉渠道過程中，盡量使用單位水量灌溉面積最大，從而降低對水資源的浪費，提升灌溉效率。

（3）水利灌溉工作不能干擾到當?shù)卣鎸嵡闆r，如地形、水資源分布和農(nóng)田分布的特征都應該恰當?shù)卦O(shè)計，在灌溉時應該認識到地表和地下水資源概況，把排水、引水和蓄水結(jié)合，促成當?shù)厮Y源的最大化充分利用。

（4）由于要保護農(nóng)耕田地，在設(shè)計時不能占用太多田地，尤其是部分中轉(zhuǎn)低和蓄水的位置，更應該合理色劑，讓渠道施工方案同時達到設(shè)計標準和經(jīng)濟務(wù)求，更應適合當?shù)剞r(nóng)田生產(chǎn)的規(guī)律。另外，設(shè)計渠道時應該多使用平曲線去保持平順，從而有助于灌溉水流的迅速流動，提升運水效率。

（5）在進行了基本的布置設(shè)計后，必須開展渠道工程施工設(shè)計，首先應該對渠道所要流過的路線的地質(zhì)有一定了解，對地質(zhì)情況不好的地方，基于經(jīng)濟型原理按照真實狀況進行處理，或是改變線路，也可以對地基加以處理，從而確保動工的有效進行和渠道工程質(zhì)量。

2 農(nóng)田水利渠道存在的缺陷

我國人口巨多，糧食問題自古就是頭等大事，而農(nóng)田灌溉是保證種植有正常收獲的重要部分。我國也有著悠久的農(nóng)業(yè)種植歷史，但大多是土渠灌溉的辦法，時間長了必然會出現(xiàn)象渠道不完整，產(chǎn)生嚴重滲漏的問題，導致太多水資源遭到浪費。對此，將農(nóng)田水利加以改造是促進農(nóng)田產(chǎn)量提升的重要措施。小型農(nóng)田水利渠道采用根據(jù)是否有排灌水作用好壞去判斷的，我們應該致力于讓水利渠道可覆蓋農(nóng)田面積最大化。

2.1 灌溉效率不高

農(nóng)田需要足夠的水分，但是限于灌溉這種方式，有必要將單位水量灌溉農(nóng)田地的面積最大化。當前本國很多小型農(nóng)田在設(shè)計水利渠道時，都較為看重灌溉效率，也修建了先進的干渠。但技術(shù)雖好，卻有很多偏遠地區(qū)的農(nóng)田享受不到這一技術(shù)的幫助，還以最原始土渠道工作，使得灌溉效率達不到標準，加之多年未修，大多出現(xiàn)了滲漏與淤積的問題。

2.2 最大限度利用水資源

農(nóng)業(yè)文明在我國人民心中是深入骨髓的，雖說各地的農(nóng)田特別是小型農(nóng)田均是按照當?shù)氐牡匦?、氣候、水資源分布等情況相適宜的，加上我國在世界上屬于水資源較為貧瘠的。但是智慧的人民總有辦法利用到水。走進新社會后，先進的農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣，農(nóng)田向著規(guī)模化發(fā)現(xiàn)，但是依舊有很多小型農(nóng)田，不能規(guī)?；?，況且由于地域跨度廣，南北氣候差異和水資源分布不同以及土質(zhì)和地貌等問題的影響，使得很多地區(qū)水資源在使用效率方面有很大差別?？傮w上在西北地區(qū)缺水，而南方卻洪澇常發(fā)，對農(nóng)田利用率產(chǎn)生很大影響。

2.3 農(nóng)田水利渠道設(shè)計問題

設(shè)計人員往往缺乏實地經(jīng)驗，設(shè)計時只有理論知識而不了解真實情況，未按照當?shù)卣鎸嵡闆r去設(shè)計。技術(shù)方面，沒有學習先進國家的成功經(jīng)驗，對圖紙設(shè)計過程中沒有嚴格把關(guān)。當前我國多數(shù)地區(qū)農(nóng)田渠道的修建上，在渠底比降系數(shù)有很多不合理的地方。

2.4 施工中的規(guī)劃

在施工方面多數(shù)十分粗放，渠道放樣和動工監(jiān)督不嚴格，小型農(nóng)田渠道動工更態(tài)度不端正。另外，很多農(nóng)田渠道施工所用的預制板質(zhì)量與設(shè)計動工質(zhì)量均不達到標準。

2.5 管理方面存有的不足

在農(nóng)村的農(nóng)田水利管理上，其一，沒有設(shè)計專門的管理組織，鄉(xiāng)鎮(zhèn)人們都缺少管理水利工程的意識，導致并未見這一工作加入政府工作范圍中；其二，沒有管理經(jīng)費，工作管理要有足夠的資金支持，但是經(jīng)費問題一直存在；其三，沒有針對小型水利工程相配套的法規(guī)。其四，政府大力維修水利，但在農(nóng)田水利的管控方面鄉(xiāng)鎮(zhèn)并未重視。

3 農(nóng)田水利灌溉渠道工程設(shè)計要點

3.1 渠道設(shè)計材料

農(nóng)田水利工程設(shè)計中渠道設(shè)計作為重要的設(shè)計內(nèi)容，從整體上保障渠道設(shè)計材料的質(zhì)量是比較關(guān)鍵的，設(shè)計人員在選擇材料中從質(zhì)量以及交割角度考慮，既要能夠滿足渠道設(shè)計應用需要，也要體現(xiàn)出經(jīng)濟性，選擇有長效機制的材料，延長材料使用壽命，選擇接縫少以及安裝方便的材料。渠道設(shè)計材料中混凝土材料是比較重要的，保障這一材料的質(zhì)量才能有助于渠道工程的順利開展[2]。

3.2 渠道比降設(shè)計

渠底比降是渠道設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，需要在設(shè)計時深入調(diào)研原有的舊渠道比降參數(shù)，總結(jié)其中存在的問題，并探究造成這些問題的原因，再根據(jù)目前灌溉要求及區(qū)域要求等實際問題對渠道比降進行科學合理地設(shè)計，以提升農(nóng)田水利工程的經(jīng)濟效益。此外，渠底比降還會對其他方面的工作產(chǎn)生不良影響，因此需要設(shè)計人員全面地考慮可能存在的影響，采取一定的措施提升設(shè)計的科學性，降低經(jīng)濟損失，提升工程的社會效益。

3.3 渠道流量設(shè)計

渠道設(shè)計過程中流量設(shè)計是比較重要的內(nèi)容，針對流量展開設(shè)計，能夠有效提升渠道的利用率。農(nóng)田灌溉渠道的設(shè)計中灌水率是比較重要的設(shè)計內(nèi)容，灌水損失流量是各流量損失總和，設(shè)計過程中方案的科學性與否會對實際渠道的使用效果產(chǎn)生直接影響，設(shè)計人員在具體的設(shè)計過程中就要能對農(nóng)田地理位置和環(huán)境進行考察，以及有效調(diào)整。渠道有特殊的需要擴大灌溉面積的時候，流量設(shè)計就要注重擴大，提高渠道安全通行能力，保障灌溉渠道流量還要從穩(wěn)定性的角度加強重視，只有如此才能真正保障渠道流量設(shè)計的質(zhì)量。

3.4 渠道縱橫斷面設(shè)計

傳統(tǒng)的溝渠設(shè)計由水位高程起決定作用，應該選取參考點，根據(jù)灌溉地區(qū)地面高度，沿途根據(jù)渠道水流失量決定最后的高程。在水流量到一定高度時，水流流速與渠道地板的比降與渠道斷面設(shè)計的尺寸大小有很大關(guān)聯(lián)。渠道中的土質(zhì)、水流中的含沙量和渠面坡度陡都會對渠道流速有影響。在渠道比降大時會讓流速更大；若是流經(jīng)水量在一定規(guī)范內(nèi)，渠道所需斷面很少，雖說更為節(jié)省材料，但是如果流速過大，會產(chǎn)生渠底沖刷問題。根據(jù)渠道高度的大小和水流量多少去確定頂寬，若是在斷面大、過水流量大、水壓同樣大的情況中，應該把渠道的側(cè)墻加以穩(wěn)定計量，設(shè)計時將頂寬達到檢修需要，檢測好公路邊來往機車的重量會給側(cè)墻造成的壓力。在渠道高度設(shè)計中，按照渠道級別與最大流水量方位開始，在渠道的正常水位高度設(shè)置溢流缺口。很多渠道為了確保渠提能夠滿足引水所需，使用梯形結(jié)構(gòu)，此外還有很多渠底粗糙率。我國水資源分布存在地域差異，水利工程開發(fā)利用率很低，況且分布在各地有很多小型農(nóng)田，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和國家對農(nóng)田水利修建的重視，為確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量，改良農(nóng)田水資源分布情況與水利調(diào)節(jié)。對此，應該修建在成根據(jù)本地綜合生態(tài)平衡和水資源平衡的基礎(chǔ)上，按照當?shù)卣鎸崰顩r加以合理設(shè)計，在設(shè)計過程中必須充分考慮到當?shù)氐乇砗偷叵滤Y源情況，讓蓄水和引水、排水互相結(jié)合達成對資源的最大化。但是農(nóng)田的水利渠道會受到很多的因素的干擾，合理規(guī)劃設(shè)計必須嚴格按照設(shè)計要求進行，對提高小型農(nóng)田排灌渠道功能有很重要的意義[3]。

3.5 渠道跌水設(shè)計

渠道設(shè)計當中跌水設(shè)計是比較重要的，實際設(shè)計中通過跌水科學設(shè)計能夠?qū)τ捎诘孛娓卟畲笠鸬孛嫠髯兓斐山ㄖ锴治g、沖刷問題進行處理。渠道跌水設(shè)計時，專項考慮挖方量大以及填方量大的工程部位，合理設(shè)計跌水高度和比降，降低工程投資。跌級多主要是為避免地形高差，選擇線路過程中能從不同的角度出發(fā)進行考慮各項因素，從整體上提升線路高差，垂直分割，降低水從高處流下對渠道產(chǎn)生破壞影響，設(shè)置多跌級別，能有助于減少維護渠道費用，從而節(jié)約成本。

4 農(nóng)田水利工程設(shè)計中的施工管理措施

4.1 襯砌板加工預制管理

襯砌板的加工預制施工管理主要就是對其施工材料進行管理。在農(nóng)田水利工程中，這一施工環(huán)節(jié)采用的材料性能相對比較硬，其適中剛度也能夠保證施工質(zhì)量，因此在選用材料上應該盡可能地在經(jīng)濟合理范圍內(nèi)選擇更加良好的材料。再者，施工過程中應該嚴格按照事先規(guī)劃好的施工組織計劃進行，防止安全隱患的出現(xiàn)。施工完成后還需要給予一定的養(yǎng)護工作，防止出現(xiàn)質(zhì)量問題。

4.2 砌石渠道施工管理

在砌石渠道施工管理中，首先就是要進行砌石的預處理，石塊堆砌方式的選擇會直接影響到該施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量。具體操作如下：石塊寬面部分朝下，尖端部分朝上，以此增加石塊和石塊之間的貼合度，盡可能地降低縫隙，并保持表面足夠平整。在實際施工中所使用的石塊是不規(guī)則的，因此不可避免地會產(chǎn)生縫隙問題，因此填筑環(huán)節(jié)也至關(guān)重要。可以通過在砂漿混合過程中加入合適的小石子的方式來填補縫隙，期間要避免填筑小石塊，防止縫隙越來越大，小石子應該與砂漿儀器混合拌入，不能直接放入，填筑完成后要抹平縫隙。在砌石作業(yè)中，施工人員要注意檢查作業(yè)質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)有砌石松動的問題要及時取下并清除表面泥漿，之后再覆蓋新的泥漿重新砌筑牢固即可。

4.3 防滲施工質(zhì)量管理

在農(nóng)田水利工程的渠道施工中，做好防滲施工能夠有效解決水資源的浪費問題，因此設(shè)計人員、管理人員以及施工人員還需要進一步加強防滲施工的質(zhì)量管理工作。一是要做好施工材料的把關(guān)，施工單位應該委派具有相關(guān)材料知識的采購人員進入市場中按照項目施工要求采購材料，盡可能地選擇經(jīng)濟且防滲性能強的施工材料；二是做好基礎(chǔ)性的處理工作，在進行水利渠道施工時，首先需要科學處理地基問題，為后續(xù)的施工打好基礎(chǔ)。通常應先放樣，保證施工相關(guān)的設(shè)計樣圖與渠道的真實信息不會出現(xiàn)過大的偏差，此外還可同步搜集施工的相關(guān)信息。其次，需對地形情況進行更為深入的分析，由于不同區(qū)域的特征差異較大，一般施工人員可使用襯砌手段對渠道的地形進行勘察和分析。開挖首段通常較為堅硬，因此常使用回填方式先進行松土，然后將渠道平整后再實施后續(xù)的工程。與開挖相比，后續(xù)的環(huán)節(jié)需要使用相對松散的手段，在開展施工前不但要對地面進行灑水來降低地基的堅硬程度，同時還需對土地進行穩(wěn)固處理，這樣才能與襯砌結(jié)合實施。最后開展的削坡環(huán)節(jié)也是有效處理地基問題的手段。多數(shù)工程會選擇將削坡程序設(shè)置在混凝土的澆筑之前進行，這樣可有效降低人為和自然因素對施工效果的影響。削坡手段不但能夠保證地基相對平整，同時還可在人為掛線環(huán)節(jié)應用。此外在工程施工期間，如果在開挖和計算等環(huán)節(jié)出現(xiàn)了誤差，還可通過削坡來進行后期的彌補；三是采用混凝土填充方式來進行修補施工，嚴格按照規(guī)范進行混凝土的配置，防止混凝土裂縫問題的發(fā)生等，保證施工規(guī)范，提高施工質(zhì)量；四是做好排水系統(tǒng)的設(shè)置，并且使用混凝土進行襯砌，減少滲漏問題的發(fā)生。

5 結(jié)語

綜上所述，農(nóng)田水利工程項目的施工質(zhì)量與我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平息息相關(guān)，為了保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，必須要重視起農(nóng)田水利工程項目的渠道設(shè)計工作，在其設(shè)計過程中應該確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的使用要求得以滿足，嚴格遵循相關(guān)的設(shè)計標準，加強施工質(zhì)量管理，進一步提高農(nóng)田水利工程的施工質(zhì)量，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)。