小型農(nóng)田水利工程中灌溉渠道的設(shè)計(jì)分析

周 斌

（臨夏回族自治州水利科學(xué)研究院，甘肅臨夏731100）

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)一直是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。由于我國(guó)地域遼闊，每個(gè)地區(qū)之間的氣候條件和地質(zhì)環(huán)境都是不同的。在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，灌溉對(duì)于農(nóng)作物的生長(zhǎng)非常重要。如果灌溉的過程出現(xiàn)問題，就會(huì)直接影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。因此，要重視農(nóng)田水利工程灌溉。由于農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)較為落后，很多地區(qū)還采取土渠的方式進(jìn)行灌溉，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏水的情況，造成水資源的浪費(fèi)。因此，要對(duì)小型農(nóng)田水利工程中灌溉渠道進(jìn)行有效整改，設(shè)計(jì)出合理的渠道進(jìn)行灌溉。

1 農(nóng)田水利工程渠道設(shè)計(jì)的必要性

1.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求

對(duì)農(nóng)田水利工程進(jìn)行建設(shè)和規(guī)劃不僅可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，對(duì)于國(guó)家水資源的建設(shè)和治理工作也有積極作用，同時(shí)可促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，滿足現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。

1.2 現(xiàn)有部分水利工程已不適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要

在很多農(nóng)田水利工程中，由于建設(shè)的時(shí)間過長(zhǎng)，已經(jīng)超出了工程建設(shè)的使用年限，導(dǎo)致很多水利設(shè)施不能良好運(yùn)行。此外，由于技術(shù)有限，很多小型農(nóng)田在初期就存在一定的問題，配置的機(jī)器設(shè)備也相對(duì)較低，導(dǎo)致在后期的運(yùn)行中出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的虧損現(xiàn)象[1]，對(duì)農(nóng)田水利的建設(shè)和發(fā)展有著不利影響。因此，小型農(nóng)田水利工程建設(shè)是亟待解決的重要問題?；谖覈?guó)目前水利工程建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)農(nóng)田水利工程進(jìn)行合理規(guī)劃是非常必要的措施。

2 灌溉渠道設(shè)計(jì)原則

2.1 保證供水效益的最大化

對(duì)灌溉渠道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了追求經(jīng)濟(jì)效益的最大化，在結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的基礎(chǔ)上，要保證灌溉渠道的用水量。在灌溉渠道的設(shè)計(jì)中，要提高單位面積水量的利用率。設(shè)計(jì)中要注重單位水量?jī)?nèi)實(shí)際灌溉面積的擴(kuò)大，從而加強(qiáng)灌溉渠道的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)灌溉渠道供水效益的最大化[2]。

2.2 保持水資源的平衡

在水利灌溉渠道設(shè)計(jì)中要維持渠道水資源的全面平衡，從根本上提高水資源渠道灌溉的質(zhì)量。對(duì)水資源的使用效率進(jìn)行分析，從而選擇最優(yōu)化、最科學(xué)的方案。此外，對(duì)于水資源要進(jìn)行合理的開發(fā)和利用，確保水資源的開發(fā)和使用符合水利規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)，并且可以滿足當(dāng)?shù)氐墓喔刃枨?。同時(shí)，合理運(yùn)用灌溉渠道的地下水資源，將灌溉渠道的飲水功能和排水功能完美結(jié)合。

2.3 確定灌溉渠道的橫斷面

灌溉渠道的斷面設(shè)計(jì)主要分為橫斷面和縱斷面2部分。這2種設(shè)計(jì)都要以灌溉渠道的流量作為依據(jù)，最終的目的是控制灌溉渠道水位，為灌溉渠道提供充足的水源，保證灌溉渠道斷面的穩(wěn)定性。在灌溉渠道橫斷面的設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)流量完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)灌溉渠道的水力情況運(yùn)用計(jì)算公式進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，然后得出橫斷面的尺寸。在這個(gè)過程中要清晰地認(rèn)識(shí)到灌溉渠道的設(shè)計(jì)流量與水量的斷面面積呈正比例關(guān)系。此外，灌溉渠道的流量設(shè)計(jì)與渠道半徑、渠道縱坡之間也存在密切關(guān)系。

2.4 合理布局渠道

在進(jìn)行灌溉渠道設(shè)計(jì)時(shí)，要保護(hù)農(nóng)田耕地，不能過度占用農(nóng)田。在中轉(zhuǎn)以及蓄水的位置要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，使其滿足經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的要求，同時(shí)還要遵循農(nóng)作物的生長(zhǎng)規(guī)律[3]。此外，灌溉渠道建設(shè)過程中要保證曲線的平滑性，促進(jìn)水流的快速流動(dòng)，從而保證農(nóng)田的灌溉效率。在對(duì)渠道進(jìn)行合理布局后，開始進(jìn)行具體的工程設(shè)計(jì)。事前對(duì)灌溉渠道經(jīng)過路線的實(shí)際地址情況進(jìn)行充分掌握，如果發(fā)現(xiàn)地址較差的地方要及時(shí)調(diào)整。

3 灌溉渠道設(shè)計(jì)

3.1 渠道設(shè)計(jì)材料

在灌溉渠道設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)材料的質(zhì)量對(duì)于農(nóng)田水利渠道的使用壽命、質(zhì)量有著直接關(guān)系。設(shè)計(jì)材料的選用是灌溉渠道設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。選擇設(shè)計(jì)材料時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)要求：一是選擇質(zhì)高價(jià)優(yōu)的材料，保證材料的質(zhì)量，高質(zhì)量的材料才能保證水利渠道的工作性能。二是考慮季節(jié)的因素。不同季節(jié)對(duì)于材料的要求不一樣，對(duì)于材料的抗老化性、持久性等特征都要進(jìn)行重點(diǎn)考量，然后選擇接縫少、便于施工的材料，不僅可以減少因物理因素產(chǎn)生的破壞，還可以避免水的滲透。三是選擇性價(jià)比較高的產(chǎn)品。在農(nóng)田水利渠道工程設(shè)計(jì)中對(duì)于材料的需求量非常大，為節(jié)約成本，避免選擇價(jià)格過高的材料。

3.2 水利渠道工程跌水設(shè)計(jì)

由于地面水流變化以及地面高差原因很容易出現(xiàn)對(duì)建筑物造成侵蝕沖刷的問題。而水利渠道工程中采用跌水設(shè)計(jì)可以有效解決這一問題。在進(jìn)行工程跌水設(shè)計(jì)時(shí)，要注意均勻挖坑[4]。減少填方渠道，能夠保證地面與渠道底部保持一致的水平。同時(shí)，增加農(nóng)田水利渠道的跌級(jí)，能夠有效減少農(nóng)田水利渠道地形的高差，從而減少渠道維修費(fèi)用，降低渠道建設(shè)的成本。

3.3 水利渠道比降設(shè)計(jì)

在水利渠道設(shè)計(jì)中渠道比降是非常重要的參數(shù)。在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意土渠道的渠道比降通常盡量降低，而混凝土襯砌的渠道比降要適當(dāng)高一些。因?yàn)榍辣冉翟酱?，跌水的落差和個(gè)數(shù)也就越低。在對(duì)水利渠道進(jìn)行比降設(shè)計(jì)時(shí)，一方面要對(duì)原始渠道比降進(jìn)行調(diào)查和研究，找出存在的問題并進(jìn)行全面分析，根據(jù)目前的渠道設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理的改進(jìn)；另一方面要從全局考慮渠道比降設(shè)計(jì)問題，制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)規(guī)劃。

3.4 不同類型渠道設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員在對(duì)小型水利灌溉渠道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不能單從規(guī)范角度出發(fā)，只設(shè)計(jì)統(tǒng)一類型的渠道工程,而是要根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出適合的、可行性高的渠道。在設(shè)計(jì)過程中，可以按照設(shè)計(jì)順序進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，例如斗渠設(shè)計(jì)、干渠設(shè)計(jì)、支渠設(shè)計(jì)等都是常見的設(shè)計(jì)形式。還要根據(jù)農(nóng)田的規(guī)模大小對(duì)渠道級(jí)層進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)要保證渠道的可調(diào)整性，在后期施工的過程中可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和完善。根據(jù)不同情況采用不同渠道的設(shè)計(jì)方式，可以提升水利渠道的功能和性能，增強(qiáng)農(nóng)田水利的實(shí)用性，促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)農(nóng)田水利工程進(jìn)行灌溉渠道設(shè)計(jì)是非常有必要的，可以保證水利渠道的正常使用，延長(zhǎng)灌溉渠道的使用壽命，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。在對(duì)灌溉渠道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮設(shè)計(jì)項(xiàng)目的科學(xué)性、合理性，注重施工質(zhì)量，對(duì)于施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)。確保水利工程能夠發(fā)揮自身的作用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。