小型農田水利工程設計中的注意事項研究

周曉鋒

(新疆峻特設計工程有限公司，新疆 喀什 844000)

0 引 言

小型農田水利設施的供給是保障農業穩產高產、維護國家糧食安全的重要物質基礎,因而小型農田水利設施建設在國民經濟中具有舉足輕重的作用。[1]小型農田水利工程的設計規劃對其施工計劃的順利推進和竣工后的長期使用有著極大的影響。因此，充分發揮小型農田水利工程設計的重要作用，綜合考慮各方面的影響因素，加強小型農田水利工程的基礎建設，成為以后農村水利建設的重點內容[2]。

1 小型農田水利工程規劃設計的重要性

為充分利用有限的水資源，必須逐步優化小型農田水利工程的規劃設計，并加速節水農業的發展。基于我國是農業大國的基本國情，發展農田水利工程和優化小型農田水利工程的設計，對推動農業經濟的高質量發展和農作物產量的提高具有重要意義[3]。因此，小型農田水利工程的設計是很重要的。我國的小型農田水利工程建設雖然起步較早，但由于當時的工程設計水平有限，且相應的水利設備質量不高，導致水利工程的實際效率不高，在一定程度上限制了農業的快速發展和高質量發展，這是目前小型農田水利工程設計上亟待解決的問題。小型農田水利工程設計必須結合水利工程的未來發展方向和當下需要解決的問題，做到合理規劃，以實現工程效益的最大化[4]。

修建小型農田水利工程設施有利于帶動農村經濟的發展和提高農村居民生活質量。第一，充分發揮農田水利設施中水庫、水井的蓄水作用，確保滿足農業灌溉用水和居民用水的需求。第二，積極發揮小型農田水利工程設施在防洪抗災等應對自然災害中的重要作用，既是指利用水井、水庫等水利設施的儲水功能保障干旱季節下農田有充足的灌溉水源，防止因自然災害引起農作物大量減產的情況出現，又是指在發生洪澇災害時，利用水庫等水利設施的蓄水功能減小洪澇災害產生的破壞程度，在一定程度上保護農作物和居民的安全。第三，小型農田水利設施可以加速農村地區種植業的發展，實現農作物的增產和農業收入的增加，進而促進農村地區的經濟發展。

2 小型農田水利工程設計的現狀和常見問題

2.1 現狀

我國現階段的小型農田水利工程設計中還存在一些問題，限制著水利工程設計工作的開展。在一些小型水利工程設計過程中，僅僅依靠已積累的工作經驗進行設計工作，缺乏實際測量數據的應用，這導致所設計出的水利工程不夠科學合理。例如，小型農田水利工程的建設會對當地的自然環境產生一定的消極影響，導致植被覆蓋減少，一些小型農田水利工程在設計過程中未考慮到對自然環境的保護，而施工過程中又由于缺少專業的技術人員無法及時修改設計中存在的問題，以致對農業的發展產生不利影響[5]。在工程投入使用后，往往采取攔截河水或溪流的方式進行灌溉，這又導致水資源的嚴重浪費。

2.2 常見問題

小型農田水利工程主要是解決農田的灌溉與排水問題，盡管工程規模較小，卻發揮著不容忽視的作用，保障著農業經濟的平穩發展。農業生產和農作物生長都與水密不可分，高度依賴[6]。小型農田水利工程通過蓄水和排水等功能改進當地自然環境，同時保障農業生產的穩定。目前，在小型農田水利工程設計中仍存在一些常見問題，如圖1所示，影響著水利工程的正常作用。

圖1 常見問題分類

2.2.1 水文勘測工作不準確

水文地質勘測是農田水利工程設計中最重要的準備工作。進行水文地質勘測是指在工程施工前對施工場地的環境進行綜合性評價，需要專業人員使用各種勘測手段開展現場水文地質等信息的調查工作，以保障水利工程施工設計方案的科學性和可行性。水文環境作為地質環境的重要組成部分，一直發揮著不可忽視的作用，所以水文勘測工作的重要性不言而喻。然而在實際勘查的過程中，一些勘查人員不重視水文地質勘查，在實際操作過程中只是形式化地完成勘查所需流程，導致勘查結果不準確，容易發生信息缺失或錯誤等情況，不能真實體現出建設場地原有的水文地質條件，綜合性評價不足。這樣的勘查工作是沒有多大實際意義的。

2.2.2 原有設計存在缺陷

現有的小型農田水利工程，有相當一部分是由鄉鎮或者村組織規劃與建設工作的，受限于各方面條件，設計方案存在許多不足之處，僅僅追求滿足短暫的需求，而忽視設計的質量并壓縮了從設計、施工到使用的時間，有些工程甚至是邊設計、邊施工、邊使用，倉促上馬修建，缺少必要充分的前期規劃設計，對施工質量控制也不嚴格，后期管理更不規范，水利設施和配置不合理，這為工程的投入使用埋下較多的工程隱患。此外，低效處理周圍居民的涉水利益，也嚴重影響著農田水利工程的正常運行。

2.2.3 工程設施老舊

就已建成的小型農田水利工程而言，部分工程由于前期準備工作不足、物資投入有限，所使用的設備的性能不夠先進，投入使用后出現設備高負荷運行的情況。同時，小型農田水利工程的運營資金有限，后期的維修資金也難以及時到位，這些因素都導致設備不能及時更新，出現設備老舊、功能喪失，進而限制著小型農田水利工程蓄水和攔水等功能的實現。

2.2.4 工程監管缺失

在小型農田水利工程的施工過程中，相關部門的監管工作起著重要作用。監管工作必須有始有終，從前期的設計規劃到后期的施工，對全過程都要進行監管。若在設計規劃和施工過程中未及時發現并排除風險因素，施工的過程中就可能出現嚴重的工程安全事故。而目前一些小型農田水利工程設計規劃與施工中的工程監管工作流于形式、浮于表面，只是走個過場，這樣的監管工作體現不出真正的工程監管意義，也不符合新時代工程監管的需求。

3 小型農田水利工程設計的注意事項

為確保小型農田水利工程設計的科學性，有效提高工程建設的質量，針對以上提到的小型農田水利工程中存在的嚴重問題，重點探討小型農田水利工程項目設計要點及注意事項等相關問題[7]。注意事項示意圖如圖2所示。

圖2 注意事項示意圖

3.1 注重項目設計前的實地勘查和影響性分析

在設計工作展開之前，設計人員必須對施工場地內的水文地質情況進行詳細勘查，充分了解當地農業生產所需的水利條件，充分獲取準確信息，進行科學合理的設計規劃。前期的實地調查和獲取的數據為后期設計工作提供堅實的基礎，可有效縮小不同地塊的差距。同時，結合農村生產所需的灌溉條件合理設計排水設施的結構與布置，可對灌溉農田和應用節水技術提供較大助力。

下面以常見的渠道防滲結構設計為例加以說明。防滲結構的設計必須基于實地調查，在綜合分析各項影響因素后開展設計工作。

(1) 天然氣候條件對建設工程的防滲質量有著較大影響，必須作為關鍵影響要素被綜合考慮。例如，工程建設中所使用的建筑材料的有效利用時間受氣候的影響；氣候也有可能導致工程出現凍脹破壞，是工程防凍脹設計需要考慮的影響因素。

(2) 建設場地的地形地貌條件也是設計時應考慮的影響因素。地形與地貌會影響農田水利工程的投入成本，所以在選擇施工方案時，必須將地形與地貌的影響放到重要位置上。

(3) 土壤本身的滲透水平將嚴重影響防滲方法的選取。若土壤的滲透性差，就可采用混凝土作為防滲材料，但若土壤的滲透能力好，則應選取密度較高的材料，以保證防滲工程能正常運行。

3.2 科學設計水利工程的取水方式及引水量

在開展設計工作時，必須結合當地的水文地質條件，選取合適的水源獲取方式，設計相應的取水方式。灌溉水源大致分為提水灌溉和自流取水兩種。其中，提水灌溉適應于地勢較低的田地，往往利用低壩或節能閘閥的蓄水功能將水引流到農田，自流取水灌溉則需結合當地雨季條件下的水文情況進行閘口布置。有閘的小型農田水利工程在穩定水流方面有較大的優勢，能有效進行汛期農田內水資源的合理控制。在選定取水方式之后，必須合理計算引水量。引水量是指實際所需的用水量與中途損耗量之和，而引水途中水的損失量受地質條件、自然環境及水源等多方面的影響。開展小型農田水利工程設計的工作時，應參考渠道引水量合理設計橫斷面，同時繪制出設計的斷面圖，科學計算工程量，做好工程的預算工作，再由專業人員制作設計報告。

3.3 合理設計渠道防滲

在工程設計過程中，應設計渠道的防滲結構，以減少水流的侵蝕和沖擊。設計防滲渠道的重要性體現在以下幾個方面：①有效節水和合理控制渠道土方工程所占據的地面空間；②有效避免出現土地的鹽堿化問題；③有利于優化排水工程的施工成本。

設計防滲渠道的過程中，應充分考慮我國各地區在氣候、地形及土質等方面的差異問題，同時應重點關注滲漏問題。例如，北方地區的氣溫普遍低于南方，因而渠道更容易受凍害影響，在開展設計工作的時候必須考慮到凍害，采用合理的防凍措施，一般使用U形渠道，以防止發生凍脹問題。

此外，應結合當地條件選擇合適的防滲施工技術。一般而言，防滲施工技術主要包含膜料防滲技術、瀝青防滲施工技術、高壓噴射灌漿法等。其中，膜料防滲技術的優點是造價低、施工難度低、適應性較強，其缺點也很明顯，即抗沖擊能力差，因此提高渠道防滲性的關鍵是保證膜料的完整性。而瀝青防滲施工技術是指依托瀝青良好的工程特性，填堵渠道的滲漏部分，使工程使用時間能延長。高壓噴射灌漿法是指利用高壓將水凝漿填入滲漏部分，加快水凝漿與混凝土有機結合，構成可以防滲防漏的壁狀固結物，然而該工法不易控制、容易發生漏噴的現象。

4 加強小型農田水利工程設計的具體措施

(1) 設計人員應-端正工作態度。在以往的設計中，一些設計人員工作態度有問題，缺乏責任意識，未準確了解設計方案的具體情況，這導致設計工作不夠準確。農田水利工程設計人員需要樹立嚴謹認真的工作態度，充分重視水利工程的設計工作，培養設計人員的服務意識和責任意識[8]。

(2) 設計單位要加強專業人員的培養。小型農田水利工程的設計工作需要高專業素養的設計人員，設計人員的專業水平在水利工程建設中起著直接的、重要的作用。因此，水利工程設計部門應加強專業人員的能力培養，一是加強高水平人才的引進，二是定期開展專業培訓工作，以期培養更多的專業設計人員，打造專業素質過硬的設計隊伍，這將有力促進小型農田水利工程質量的提升。

(3) 設計過程中應注重引進先進的機械設備。目前水利工程中使用的機械設備有一部分已陳舊落后，這就要求及時更新機械設備，降低出現安全事故的概率。適時引進先進設備，可明顯提升小型農田水利工程的效率。

5 結束語

綜上所述，設計工作是小型農田水利工程建設中最重要、最基礎的工作。通過前期制定合理的設計方案，為后續施工打下堅實基礎，提高工程的效率、質量與效益[9]。文章從小型農田水利工程設計工作的重要性出發，通過了解小型農田水利工程設計的現狀和當下的常見問題，總結小型農田水利工程設計中的注意事項并提出具體的應對措施，為以后類似工程設計提供參考。