浅谈小型农田水利工程设计存在的问题及对策研究

赵飞

扬州市永辉工程咨询有限责任公司 225000

摘要：近年来国家投入大量资金，开展小型农田水利项目，大力发展农村经济，农田水利工程建设是促进农村经济发展的重要措施。小型农田水利工程建设可以促进农业增产、农民增收、改善农村生态环境，为建设社会主义新农村奠定基础。为了保证小型农田水利工程的设计质量，提高工程效益，对小型农田水利工程设计中存在的问题进行研究非常有必要。

关键词：小型农田水利；工程设计；存在问题；对策

小型农田水利设施是农业基础设施的重要组成部分，是提高农业综合生产能力的重要前提条件，是全面建设小康社会的重要基础保障。2011年1月29日《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》正式公布。《文件》指出农田水利建设滞后是影响农业稳定发展和国家粮食安全的最大硬伤。从根本上改变靠天吃饭的局面、持续提高农业综合生产能力，首先要夯实农田水利这个基础。

小型农田水利工程是农村的公益性设施，它分布面廣，数量众多，是农村水利建设与管理工作的重点，有着不可替代的作用。实施小型农田水利建设项目，能极大地提高灌溉泵站的运行效率，提高渠道水利用系数，节约水资源、节省提水电费，降低农业灌溉成本，提高灌溉保证率，对于促进农业增产，农民增收意义非凡。

1、小型农田水利工程设计中存在的问题

小型水利工程设计中最基本需要考虑农田灌溉水源有保障，灌溉渠系工程配套齐全、农田排水出路顺畅等。

（1）小型水源工程设计

小型水源工程即保证农田灌溉水源需建工程，平原地区主要是一些提水灌区，小型水源工程设计主要即提水灌溉泵站设计。灌溉泵站设计中由于规划设计不合理，会出现灌溉泵站流量不足、扬程不够等问题。

（2）灌溉渠系工程

灌溉渠系工程即保证灌溉泵站提水后能顺利进入农田，满足农田的需水要求。主要需要考虑渠道的规模，渠道小了，灌溉水漫出渠道；渠道建大了，水源不足，部分田块取不到水。

（3）排水工程

排水工程即满足农田排水要求，保证农田不受涝、不受渍。在工程设计中很多设计工作者仅考虑农田不受涝，不考虑渍害问题，造成农业减产。

2、小型农田水利工程设计中问题对策研究

以上列举了小型农田水利工程设计中存在的常见问题，以下对设计中存在的问题进行分析，并提出研究的对策，给设计工作者在以后的工程设计过程中提供参考。

（1）小型水源工程问题对策

小型水源工程设计需明确该地区的种植结构（水稻、小麦等）、灌溉制度（灌水天数、灌水定额、泵站工作时间等）、灌溉保证率。

以南京市溧水区洪蓝镇上港村农田水利项目为例，该地区主要种植水稻，水稻种植用水主要集中在泡田期，水稻泡田定额取80m?/亩，水稻泡田天数为7天，泵站每天工作22小时。灌溉模数：

（m?/s）/万亩

式中：—净灌水模数，（m?/s）/万亩；

—某种作物种植面积占总灌溉面积的百分比（%），项目区主要种植水稻、小麦，为稻麦两季种植，种植面积与灌溉面积相同考虑=1；

—某种作物灌水定额，m?/亩；

—灌水天数，d；

—每天灌水小时数，h。

考虑到项目区灌溉渠道均采用防渗渠，渠系基本三级入地，即支、斗、农，渠系及田间水损失后，灌溉水利用系数取0.70，则项目区考虑灌溉水利用系数的灌水模数为：

（m?/s）/万亩

该灌溉泵站控制农田面积600亩，灌溉泵站流量为2.06×600/10000=0.13m?/s。

泵站的扬程问题，泵站出水侧水位需根据灌区规划平整的地面线，保证最低田块满足灌溉需求，控制最低点水位高出田面0.2m；进水侧水位需根据灌溉设计保证率推求满足设计保证率下进水侧河道水位的最低水位，以此作为泵站的设计净扬程。

（2）灌溉渠系工程问题

灌溉渠系工程即保证灌溉泵站提水后能顺利进入农田，满足农田的需水要求。一般渠道灌溉，渠道流量为灌溉农田面积×灌水模数，但如果农田灌溉面积较大，分轮灌组时，实际设计中就不能这样计算渠道灌溉流量了，因为分轮灌组中时，轮灌组的面积一般不会相同，这样的情况下，我们设计渠道流量的时候，就按每个轮灌组的流量相等，各个农渠按照控制面积比例分配流量。以《泗洪县西南岗水源工程塘坝拓浚工程增补项目方案》为例，灌区面积约8400亩，灌溉系统：泵站——支渠——农渠——田块。泵站设计流量1.1m?/s，支渠渠道水利用系数0.92，到农渠时流量为1.01m?/s。分为3个轮灌组，轮灌组控制面积分别为2183.74亩、3634.43亩、2551.61亩。计算各农渠流量时应以轮灌组为单位，每个轮灌组中各农渠控制灌溉的面积比例分配1.01m?/s。计算表以轮灌组一为例，如下表所示。

轮灌组一渠道设计流量计算表

轮灌组别 农渠编号 渠道控制面积（亩） 按控制面积分配1.01m?/s

轮灌组一 1 240.25 0.11

2 264.03 0.12

3 264.55 0.12

4 266.26 0.12

5 167.78 0.08

6 401.07 0.19

7 269.53 0.12

8 310.27 0.14

合计 2183.74 1.01

（3）排水工程

排水工程中，中沟以上排水主要考虑排涝标准下农田不受涝，一般没有问题，有问题主要是农沟设计这块，许多设计人员没有考虑农田不受渍。比如《泗洪县西南岗水源工程塘坝拓浚工程增补项目方案》中排涝标准：日降雨200mm，雨后1天排出积水。排渍标准：控制农田地下水埋深不小于0.8m。根据计算该排涝标准下排水模数0.8m?/s/km?，农沟2控制农田面积0.18km?，排涝流量0.144m?/s。许多设计工作者就按照这个排涝流量、比降1：1000计算排水沟断面，这样的做法显然是不对的，需要考虑排渍标准，控制农田地下水埋深不小于0.8m，设计排水沟时，一般首先根据作物需求的地下埋深、排水农沟边坡稳定条件、施工难易程度等初步确定排水农沟的深度，然后再相应的间距。

当作物允许的地下水埋深一定时，排水沟深度（D）可以表示为下式：

式中：作物需求的地下埋深，m

当两沟之间的中心点地下水位已降至时，地下水位与沟水位之差。此值视农田的土质与沟的间距而定，一般不小于0.2-0.3m；

—排水农沟中的水深，排地下水时沟内水深很浅，一般取0.1-0.2m

发生降雨时，当降雨入渗补给地下水的水量大于排水沟排除的水量时，则地下水位将不断上升；降雨停止以后，水位开始下降，下降的水位随时间而变化。因此采用非恒定流计算公式。