水利灌溉工程设计的分析

李富军（邯郸市水利水电勘测设计研究院，河北　邯郸　056002）

水利灌溉工程设计的分析

李富军
（邯郸市水利水电勘测设计研究院，河北邯郸056002）

水利灌溉工程的快速发展，一定要依靠科学准确的设计。如何对水利灌溉工程做到合理，科学及有效的设计，在现下的水利工程学中，被重点研究讨论。本文从水利灌溉的多方面进行分析，整理，给出水利灌溉工程设计的科学解释。

水利灌溉工程；设计标准；设计布局规划

随着我国农业机械化，智能化的快速发展，农田水利灌溉工程就需要跟上农业机械化，智能化的发展节奏，本文针对农田水利灌溉工程的设计环节，进行分析探讨，希望能为农田水利灌溉的工程发展提供帮助。

一、农田水利工程的设计标准的分析

我国大部分地区的四季界限分明，四季的不停轮换，也造成了河川的流量不停的变化，这一变化的结果就是导致了农田面积的不断变化，和土地的地质不断变化；土地地质的变化，就要求根据土地地质特点来选择适合土地生长的农作物的品种。这两点变化结果，就使得农田灌溉用水量产生不确定的因素，简单来说，并不是每年的土地的灌溉用水量都一样，要根据当年的很多影响灌溉用水量的因素，进行科学的判断，这样才能使灌溉用水量实现最优化。最优化的灌溉用水量是需要由农田水利工程的设计标准来判定的；设计有效，科学的水利灌溉设计标准就显得尤为重要和关键。总体来说，对农田灌溉的水利设计标准有影响的因素共四点：第一点，农田灌溉区的水源源头的水资源状况；第二点，现阶段农田具备的水利设施状况；第三点，当地政府对当地农业发展的规划与期望值；最后一点，当地的现阶段经济发展条件。要根据这四点设计标准影响因素来设计水利灌溉，关键是要掌握好着四点因素的综合度。总结起来有两点最为关键，水利工程灌溉的设计灌溉率和农作物可以承受的旱期天数。

（1）水利工程灌溉的设计灌溉率

水利工程灌溉的设计灌溉率主要是指在水利工程中的灌溉工的满足灌溉用水的天数或者年数在整个水利工程中的占有率。其中工程时间短的按天数计算，工程时间跨度长的，则需用年数计算。在灌溉学中，用“P”来表示这一设计灌溉率。在设计水利工程中的灌溉率时，一定要切合实际，根据工程的大小，当地的水资源状况和适合种植的农作物的种类来确定。例如，在缺水的区域和以种植抗旱农作物为主的区域，设计灌溉率可在50%～80%之间，但是在水资源充沛和以种植水稻为主的区域，设计灌溉率应为70%～95%之间。总之，水利工程灌溉的设计灌溉率，一定要以实际情况出发，千万不要根据往年的数据来闭门设计，这样，根本起不到利于水利工程发展的作用，有可能会适得其反，给水利工程建设带来隐患。

（2）农作物可以承受的旱期天数

农作物可以承受的抗旱天数，主要取决于灌溉设计的取水的方式。灌溉设计的取水的方式是水利工程灌溉的设计的很关键的部分。它主要是根据当地的水资源的量的大小来设计取水的方式。简单来说，水资源的种类是取水的方式的基础条件。现有的水利灌溉的取水的方式主要有两种，一种是自流式的取水方式，另一种是提水式的取水的方式。这两种方式的取水，要具体情况具体分析。

首先讲一下自流式取水。自流式取水是以河川水源为依托。以有无堤坝作为分界，分为无堤坝取水和有堤坝取水两种取水方式。在设计过程中要比较两种取水方式的优缺点，结合现有的条件和经济投入力度来选择最优化，最适当的取水方式，这样才能使灌溉取水的成本降到最低，又取得最大的灌溉取水能力。无堤坝取水在设计时，根据水利工程中的现场实际情况，考虑方案，现有的方案有建设库闸和不建设库闸两种，考虑到洪水灾害的影响，设计时还是要首先考虑建设库闸的方案，此方案可使取水的水流平稳，水流量大。如果水利工程的实际地形中的水位较低，不能实现设计的水量灌溉目的，那么这种情况就要考虑进行有堤坝的取水设计。这种取水设计可以人为的抬高水源水位，使其满足设计的灌溉量。有堤坝取水的优点有：①溢流堤坝可以人为抬高水位，排除河川中的多余水量，在汛期可以起到泄洪的作用；②溢流堤坝可以控制灌溉的水量；③溢流堤坝可以起到过滤泥沙，净化灌溉用水的作用；④保障出水利工程用水外的居民用水。

二、水利灌溉工程渠道布置的设计依据。

在设计水利灌溉工程渠道布置的时候，一定要首先有一个总体的水利灌溉渠道布局，这种总体布局，要从我国的国情，我国的地貌，我国的水源分布等因素着手，还要根据相关水利部门的指导意见来进行总体的水利灌溉渠道布置，让水利工程的效益最大化。总体来说水利灌溉工程的渠道布置要遵从一下几点原则建议：①要充分发挥施工水利工程的当地的地形特点，做到高低有序的设计布局。努力避免更多的额外民居和农用地被占用，做到水利工程的灌溉渠道布置错落有致，整齐划一。要避免进行高难度的水利的施工，避开难以开采的区域。同时要保证总体水利灌溉布局的功能完整性，使其具备水利灌溉以外的功能，例如防洪等。②要做到一能多用，整合水利工程中的水电资源为水利工程的灌溉所用。应尽量做到水利工程灌溉的多种经营模式，充分利用当地的水资源和设施，为水利工程建设提供更多的收益点，提高水利工程的收益率。总体的水利灌溉渠道布置完成后，要细节性的布置枝干渠道的走向和方式。要根据实际的地形、地貌来实际分析设计。不同的地形、地貌在枝干渠道的设计布局上也会有差异。例如丘陵地形，要根据丘陵地形的复杂度，高低坡度，和农田占有率高的特点进行实际渠道布置。在这种地形中，灌溉渠道设计要具备即窄又长的特质，这样才会更贴近丘陵地形的特点，有利于防止丘陵土地的水体流失；再例如平原地形，平原地形，大多数会有地形开阔，水资源丰富的特点，在设计灌溉渠道时，要充分考虑到这一特点，在布局灌溉渠道的同时，做好该地形的防洪措施准备。在我国水利工程建设中，占用的地形多种多样，不只本文所提到的丘陵地形和平原地形，还有很多复杂且综合的地形地貌。在设计水利工程的灌溉渠道时，要根据水利施工中遇到的不同的地形，地貌来具体设计。设计时，切勿脱离水利施工现场及周边的地形，地貌设计，现在的水利工程施工设计根据以往的设计经验往往不能设计出最满足施工现场的灌溉工程。

[1]杨志成.对小型农田水利工程灌溉设计问题的研究[J].农业科技与信息，2015.

[2]王海涛.试论农田水利工程灌溉规划设计[J].科技企业家，2012.

S274

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李富军，出生年月1979.03.18，性别：男，民族：汉族，籍贯：河南省禹州市，所学专业：水利水电工程。