浅谈农田水利农田灌溉渠道工程的设计

赵建成泰来县大兴镇水利站

浅谈农田水利农田灌溉渠道工程的设计

赵建成
泰来县大兴镇水利站

近些年来，国家及地方逐渐意识到，农田水利设施的完善对促进农业高效生产有着至关重要的影响，于是对农田水利工程越来越重视，而农田灌溉渠道工程一直是农田水利工程中的重要部分。因此，合理设计农田灌溉工程以及多方面考虑设计方案的优化，可以有效的调节、改善农田水分状况，提高农业生产效益，使农业生产达到事半功倍的效果。本研究主要从工程设计中常见的问题、工程设计方案的优化方向两个方面来简单谈论农田水利中农田灌溉渠道工程的设计。

农田水利；灌溉渠道；工程设计

前言

针对我国广阔的耕地面积，农田水利工程的合理布置是提升农业效益、提高生产效率的有效方法。近年来国家在农田水利工程中的投入也逐渐增大，对其要求也随之严格。在大大小小的农田水利工程中，农田灌溉渠道工程一直是不可缺少的一部分。渠道工程的设计，不仅会直接影响到施工，而且还会影响到农田的输水和灌溉。因此，合理设计灌溉渠道工程，并结合多种实际影响因素对方案进行优化，是使农田灌溉体系规范化、使农业生产效率快速提升、使农民收益有效增加的重要可行性措施。

1.农业灌溉渠道工程的设计问题

1.1使用的材料问题

建筑材料是工程设计的基础，农业灌溉最主要的目的就是要将适量的水流引入农田，对农田进行灌溉，因此，在设计农业灌溉渠道工程时，材料应满足防渗原则。一般灌溉渠道多选用混凝土材料，虽然混凝土强度高、防渗性能优良，但是当地资源不一定能满足混凝土原料中砂石料的需求，这将使成本提高，不够实用、经济。不同地域的温度、地势等自然因素不同，对建筑所使用的材料也要求不同。为温差大的地区设计渠道工程，应考虑到材料的热胀冷缩性能；根据所处地势不同，需考虑建筑材料的耐压参数是否合适。除去混凝土这种传统的建筑材料，还有一些轻薄的材料，例如塑料、塑钢等。这些轻薄、防渗性能好的材料可以使用于水资源较缺乏的农田灌溉区。这些轻薄的材料不仅有较强的抗氧化性能，可用时间长，而且由于轻薄有柔性，其材料的连接实施方便，且相对其他材料链接处其防渗功能较好、稳固性较高。

1.2水流的地面落差问题

农田灌溉渠道工程，重在解决农田中水资源的合理使用问题，当所设计的地区缺水严重时，当然是使系统最大化的节约和利用水资源，然而，一些强降水地区或短期强降水地区的农田灌溉渠道设计，需要合理控制水流的流量的同时还需解决水流附带产生的问题。例如，一些水流有一定的地面落差，为避免出现渠道冲刷的现象，需要在农业灌溉渠道设计中布设一种水工建筑物——跌水。跌水的设置落差高度不宜过大，可以设置多级，使水流地面的高度逐级降低，尽量减缓水流对地面的冲击作用。

1.3渠道坡降的选择

渠底坡降是农业灌溉渠道工程设计中的一个重要参数。渠底坡降也被称为比降。渠道坡降的选择，不仅关系到农田灌溉渠道的输水能力和渠道的稳定性，而且也影响到渠道和建筑物的工程量以及灌溉面积。选择合适的渠道坡降，应根据上下级渠道衔接要求、实际地面坡度、沿岸土质等因素综合考虑。例如，沿岸土质较轻，则主要根据防止水流冲刷的因素设置坡降，若水源供水含沙量大，则应考虑防止淤积的因素。坡降的选择还与渠道衬砌有关，没有衬砌的坡降应设计较小，以千分之一为宜。渠道坡降大小应该和跌水的布设综合起来设计，增大水渠坡降时，可以使跌水落差减小或将跌水个数减少。

2.农田灌溉渠道工程方案的优化

2.1与实际有机结合

农田灌溉渠道工程设计方案，应该最大化的考虑地理条件优势，与具体实际相结合。为了让系统尽可能的实现自流灌溉，将设计与实际考察的地势高低相结合，可以起到事半功倍的效果。如果一个新修的干渠比支渠地势要低，这会造成支渠引水困难；如果，灌溉渠道比邻近的农田地势还要低，这必然会导致农田供水不足。灌排水渠道应尽量减少分叉的设计，尽量使水流更集中，灌水和排水渠道最好独立设置系统，以方便管理。此外，利用水流趋势，应将灌水设置在上游地势较高的地方，将排水设置在下游地势较低的地方。除了对地势高低因素的考察，还应考虑到附近的溪流、河水等自然条件。农田灌溉渠道最好不要和附近的溪流靠得太近，以免被洪涝灾害的水流所冲毁。农田灌溉渠道工程设计的最终目的就是要将适量的水流引入农田，对农田进行灌溉。

2.2注重考虑细节

农田灌溉渠道工程的设计受自然因素影响较大，例如雨水、地形地貌等。在工程设计的过程中，需要尽可能多的考虑到这些细节，尽可能真实的仿真模拟出不同自然条件下的工程参数，否则不仅会给工程的实施带来极大不便，还会对农田灌溉渠道的使用效果带来影响，即耗费人力又耗费资源，使工程项目效率降低。例如，雨水季节充沛的降水量容易使山体饱和，水无法从渠道渗进排出，这时，排水孔的合理设计显得尤为重要。有些渠道在侧面设置了回水口，这看似不起眼的结构，却能解决伴渠工路的积水、山区的汇流水产生的安全问题。新老渠道衔接处存在的安全隐患问题也是农田灌溉渠道工程中需要考虑到的一个细节。可以采用修建截水墙和铺设消能干砌石的方法来解决这个问题。在新老渠道衔接处修建宽度约50cm，深度约100cm的混凝土截水墙，铺设宽度约80cm，深度约120cm的消能干砌石，可以提高新老渠道衔接处的牢固程度。

2.3配套工程的考虑

在农田灌溉系统的修建过程中，必然会对周围原有的建筑产生一定的影响。例如，山区小型渠道的施工，往往由于工期紧、施工难度大而只能使用大型的施工机械设备，这会对渠道周边的道路造成严重损坏，在农田灌溉渠道修好的同时，还应对所影响到的道路进行修补工作。因此，在工程设计中也需要考虑到这些，并将周围道路的修复作为一项重要工作写入到设计中。一套完整的农田灌溉渠道系统的设计，不仅应仔细考虑核心系统的设计细节、影响因素，还应考虑到该工程对周围环境的影响，以及对这些影响的修复方案，这样才能与当地实际相结合，使农业生产效率和水资源利用率都得到最大的提升。

3.结语

农业的高效生产，与优良的农田灌溉渠道系统分不开。而农业灌溉渠道系统受自然条件因素等外力作用影响较大，因此在方案的设计过程中要注意材料、跌水、渠底比降等设计因素的合理选择，在方案的优化过程中即要全面周到的考虑整体，又要仔细分析考虑到各个细节，以不同自然条件等实际情况为依托，查漏补缺，设计出贴合当地实际的农业灌溉渠道工程。这样才能使水资源得到最大化的利用，使农业生产效率得到最优化的提升，提升农田产量，提高农民收益，促进农业持续健康的发展。

[1]李根红.浅谈小型农灌渠道工程设计与施工质量控制[J].中国新技术产品，2011（20）.

[2]覃献基.小型农田水利渠道设计与施工[J].科技风，2012，（09）.