对灌区灌溉渠系系统的规划布置探讨

赵惠

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司石河子分公司 石河子市 832000）

对灌区灌溉渠系系统的规划布置探讨

赵惠

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司石河子分公司 石河子市 832000）

伴随着农业的高速发展，在灌溉系统设计结构中，渠道结构以及建筑物结构应用不断增多，如何建构科学合理的规划布局模型，需要相关技术人员结合实际情况，积极优化项目管理和经济效益结构，确保其在满足配水任务的基础上，实现经济效益和社会效益的共赢。文章分析案例，对灌区灌溉渠系系统规划的基本形式、原则以及流程进行了集中阐释，并对其防洪规划展开了探讨，旨在为相关项目管理人员提供有价值的参考建议。

灌溉区域 灌溉渠系系统 规划布置 防洪

在现代化灌区灌溉渠系系统中，要合理化设计其规划布局模型，从而实现设计结构之间的协调并存，满足灌溉和排水要求。只有保证灌区灌溉渠系系统规划布局的完整程度，才能落实多元化发展布局策略，确保整体管理模型效果的最优化。

1 案例分析

某工程项目是一期工程的续建部分，典型的电力提水灌溉工程项目，总灌溉面积为7.25万hm2，灌溉工程涉及4个直属县。工程项目总装机容量约为1.21万kW，涉及30座抽水泵站，并集中安装了150台抽水机组。在工程项目运行过程中，至总工程量一半时由于资金短缺，存在一段时间的停工，在此期间，骨干渠系和支渠地貌特征发生了很多变化，相关工程规划人员对其进行了复测，并针对灌区灌溉渠系系统进行了二次规划布置，结合相应的基本原则，保证设计结构顺应工程项目的整体要求。

2 灌区灌溉渠系系统规划布置概述

2.1 灌区灌溉渠系系统规划布置的基本原则

在对灌溉区域的灌溉渠系统进行集中设计和综合管理的过程中，要针对骨干区域和支渠灌溉区域进行统筹设计，结合其自身需求，严格遵守规划要求，完成规划布置工作[1]。其中，骨干区域的布置具有全局性意义，不仅仅是规划结构的中心，也是整体工程项目继续推进的关键，项目负责人员要结合经济要求以及安全参数进行综合布置，确保相关运行维度和管理机制的贴合度，结合调查研究有序完成，真正实现整体规划布局的可持续发展，充分发挥布置方案的实际价值。

（1）对灌区灌溉渠系系统的支渠部分进行规划设计时，也要遵循基本原则。在规划布置过程中，技术人员要严格遵守灌区的具体要求，规划布置结构要按照灌区的土地利用规划模型以及行政区的实际规划的相关模型规范有序进行，保证沟渠的具体参数贴合实际需求[2]。着重对支渠的间距以及长度进行机械化耕作，以保证沟渠的规划布置切实有效。

（2）骨干渠渠系系统的规划布置是整体布置系统中的重点，不仅仅担负着主要的灌溉任务，也对整体灌区的经济效益产生影响，灌区灌溉渠系系统是最基本的应用框架，在实际处理过程中，技术人员要充分结合规划要求，不仅要对地形进行及时的调研，也要保证水源、地质等因素符合实际需求。首先，有效运行自流灌溉和自流排水。在灌溉渠灌溉渠系系统的水源水位以及排水承载区域水位的情况较为固定时，将其渠道尽量布置在高地，最大化地满足自流灌溉区域，而排水渠道则要布置在地势较低的区域，实现自流直接流于承载泄流水量的目的。也就是说，要对不同水位进行集中控制，才能真正合理化地升级灌溉区域的综合水平。其次，在骨干渠渠系系统设计过程中，要将骨干区域和支渠渠道进行统筹布置和安排，多数情况要保持灌区内部灌溉区域和排水渠道“各自为政”，形成相互不打扰的排水模型，提高水位管理和控制水平。例如，在平原地区，灌溉渠道若是要利用布置结构优化其实际效果，就要保证排水沟布置的合理性。最后，技术人员在应用渠道布置操作模型的过程中，要对工程量以及工程费用进行综合考量，在满足安全要求的基础上，结合其地形特征，有效利用直穿和绕行等多种方式，对渠道的运行基础展开多元化管理，从根本上减少灌区灌溉渠系系统的工程量，深度贯彻落实基础处理要求，提升其整体价值[3]。

除此之外，在灌区灌溉渠系系统规划布置过程中，要严格遵守因地制宜的原则，确保其布置模型贴合当地要求，利用集中的水位落差实现发电要求，短距离排水沟兼做航道，进行货物运输。

2.2 灌区灌溉渠系系统规划布置的基本形式

在灌区灌溉系系统规划布置模型建立过程中，要满足经济需求和管理框架体系的实际要求。基本组成结构主要包括灌区取水枢纽、不同级别的输水渠道、不同级别的配水渠道以及排水和泄水区域等[4]。目前，较为普遍的灌区灌溉渠系系统主要包括两种形式，一种是山丘、丘陵区的灌区灌溉渠系，另一种是平原型灌区灌溉渠系。而在实际布置形式中，干渠沿等高线布置和干渠沿分水岭布置是较为常见的布置方式。

（1）干渠沿分水岭布置。主要地形指的是地面岗脊线较多的情况，整体布置结构的沿线方向要保证等高线垂直，设计干渠比要依据地面的实际坡度进行综合测定。而对于该区域的支渠结构，要在干渠的两侧有效分出，从而满足大规模灌溉的要求。一般而言，在浅丘岗地的灌区多采用这种“上段盘山下端沿脊线”的方式，减少了干渠结构和天然河沟的交错问题，不仅工程量较少，且建筑物数量也较为合理。值得一提的是，在山丘地区，干渠要结合实际情况修建衔接建筑物，利用泄洪建筑以及沿渠道的山坡截留沟渠进行综合管控，优化其对于山洪的抗击能力[5]。

（2）干渠沿高线布置。主要指的是干渠的位置沿着灌溉区域的上部边缘进行集中布置，整体布置结构是为了更好的满足其全面灌溉的要求，利用支渠对其进行侧面引出，多应用于分水岭地形结构中。由于地面等高线等位置和主要河流的方向呈现的是平行状态。并且，在灌溉区域内，山溪以及河流等都可以当做干沟模型以及支沟模型。值得一提的是，在干渠沿高线布置过程中，由于干渠的渠线线路较长，要针对渠道底部进行缓坡设计，集中水位落差满足发电目要求。需要着重注意的是，在干渠沿高线布置结构中，干渠的位置要适中，从根本上满足设计优化原则，真正优化其布置位置，不宜过高或者过低。总之，结构设计人员要结合实际要求，综合考量地形特征，确保设计维度能贴合经济要求以及灌区灌溉系统的具体参数体系[6]。

2.3 灌区灌溉渠系系统规划布置的基本流程

在灌区灌溉渠系系统规划项目推进过程中，相关项目负责人员要按照基本流程步骤有序开展，在满足相关要求的同时，充分发挥灌溉渠系系统的优势。

（1）对渠线进行初步勘察。在设计项目开始初期，要对整体情况和地理要求进行系统化分析，并在地图上进行整理，按照渠道布置的基本原则，对渠系系统的大致结构进行勾画。值得一提的是，在建立灌溉渠系系统模型之前，技术人员需要对当地干部群众进行走访，确保设计维度能贴合当地的实际要求，制定不同的方案，反复比较并进行有效的甄别。初步勘察非常关键，利用仪器对干渠的控制点进行集中处理，一般采用的是等渠道比降参数，并标注相对位置以及高程结构，按照实际要求对支渠的分水口和渠线的具体方向进行有效标定，从而更好地对支渠控制范围进行全面划分和处理。只有保证受益的田地以及支渠的渠线位置完整有序，才能在满足地质特征评估的基础上，符合当地的实际需求[7]。

（2）进行二次复查。在二次复查过程中，要对干渠的线路进行集中的二次查验，利用视距测量机制以及水准测量机制对不同控制点的相对位置和高程进行有效处理。例如，在处理过程中，要对经济效益、工程量、工程施工难易程度等进行深度分析和集中处理。在对干渠进行复查后，整体灌区灌溉渠系系统的大致方案已经确定，对于相应参数要进行及时的登记。

（3）对系统进行初测。在二次复查后，项目负责人员要对渠线进行初步测量，渠道两侧实际宽度控制在（100～200）m之间。初测工作要保证导线结构和渠道中线的匹配程度，并对渠道沿线的土壤、地质等参数进行集中审核和标注，并把渠系系统中涉及的建筑位置以及材料的开采地点进行综合分析，只有保证建筑物类型以及主要尺寸贴合实际要求，才能真正落实设计项目，记录人员要将初测结果以及相应数据进行集中汇总。

（4）纸上定线操作。在测量工作告一段落后，要进行集中的定线，结合地形图的基本框架，对渠道中心线的平面位置以及纵断面位置进行确认。按照比例尺等高距（0.5～1.0）m的标准对测量数据进行地形图绘制[8]。另外，在进行中心线位置定位之前，相关项目负责人要对渠道入口到渠道平渠之间的平均纵坡参数进行系统化计算，结合实际流量和土质条件，合理布置纵坡，设计标准横断面等。并计算渠道比降参数，结合灌区灌溉渠系系统的沿线地形结构以及实际输水量要求，通过精密计算以保证设计框架贴合实际。只有确定了灌区灌溉渠系系统内渠道弯道的最小曲率半径、水头损失等参数，才能完成定线要求。

（5）定线测量。在定线测量工序开展后，要在实地对渠道中心线进行有效划定，并按照中心线各个桩号的实际位置测绘出纵断面。只有保证定线测量过程的完整度，才能实现整体管理效果的升级。在地质勘查项目运行和管控过程中，要对地质条件、土石分界线以及塌方问题等进行综合预估，并对危险区域进行集中加固。

3 灌区灌溉渠系系统规划的防洪功效

灌区灌溉渠系系统除了对田地进行灌溉外，也能利用自身的防洪规划保证渠道排水出路顺畅，相关项目负责人要在结合防洪要求的基础上，对渠道沿线的经济情况等客观因素进行综合考量，严格遵守防洪规划的原则，有序推进规划体系的运作。在规划制定和运行过程中，要尽量采用立体交叉排洪建筑物，减少渠道承载的负担。并对进入渠道的洪水进行洪峰流量设计，以保证灌溉区域以外的地面水从边界处的截水沟直接排走[9]。

4 结语

总而言之，灌区灌溉渠系系统规划项目在实际应用过程中，需要相关技术人员结合实际情况，建构系统化且完整的管理方案和设计模型，在深入调查社会经济条件以及地形、人文等基本参数后，建立分析比对体系。与此同时，根据灌溉需求深度落实综合治理原则，保证灌区灌溉渠系系统规划布置结构的最优化，也为农业灌溉项目的可持续发展奠定坚实基础。

[1]贾应堂.聚苯板保温垫层在双塔灌区灌溉渠道上的应用[J].科技与企业,2014,22(18)：96-96.

[2]赵文举,马孝义,刘哲等.多级灌溉渠系配水优化编组模型与算法研究[J].农业工程学报,2015,24(02)：11-16.

[3]刘晓俊.潇河灌区农田灌溉渠系配套工程建设分析研究[J].农业与技术,2015,22(04)：31-31.

[4]宋松柏,吕宏兴.灌溉渠道轮灌配水优化模型与遗传算法求解[J].农业工程学报,2014,20(02)：40-44.

[5]韩宇,吕宏兴,余国安，等.两种运行方式下灌溉渠道的非恒定流数值模拟[J].长江科学院院报,2015,27(03)：29-33.

[6]刘领,史峰,贺小近，等.灰色系统模糊综合评估法在水利工程招标中的应用——以西藏自治区某灌溉渠系为例[J].河南科技（上半月）,2015,11(12)：32-33.

[7]卢胜利,曹家麟,雷崇民，等.黄河可交易水权制度与引黄灌溉渠网数字化研究[J].人民黄河,2014,26(07)：28-30.

[8]曹虎.山东滨州灌溉渠道及其环境景观设计研究——以张肖堂东干渠及其环境景观设计为例[D].苏州：苏州大学,2013. [9]陆洪昌.对灌区灌溉渠系系统的规划布置探讨[J].水利科技与经济,2013,19(01)：87-88.

2017-02-10）

赵惠（1973-），男，陕西人，大学本科，工程师，研究方向或主要工作性质，水利工程设计。