农田水利渠道设计与施工中存在的问题和对策探究

吴小计

(江西省鄱阳县水利局，江西 鄱阳 333100)

农田水利渠道设计与施工中存在的问题和对策探究

吴小计

(江西省鄱阳县水利局，江西 鄱阳 333100)

农田水利渠道的设计和施工是保证农田水利工程效益的基础，同时也是一个非常重要的环节。对水利渠道进行合理的规划设计，并将设计方案落实在具体的施工过程中，可有效促进农田水利田间渠道功能的提升。但是从现阶段我国农田水利渠道情况来看，大多还是采用传统的土渠形式，并且长期运行，因此存在淤塞、渗漏甚至倒塌等问题。文章主要阐述了农田水利渠道设计的基本原则，分析了农田水利渠道设计与施工中存在的问题，并在此基础上提出相应的解决对策。

农田水利渠道；设计；施工；问题；对策

0 前 言

近年来，我国社会经济进入飞速发展的轨道，农业经济也上升了一个新的台阶，新技术和新材料开始在农业施工中得到广泛应用。农田水利渠道一方面可以有效的排涝，另一方面能够保证科学、合理的农业灌溉，因此对于农田产量的提高作用是至关重要的。但是目前我国农田水利渠道建设情况却存在很多问题，例如设计缺乏科学性和合理性、施工过程没有遵循标准以及年久失修等，极大的阻碍了农田水利工程的进展。科学、合理对农田水利渠道进行设计和施工，应成为当前我国农田水利相关课题研究的一个重点问题。

1 农田水利渠道设计和施工的基本原则

农田水利工程在渠道设计过程中为了保障其科学性，必须要遵循以下基本原则：①农田水利渠道设计必须要以我国农田实际情况为基础，做好施工前的勘察工作，以保障设计方案的合理性；②确保设计的安全性。在农田水利渠道设计中，要先对地形进行勘探，标记出高填方、深挖方和危险地段，并在设计中尽可能的规避这些地方，从而为农田水利工程的正常使用功能提供保障；③必须要因地制宜。充分利用工程所在的地形条件，因地制宜的进行工程设计。例如，对于工程地势比较高的地区，需加强灌溉渠道的设计，对于工程的地势比较低的地区，需加强排水沟的设计，从而为渠道灌水和排水的通畅提供保障，实现自流灌溉。在对灌溉渠道进行设计时，还应考虑该地区是高地还是洼地，并对两者进行区分，因地制宜采取不同的处理措施[1]。除此之外，在渠道设计中还应严格避免对民房和田地的影响和占用，尽可能使渠道平行，不要出现交叉；④要以提高农田灌溉用水效率为指导，保证灌溉用水的效果，从而提高灌溉用水效益；⑤必须要干支结合。在渠道设计中，在全面考虑地形、渠道、横断面、地质以及过水量等问题的前提下，应对干渠和支渠进行科学、合理的设计和布置，从而保障方案的可行性和经济性；⑥农田水利渠道设计不仅要能够满足农田的基本用水需求，同时还要做好农田的防洪和防涝工作，并将农田水利设计与居民的生产和生活用水有效结合起来，从而在保障居民用水安全的同时有效预防农田出现干旱或洪涝。

农田水利工程在渠道设计过程中为了保障其可行性，必须要遵循以下基本原则：①科学规划。要将灌排有效结合起来，统一规划排水渠道和灌溉渠道，避免由于灌溉水量大而引起排水不畅，进而导致土壤盐渍化；②确保施工安全。要尽可能的规避危险地段，确保渠道施工安全，渠线要适当布置排洪、泄洪等设施，以保证暴雨时及时排出洪水，避免出现塌岸问题[2]；③以经济合理为指导，控制施工成本。在渠线的施工中，要以顺直，挖方、填方少为首选，降低工程费用；④结合当地实际。渠道施工必须要与当地的土地规划、行政规划以及社会发展规划相协调，便于工程管理和用水管理。

2 农田水利渠道设计与施工中存在的问题

2.1 渠道设计中存在的问题

农田水利渠道设计是施工的基础，因此必须要严格遵循设计原则。渠道设计中存在的问题主要表现在以下4个方面：①一些农田水利渠道工程在衬砌设计中没有遵循相应的要求，导致农田水利渠道工程的使用寿命大大缩减；②一些设计单位的设计脱离了施工实际，认为只要设计出可行的方案就可以了，缺乏技术经济观念指导，忽视了设计的优化，导致在进入施工阶段后，需要对设计方案进行大面积的修改，大大拖延了施工进度，也增加了施工成本；③在设计中没有充分重视跌水的设计，尤其是在农田水利规模较小的工程设计中，很多设计人员没有对施工地点进行实地勘察，单纯依靠资料、信息来进行跌水设计，导致设计缺乏准确度，不符合标准，从而大大增加了水利工程施工难度，甚至还会使施工成本增加[3-4]。

2.2 渠道施工中存在的问题

水利工程施工质量与工程的效益以及水利设施的寿命有直接联系，如果施工质量不佳，则工程效益难以达标，水利设施的寿命也会大大缩减[5]。现在我国水利工程施工管理已经比较先进了，但是仍然存在施工质量差异大、没有严格遵循标准执行施工等问题。

农田水利渠道工程中的施工问题主要表现在以下几个方面：①针对标尺方面，在实际施工过程中，大多数施工人员没有制作标尺，或者标尺制作存在较大的误差，进而导致卡尺中心线大大偏离了渠道中心线，难以有效保障开挖施工质量；②在开挖过程中，没有对U行槽顶部进行准确的调整，或者没有及时的清理回填土中的杂质，存在较多的石头、杂草还有树根等[6]；③放样中存在较大的问题。渠道放样的目的是放出渠道的挖方位置和渠道边线。在施工中没有全面考虑渠道的渠底宽、堤底宽还有比降等，对渠道放样质量造成了不良影响，同时也不利于渠道开挖施工的顺利展开。

3 加强农田水利渠道设计与规划的方法

3.1 加强渠道灌区优化设计

农田水利渠道设计必须要以灌溉标准要求为依据，并与灌区总体设计相符合。其设计要点主要包括以下几个方面：

1)灌区设置固定的渠道，首先考虑干渠，其次支渠，再次斗渠，最后考虑农渠，不能越级设置渠道。如果灌区的面积低于2万hm2，那么可以根据实际情况减少渠道级数；如果灌区的面积高于2万hm2，则应严格遵照上述顺序。

2)各级渠道的布置应首选地势较高地带。支渠和干渠的设置可以沿等高线或者分水岭展开；渠系的布置应建立在乡村独立分配和全面考虑行政区划的基础上；在渠道线路的设计中，在遵循短而直的基础上，要尽可能的规避那些存在风化破碎岩石、滑坡或者其它不良地质条件的危险因素，同时设计上要避免穿越村庄、或者出现深挖、高填等问题，这样可以为机耕提供有利条件，另外还要适当减小石渠或刚性衬砌渠道的弯道曲率半径，不过必须要高于水面宽度的2.5倍；如果条件受限制，不能达到上述设计要求时，必须要在施工过程中建立各种相应的防护措施。

3)在布设长藤结瓜式灌溉渠道系统时，渠道要尽量绕过池塘、水库以及围堰，并且渠道的布置必须要有利于发挥调节和反调节作用，如果该灌区工程的面积超过万亩，则应该采用连续灌溉的方式来设计干渠和支渠，采用轮灌的方式设计斗渠和农渠，组数保持在2-3组即可，每个轮灌组的供水量需要保持一致。

4)续灌渠道的设计流量可以采用Qs=Q(1+θL)进行计算，其中Qs表示的是续灌渠道的设计流量，单位是m3/s，Q表示的是渠灌分出的总流量，单位是m3/s，θ表示的是渠道单位长度的水量损失率，单位是%/km，L表示的是渠道的工作长度。续灌渠道加大流量的加大百分数可以根据表1取值。如果渠道工程施工地区偏湿润，应该取最小值，而如果渠道工程施工地区偏干旱，则应该取最大值。并且还需要注意续灌渠道最小流量最好≥设计流量的40%，最小水深最好≥设计水深的70%。

表1 加大流量的加大百分数

3.2 加强渠道比降设计

渠底比降是农田水利渠道设计中的一个重要环节，在设计中，要先对农田水利渠道旧的渠底比降参数进行深入的调查，总结出现的问题，并全面分析其原因，然后结合现阶段以及未来的需求来对渠底比降进行科学的设计，以长远利益为指导，将潜在的问题一次性彻底解决，从而大大提高农田水利的经济效益。另外，渠底沉降会对其它工作产生影响，因此必须要统筹全局，设计必须要符合科学、合理的原则，以保障其经济效益和社会效益。在土渠道中，必须要尽量降低渠底比降，一般选择的数值为1/1000，在混凝土衬砌渠道中，为了有效降低跌水的个数与跌水的落差，要适当的增大渠底比降，一般选择的数值为1/500，不过增大数值的同时要考虑渠内水深，避免由于流速过大而使水深降低，这样不能很好的满足灌溉供水需求[7]。

4 加强农田水利渠道施工管理的措施

在U型槽施工管理中，一方面要夯实混凝土，采用U型槽的设计，并保证内壁的光滑，从而保证水的顺利流通，有效避免渠道被泥沙堵塞，对于避免传统农田水利渠道工程中常见的堵塞、塌陷等问题也有积极的预防效果；另一方面要细化安装步骤，在施工之前要先对其进行精确的测量和科学的设计，尤其是在土方顶面的平滑度方面，必须要达到标准要求以上，其次在回填土的过程中要对其中的杂质进行清理，用细致的回填泥土填充；除此之外，还要对标尺制作进行优化，必须要使卡尺中心线与渠道放样的中心线保持一致，严格避免偏离，从而为施工的准确性和正常进行提供保障[8]。

5 结 语

我国是一个农业大国，农业经济在国民经济中的地位是不可替代的。我国农田水利渠道工程的设计和施工由于受多因素的影响，使设计和施工的难度都有所增加，对设计和施工的要求也更高，因此要明确这些制约因素，并予以积极的预防和克服，以保障施工效率和施工质量。针对我国农田水利渠道设计和施工中存在的多种问题，在农田水利渠道设计中必须要从整体上考虑各方面的因素，结合实际情况，并在施工过程中配合科学、合理的施工控制，同时相关人员应该始终坚持严谨、负责的态度，以保障施工质量和施工进度，并延长农田水利渠道的使用寿命，从而有效提高农田水利渠道的经济效益和社会效益。

[1]刘谦,丁飞,刘冠.农田灌溉渠道工程设计与施工质量控制[J].科技与企业,2015(03):161.

[2]白来亚.农田水利渠道的设计及施工探讨[J].四川水泥,2015(05):172-173.

[3]卢山.小型农田水利渠道的设计与施工[J].吉林农业,2015(11):79.

[4]李振球.对小型农田水利工程中渠道设计的探究[J].黑龙江科技信息,2014(02):200.

[5]冯亮,张鹤冉,宋立英.关于农田水利渠道施工设计探讨[J].江西建材,2014(08):110-111.

[6]罗安琼.农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理[J].商业故事,2015(05):44.

[7]陈泽敏.农田灌溉渠道工程设计与施工质量控制[J].科技创新与应用,2016(15):204.

[8]张新红.山东某小型农田渠道设计和施工技术分析[J].中国水运：下半月,2016(07):188-189.

1007-7596(2017)06-0179-03

2017-05-20

吴小计(1986-)，男，江西鄱阳人，工程师，从事水利工程设计工作。

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