农田水利灌溉工程设计研究

朱霞琴

摘 要： 脱贫攻坚战是我国实现全面小康社会的重要战役，农村贫困人口在我国贫困人口中占比极大，近三十年来，我国通过城市化解决了大部分农村贫困问题，但基于我国的生产结构来看，如今的农村人口脱贫依然要依附于农业及农副业，所以农田水利灌溉工程的发展就成为了当今社会急需解决的问题。本文将从工程设计技术角度，深入讨论我国农田水利灌溉技术的发展方向和实际工程落地过程中出现的问题。

关键词： 工程设计;农田;水利

【中图分类号】S274 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.36.090

1 我国农田水利工程遇到的问题

我国在水资源的时间和空间分布上不均衡，以及不同地貌对农田水利工程工作开展的阻碍，都是限制我国农田水利工程发展的关键因素。对于我国中部产粮区，年均降水较为充沛，传统水利工程已能够满足基本的农业需要，而我国北部产粮区均降水少，可用的农业生产时间相较而言也更为短暂，利用农田水利灌溉提高水资源的利用率，将是北部产粮区增产的关键。但由于北方地区多山地，多丘陵的地形限制，水利工程往往因为技术或成本原因难以展开。以上是我国农田水利灌溉工程的主要矛盾，因此，我国农田水利的核心问题，就是克服地形上的困难，建造具有我国特色的农田水利工程。

2 农田水利灌溉工程设计

2.1 农田水利灌溉工程设计标准

中国很多耕地都受到季风影响，地表水的水量受到旱季雨季交替影响改变显著。中国的主要粮食作物之一的水稻对于地表水灌溉有很强的依赖性，因此在农田水利工程设计阶段要结合当地的气候分布进行充分考虑，设计出适合于当地气候和地貌的储水灌溉设施，在设计阶段就要因地制宜，才能加大工程的落地的概率。同时，水利工程中也要充分考虑技术指标。我们在设计阶段首先要考虑的就要规划灌溉保证率和抗旱天数，这两者是判断水利工程合理与否的关键因素。如果在设计过程中可以将目标地的灌溉保证率达到80%以上，就可以保证水稻等需要大水量的农作物正常存活[1]，如果目标地区的灌溉保证率不足80%，就要考虑种需水量较低，耐寒效果较好的作物，如玉米，大豆，小麦等，以此来保证我国水资源和耕地资源的充分利用。抗旱天数是指在干旱的气候中，该水利工程能够保证作物得到有效灌溉的天数，这一参数实际反映了该水利工程在雨季的蓄水能力，抗旱天数决定了该水利工程能否在低降水量地区保证作物的存活情况，抗旱天数过低，该水利工程就失去了建设意义。这两个关键参数都要根据具体的工程计划和当地的情况进行严格且详细的评定，在评定过程中要尽量保证结果科学、准确。

2.2 取水方式设计

针对于我国的地形地貌和气候环境等因素综合考虑，我国的取水方式主要分为自流水灌溉和提水取水灌溉。自流水灌溉主要是通过引流河流、湖泊等地表水进行农田的灌溉，该方式适合降水较为充沛，地表水脉较为充足的地区来进行水利工程设计，所以自流水灌溉也适合我国大部分地区的水利工程设计。自流水灌溉根据当地的实际情况又分为以下两种取水方式：无坝取水和有坝取水。无坝取水也有两种情况，不建闸取水和建闸取水。不建闸取水在设计阶段可以有效节约预算，在施工过程中也能有效地节约工期，提前完成时间，令水利工程尽早的投入使用，但长远来看，建闸取水不仅可以提高河流水位，一定程度上解决地势问题造成的灌溉不便，帮助农田提高灌溉率，还可以有效地防洪防汛，增加河流旱季蓄水量，保护农田尽量避免受到来自自然灾害的损伤。建闸乃至建坝取水虽然会增加工程投入，但从长远来看，这两种方式对于当地生态的调节都有着深远的影响。提水取水灌溉是传统农业的灌溉方式，现如今大多地区开始使用水泵来帮助取水，大大节约了人力物力，同时对于地表水资源不足的地区，还可以通过凿井等方式，使用地下水来对农田灌溉，在一定程度上解决旱季降水量不足的问题。但在这里要额外提醒广大水利工程设计者们，对于水资源较为匮乏，不足以支持农业需要时，要鼓励该地区发展畜牧业或其他生产活动，对地下水的过度开采会严重影响该地区的生态环境。

2.3 灌溉渠设计

在灌溉渠的设计阶段中，工作人员需要充分考慮该工程的经济效益与社会效益，结合当地的地形地貌与土地资源，尽量使灌溉渠根据农田走向，依山而建，依水而建，同时也可以对工程设计地点进行多次走访调查，结合当地劳动者自己修建的简易传统引水渠来修建新型水利工程，传统引水渠虽然简陋，但缺乏先进科学技术的传统引水工程更需要借用山势水势，合理引用自流水来对农田进行灌溉，利用地形优势来进行排水，对于现代水利工程的修建也有极大的参考价值，并减少实地考察的工作量，在一定程度上可以避免工程设计阶段出现深挖高填的现象，过多的艰险工程不仅工程造价居高不下，也为后期的维护修缮工作提供了诸多不便之处。这种设计方式可以在节约人力物力的同时也能够在最大程度上实现水资源的合理利用。

2.4 水利工程防渗设计

现如今，中国在水利灌溉中灌溉渠大多数仍以土渠为主，而土渠在输水过程中的渗漏现象是非常明显的问题，造成了水资源的浪费，对于蓄水和灌溉均产生了严重影响。所以，设计人员在提出方案的阶段就要充分考虑水渠的防水设计，如果预算充足，可以使用衬砌的方式来解决渗漏问题，对于衬砌材料的选择上也要尽可能地保证防水效果。如果在工程预算方面遇到了很大的困难，可以退而求其次，使用防水材料对土渠进行防水改造，最大程度上减少水渠的渗漏率，提高水资源的利用率。

2.5 合理计算引水量

设计人员在计划农田水利工程时要对引水量进行充分考虑。引水量是灌溉用水与资源浪费的总和[2]。在设计灌溉引水量的阶段，必须充分了解当地经济作物品种和当地的气候地貌情况，使设计方案能够做到因地制宜，与当地的地表水径流量相关联，才能令整个工程更好的服务于当地农民，达到良好的水利整治效果。

3 结束语

综上所述，由于我国气候复杂性和地貌复杂性，如果一味的套用现有的水利工程方案来进行设计，在复杂地貌环境中开发成本上升的同时，在民众后续使用中也得不到切实的效果，会极大地浪费公众资源。所以农田水利灌溉工程的开发要求设计人员能够充分结合当地的实际情况，让农田水利工程能够真正的发挥应有的作用，同时广大研究人员也要发扬“深耕”精神，不断开发新型农田水利技术、提出先进的理论指导，提高一线工程建造者的劳动效率，共同为我国水利工程事业而努力。

参考文献

[1] 罗斌.农田水利节水灌溉工程设计探讨[J].吉林农业，2018，No.426（09）：75.

[2] 肖强.农田水利节水灌溉工程设计研究[J].乡村科技，2019，000（009）：122-123.

[3] 桂美琳.农田水利灌溉工程设计问题分析[J].农家科技（下旬刊），2019，000（004）：205.