农田水利工程中的渠道设计分析

2020-12-07

魅力中国 2020年17期

关键词：农田水利水资源渠道

（广饶县水利工程公司,山东东营 257300）

做好农田水利工程渠道设计是必要的，随着相关技术的引入，在农田水利工程建设过程中，应该提高设计水平，保证相关工作有效开展。

一、农田水利的设计原则

（一）灌溉渠道在设计中保证水资源达到水资源的最大利用，在水资源的输送时无可避免的会损失一定的水资源，所以需要把水资源的损失控制在最小的方面。提高水资源的管理和资源的利用率。

（二）保证水利渠道能够具有输水、排涝等功能，同时有条件的可利用水资源做好动力的运用，比如形成水利资源发电等，使水资源不仅能够用于灌溉，还可以用于发电等，让水资源得到最大程度的利用。

（三）渠道与效益成正比，有些渠道的设计不合理，其渠道设计距水源过远，不能有效的输水，或者输水的的代价过大，不如直接打井比较划算，所以像这样的渠道设计就不合理，因此渠道需要前期的计算。对于一些造价较高，效果不好，经济效益低的方案采用打深层井或者其他的方式的解决农田灌溉问题。

二、水利渠道存在的常见问题

在国家农田建设不断发展的过程中，仍存在一定的难题困扰我国小型农田水利渠道的应用，此类问题不仅会影响农田产量、农业质量，同时阻碍农业的进一步发展。根据实际经验总结，现代农田水利渠道设计中主要存在的问题包括：第一，部分设计人员为刚毕业的大学生，缺少实践经验，虽然理论性知识储备充足，但是难以将水利渠道设计与实际环境相契合，造成身怀绝技利用率不高，难以发挥其预想的价值效果，渠道难以发挥最大效益，导致存在诸多难以预想的难题；第二，大部分水利渠道的设计者，缺乏对施工具体环节的重视，导致具体设计方案缺乏严谨性、准确性，因此经常发生设计方案脱离实际情况的问题，造成工程常常需要二次加工，增加了维修成本、延误了工期、增加了建设困难；第三，部分农田水利渠道在完成施工后，缺乏科学合理的审核检查，对部分细节部位缺乏审核检查，如水渠中跌水部位与实际水位存在高度差，差距较大时，会增加实际供水需求，导致严重脱离实际。

三、农田水利渠道的合理、优化设计

（一）渠道选材时优化设计

农田水利渠道在建设的过程中，其建设材料直接影响水利工程的质量，同时也是水渠正常运行的保障，因此在设计、施工过程中，需要根据实际需求、市场变化、行业发展、成本投入等，选择适当的建筑材料，在保证成本的同时提升水利工程的建设水平、增强渠道的耐久性。在选择材料时，需要以地理环境为主，

根据不同的地域差异择优选择。如在北方地区多使用传统的建筑材料，以混凝土建设为主，但其在应用过程中存在较大的局限与不足，有较高的使用条件要求，需要在应用过程中慎重考虑、仔细分析、综合考量。若工程建设区域内，地下水埋藏较浅，可选择具有良好渗透性的材质作为主要施工原理，并综合考量地区季节性温度变化，选择与温度相适应的原料进行施工，进而保证施工质量，增强水利渠道的可靠性。

（二）关于渠道的比降系数分析

设计小型农田水利渠道时，需要重点考虑输水渠道的渠底比降系数，根据设计规范要求，控制渠道比降系数为1/1000，选用混凝土作为渠道建设材料时，可适当增大比降系数至1/500 左右。与此同时，还应控制渠道跌水落差与跌水个数等因素，进而控制比降系数。当渠道比降系数增大时，跌水的落差、个数将减少，根据此关系控制实际渠道设计中的比降系数，进而保证水渠设计的合理性。

（三）关于农田水利渠道跌水分析

农田水利渠道设计过程中，需要控制合理的水流水平落差，减小水流冲刷渠道的影响力。在实际设计过程中，要科学合理的设计渠道跌水问题，控制跌水要有适宜的个数、跌差最好较下，跌水位置宜靠上。在此基本原则下，重点注意，避免填方过高导致跌差加大，保证合理的跌水差值。因此，在设计农田水利渠道跌水时，需要设计人员保证方案中包括多级跌水、控制跌水落差尽可能下，控制挖填的均匀性。坚持此设计理念，保证填方渠道不会过高或过深影响渠道的稳定，为底面呈基本直线提供保障。控制设计中的填方，避免过高、过大增加渠道工程的安全隐患及威胁，进而保证农田始终有正常供水。

（四）渠道横、纵断面的设计

设计渠道时，需要对定点时间内的流量进行观察统计，合理设计渠道断面，保证渠道流速和渠底的比降与渠道断面设计尺寸相匹配。在设计渠道纵横断面时，需要考量渠道在一定时间内的土质、水流含沙量、渠面坡度等因素，从而正确判断渠道流速。通常情况下，渠道的比降增大，流速随之增大；流量一定时，需设计较小的渠道断面，此时虽节省了材料与成本，但流速加大对渠底的冲刷压力也随之增大；渠道的比降降低时，流速随之缩减，此时需要大横断面保证流量一定，较缓的的水流会致使泥沙大面积沉积，长时间积累将增加渠道淤堵。

（五）农田水利渠道防渗技术

在农田水利施工过程中，需要利用农田水利渠道防渗技术，提高灌溉水渠系利用系数。现有防渗技术主要包括：土料防渗、水泥土防渗、混凝土防渗、膜料防渗、沥青混凝土防渗等，不同的防渗技术具有不同的优势与应用短板。如土料防渗技术，其操作简便、实用性强，但抗冻性、抗渗透性较差，适用于温度较温和的区域内；膜料渗透技术，施工简便、防渗腐蚀性强、成本较高，多应用于寒冷地区等。在不同地区、不同特点的农田水利渠道中，可采用不同的防渗技术，发挥其优势，根据地质、环境特点、结合施工要求、成本投入等，择优选择不同方案与技术，保证其具有良好的防渗性能。