浅谈生态水利在农田水利设计中的运用

张娜

摘要：在我国基础工程建设的过程中，农田水利工程一直是一项重要的组成部分。从当前社会的发展趋势来看，生态水利在农田水利工程设计中的应用十分关键，一方面能够有效降低农田水利工程的能源成本，提升农田水利工程的经济效益;另一方面通过使用节能变频调速水泵保证灌溉的效果，保证农田水利工程功能性的正常发挥。这对提升我国农田水利工程的建设水平，促进农业现代化发展具有重要意义。基于此，本文对生态水利在农业水利工程设计中的应用进行分析，希望提升生态水利在农业水利工程中的应用水平。

关键词：生态水利;农田;水利设计

1.农田水利工程设计的现状

1.1小型农田水利工程设计的必要性

小型农田水利工程的建设能够为农业生产水平的提升提供有力保障，进一步推动农业经济的发展。为了响应我国的节水政策，就需要不断优化小型农田水利工程的设计，促进节水农业的发展。我国是农业大国，水利工程的发展对推动农业经济的发展和农作物产量的提升发挥着重要的作用，所以，小型农田水利工程的设计是非常有必要的。我国小型农田水利工程建设的时间比较早，并且相应的水利设备也会时常发生故障，这在一定程度上降低了水利工程的工作效率，对农业的发展也有一定的负面影响[1]。需要注意的是，一些小型农田水利工程设计缺乏合理性，并且使用的机械设备比较落后，这是现在小型农田水利工程面临的严重问题。小型农田水利工程设计必须紧密联系水利工程的发展趋势，对小型农田水利工程进行合理规划，实现设计目标的优化。

1.2小型农田水利工程设计的现状

现在我国小型农田水利工程设计中仍然存在一定的问题，这严重影响了水利工程设计工作的开展。在具体的小型农田水利工程设计中，设计人员仅依靠自己主观经验开展设计工作，很少使用测量数据，这就使得水利工程设计缺乏合理性和科学性。小型农田水利工程的建设会破坏当地的自然环境，降低植被覆盖率，对当地气候产生一定的影响，水利工程成为农业灌溉的主要设施。由此可以看出，小型农田水利工程建设不利于自然环境的保护，水利工程设计中也不包含环境的保护。在小型农田水利工程的建设初期，由于缺乏专业人才，使得具体设计工作缺乏理论指导，设计工作存在一定的问题，影响了农业的发展。小型农田水利工程建设完成后，会拦截河水和溪流进行灌溉，这就严重浪费了水资源[2]。

2.生态水利在农田水利设计中的运用

2.1田间系统设计要点

在进行田间管网布置设计的过程中，需要充分地考虑到，农田、农林以及道路的分布，根据具体的环境条件来进行管网的布置。一般来说，梳状单向布置为常见的布置形式，该布置形式主要是以地势为依据，输水干管、输水支管和毛管从高到低依次排布，能够有效保证灌溉的效果。在泵房设计中，需要以水泵为核心进行设计，泵房一般采取彩钢板房的形式，成本较低，且易于搭建。在泵房设计中需要重点关注阀门和管道以及过滤器和施肥箱等设施的设计。在设计的过程中需要突出实用性，避免过于复杂的设计。在设计时需要充分考虑到日后对水泵的维修保养，要易于拆装。在管网布设中，首先需要对管网进行选材，一般采用UPVC材质的管道，这种管道强度较高，且耐腐蚀，有较长的使用寿命。管道需进行地下埋设，埋设的深度需控制在80cm左右，配置好三通，保证供水的稳定性。同时还需要保证与泵房以及过滤器之间连接的稳定性。

2.2滴灌系统设计要点

滴灌系统是一种较为先进的灌溉系统，在降低水资源以及能源消耗的同时，还能提升灌溉效果。因此在农业水利工程的设计中滴灌技术的应用也是重点。在设计中首先需要根据灌溉需求来进行滴灌水头以及滴头的选择，做好对标准差的控制。同时还需要对干管支管的水利参数进行准确计算。从实际的应用上来看，管上有压的补偿式滴头具有较大的应用优势，该滴头不仅能够对灌溉的压力进行有效地调整，同时还具有水流量补偿的功能。在滴灌系统中，支管以及毛管的设计也会对滴灌的效果产生很大的影响，可以把压力补偿式的滴头和水头偏差向毛管部分分配，且毛管的水头偏差为10cm。此外，还需要对支管以及干管的水力进行计算，为了保证计算的准确性，二者需要分开来计算，以滴灌水头损失公式来计算干管的水力。而支管的水力计算则相对复杂，由于支管是干管延伸出的管路，因此需要根据干管的设计流量确定支管的滴灌运行方案，并结合经济流速制作管径并对支管管段压力进行校核[3]。

2.3引水渠道的设计

在小型农田水利工程设计中，必须重视引水管道的防渗设计，这样才能提高引水的效率，避免出现引水过程中的渗漏现象。在具体的设计过程中，需要考虑各种影响因素，首先，在小型农田水利工程引水渠道设计中，需要重点考虑气候因素，气候因素对防渗材料的耐久性有着一定的影响，同时，还会影响其防冻性能。其次，需要重点考虑地形地貌因素，只有明确当地的地形地貌状况，才能减少水利工程建设的成本。再次，需要明确当地的土地性质，根据土壤的渗透性选择恰当的防渗措施，这样才能使水利工程引水管道具有良好的防渗性能。最后，充分考虑地下水的水位，如果地下水水位比引水渠道位置高，就需要建立相应的排水渠道。小型农田水利工程引水渠道的断面选择有明渠和暗渠两种，复合型断面可以选择明渠，弧形断面和正反拱形断面可以选择暗渠。由于小型农田水利工程建设的管理部门比较多，使得水利工程设计理念存在较大的差异，引水渠道的设计也是不同的。北方地区地势平坦，引水渠道中水流速度较低，引水渠道中淤泥较多，同时，北方温度较低，很容易出现冻害，这就需要做好防冻措施。在小型农田水利工程引水渠道的设计过程中，还需要将设计部门的管理要求和当地实际情况有效结合起来。

3.结束语

目前来看，国家为了促进农业农村的发展，正在加快农业水利工程的建设。从现代农业发展的角度上来看，农业水利工程建设不仅需要考虑到对农业生产效益，同时还需要考虑到环境效益以及经济效益，这就需要农业水利工程在设计的过程中，注重生态水利的应用，通过生態水利的大量应用能够有效地降低农业生产中的能源消耗以及水资源消耗，在为农业生产提供重要保障的同时，降低农业生产的成本。

参考文献

[1]章效平.生态水利在农业水利工程设计中的应用[J].南方农业，2020，14（18）：177-178.

[2]沈雪峰，沈伟.生态水利在水利工程设计中的应用[J].山东工业技术，2015（10）：72.

[3]陈玲，韩盈盈.生态水利在水利工程设计中的应用[J].河南科技，2014（18）：21-22.

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