土地开发整理中的农田水利设计探究

2021-11-15李小霞刘红伟

建材发展导向 2021年17期

李小霞刘红伟

（1.聊城市水利勘测设计院山东聊城 252000；2.聊城市水利开发投资公司，山东聊城 252000）

在土地开发整理过程中，农田水利工程是不可或缺的一项基础工程，因此，对农田水利工程中的灌溉系统、排水系统进行合理规划与布局，既可以提高土地利用率，增强土地开发整理成效，同时，对农作物产量与质量的提升也具有重要的现实意义。基于这一思想，农田水利设计部门应当在灌排渠系统、输配水系统、渠道防渗漏等方面予以全面考虑，并不断对设计方案进行优化，使农田水利工程的实际应用价值得到切实体现。

1 农田水利工程在土地开发整理中发挥的重要作用

土地开发整理的目的旨在扩大可用耕地面积、提高农作物产量、改善和调节土壤肥力，而农田水利工程作为土地开发整理当中的重点实施项目，是实现上述指标的一个先决条件。首先，对于干旱少雨地区来说，即便具有优越的土地资源，但是，农作物缺水的情况却是一个不争的事实，只有通过兴修水利的方法，才能解决农作物缺水的问题。其次，近年来，洪涝灾害频发，尤其在南方地区，水灾发生的频率更高，这就使得农作物产量与质量受到严重影响，而农田水利工程中的排水系统能够大幅减少因洪涝灾害而造成的损失，进而给农作物提供了一个优越的生长环境。最后，农田水利工程在提高农作物产量与质量的同时，也能够为广大农民朋友创造更多的经济收益，因此，对振兴当地经济将起到积极的促进作用。

2 土地开发整理中的农田水利工程存在的问题

2.1 设施老化，功能性缺失

目前，在用的农田水利工程多建于上世纪八九十年代，而多数工程的排水与灌溉设施年久失修，老化严重，甚至一些设施完全丧失了排水与灌溉的功能，以至于旱涝两季到来时，农田水利工程形同虚设，进而给农作物产量与质量造成严重影响。尤其对西北部的干旱少雨地区来说，每当旱季到来时，大量的农作物因为缺少水分，而表现出植株矮小、根系过浅、果实干瘪的症状，虽然这些地区也兴修了水利工程，但是，却无法完成正常的灌溉任务，因此，这些地区的农作物产量始终处于原地踏步或者负增长态势，这也使地方经济发展进程受到阻碍。

2.2 农田水利工程投入资金不足

众所周知，农田水利工程建设与后期维护需要大量资金的支持，但是，由于个别地区的地方经济落后，用于农田水利工程项目的使用资金少之又少，使得这些地区的农田水利工程数量严重不足，或者在用的水利工程项目也年久失修，而丧失功能性。另外，用于农田水利工程建设的资金，其来源渠道较窄，多数地区往往只依赖于地方财政的支持，这就出现了建设资金严重不足的情况，一些已经立项的水利工程项目因资金链断裂而迟迟无法投入建设。

2.3 投入大，产出小

农田水利工程是利国利民的长远大计，往往需要经过很长一段时间的运作才能收到经济效益，正是受到这种思想理论的影响，部分地区的水利建设部门认为农田水利工程投资风险过高，收益回报周期长，不可预知因素多，因此，一些地区原本需要修建的水利工程项目，迟迟不招标、迟迟不开工。另外，相对于城市来说，农村的社会服务体系较为薄弱，在农田水利工程管理过程中，管理模式守旧，管理方法不当，导致部分农田水利工程难以正常运转，而投资方恰恰抓住了这一要害，往往将投资眼光投向城市，而忽略了农田水利工程的重要性，这些都是造成农田水利工程建设进程缓慢的重要因素。

2.4 社会参与度低

农田水利工程作为一项民生工程，不仅可以提高农作物产量与质量，而且也能够造福子孙后代。但是，就当前的社会认可度与参与度来看，广大民众对农田水利工程始终存在一种质疑的眼光，认为兴修水利只是惠及广大农民，而对自身的利益却没有丝毫的影响。在这种错误思想的引领下，农田水利工程建设进度也停滞不前。尤其在资金来源渠道方面，由于社会力量微弱，导致资金募集难度增大，一些农田水利项目也因此被长时间搁浅。

2.5 施工技术水平受限

农田水利工程施工专业性强，对施工技术水平的要求相对较高，而一些施工单位为了追求经济效益，往往采取分包的方式，将工程项目转包给第三方，殊不知，当承包方接手建设项目以后，由于技术力量薄弱，施工经验匮乏，导致在施工过程中，质量与安全事故频发，这不仅给建设单位造成了巨大的经济损失，而且，也严重影响了工程进度，一些重要的农田水利工程迟迟无法交付使用。

3 土地开发整理中的农田水利设计思路

3.1 灌排渠系的设计思路

在设计灌排渠系时，设计人员首先应当遵循以下布置原则：第一，与农作物的灌排要求相吻合，一般情况下，渠道的布设位置常常处于高处，排水沟与渠道相对应，处在低处的位置，为了确保灌溉效果与排水效果，渠道与排水沟之间需要预留出足够长度的间隔距离，这样，水流可以顺利流向农田，而农田中的多余的水量也可以顺利排出。第二，出于对安全可靠性的考虑，在布置渠道时，不得使用深挖高填的施工方法，如果在山区或者丘陵地带，渠道上方应当同时修建截洪沟，以避免发生水土流失或者山洪等灾害。第三，为了节省建设资金，在修建渠道时，渠道外观应当短而直，并尽量减少土方用量，渠道所经区域应当避免压占耕地，以保证有效耕地面积不受任何影响。第四，为了便于管理，在布置渠道时，应当优先考虑当地的行政区划，尽量选择利于用水调配与工程协调的便利区域，同时，也需要综合考虑利于机耕的便利条件，这样，农田水利工程的功能性才能得到充分发挥。

3.2 输配水渠道系统设计思路

在设计输配水渠道系统时，首先应当重点考虑农田地块的耕作条件以及现有的农田水利工程的使用状态，然后在原有水利工程的基础上，重新对其进行功能改善与优化配置。通常情况下，输配水渠道划分为干渠、支渠、斗渠以及农渠四个级别，其中，干渠是灌溉系统当中的主水渠，担负着灌溉用水的供给任务，支渠属于干渠的分支渠道，主要是由干渠分流出去的灌溉沟渠，斗渠是由支渠引水到毛渠或者灌区的渠道，而农渠则是从斗渠将水引流到各个田间地块的渠道，在农田水利工程中，农渠还可以进一步细化为毛渠，即每一个地块当中用来灌溉或者洗盐的渠道。渠道类型不同，所修建的渠系建筑物也有所不同，进水闸、节制闸、分水闸、渡槽、倒虹吸以及涵洞等。在布置渠系建筑物时，进水闸门一般位于干渠的前端，分水闸门位于支渠、斗渠以及农渠的前端，节制闸门主要用来控制渠道水位的高低以及水流量。其设计原则应当遵循以下几个方面：第一，修建上级水渠主要是为了给下级水渠提供充足的供水量，因此，在设计过程中，应在上级水渠的位置布置节制闸门，这样，能够抬高水位，保证下级水渠供水。第二，如果灌溉方式选择轮番灌溉的方法，在每一个轮灌组的分界处应当设置节制闸门。第三，为了避免出现漫溢等安全事故，对于险工渠段以及一些重要的水工建筑物，应当布置节制闸门与泄水闸门，以确保多余水量能够及时排出。

3.3 渠道防渗漏设计

在设计防渗灌溉渠道时，首先需要考虑修建渠道采用的材料，目前，最为常用的材料是浆砌空心混凝土，利用这种材料修建的边墙抗渗性能较好，当边墙砌筑完毕以后，应当利用水泥砂浆对边墙顶以及渠道迎水面进行抹面处理，抹面厚度不得小于20mm，在渠道边墙与底板处每隔10m的距离应当设置一道伸缩缝，伸缩缝的宽度保持20mm左右，并利用沥青材料对缝隙进行填充。如果渠坡位置需要回填土时，需要将渠坡利用作业机械将其挖成台阶状，每一阶台阶的宽度应达到0.3m以上，然后再进行回填施工，需要注意的时，渠道回填土与边墙墙背的回填土压实度应达到0.90以上。在渠道的转角位置或者渐变段应当采取顺接的方式予以过渡，其中，转角处的转弯半径应当大于水面宽度的2.5倍，且不得低于2m。如果渠道挖深厚度低于500mm，可以直接利用粗砂材料进行回填，如果高于500mm，应当采用块石进行回填，当回填高度与渠道底面平齐时，应当在底板位置浇筑混凝土。当防渗渠道修建结束后，即刻进入养护阶段，养护时间视外界温度而定，如果在冬季，应对混凝土采取保湿措施，如果在夏季，则尽量增加洒水次数，同时避免在阳光下暴晒。

3.4 注重水土保持

水土流失是农田水利工程施工中常见的一种灾害类型，为了降低这一灾害发生的概率，设计人员针对水土保持工作，应当予以高度重视。目前，多数农田水利工程建设区均采取工程防治与植物防治相结合的方法。比如在土石料场附近通常设置排水系统，然后通过种植植物的方法，来固化土壤。据调查统计数据表明，当降水条件相同，植被覆盖的区域与没有植被覆盖的区域相比对，其冲刷量减少了80%左右，由此可以看出，绿色植物具有较好的固土保水作用。