小型农田水利工程中灌溉渠道的设计分析

2021-12-07周斌

农业科技与信息 2021年3期

周斌

（临夏回族自治州水利科学研究院，甘肃临夏731100）

我国是一个农业大国，农业一直是我国经济发展的重要基础。由于我国地域辽阔，每个地区之间的气候条件和地质环境都是不同的。在实际的农业生产中，灌溉对于农作物的生长非常重要。如果灌溉的过程出现问题，就会直接影响农产品的质量和产量。因此，要重视农田水利工程灌溉。由于农村地区经济水平和技术较为落后，很多地区还采取土渠的方式进行灌溉，会出现严重渗漏水的情况，造成水资源的浪费。因此，要对小型农田水利工程中灌溉渠道进行有效整改，设计出合理的渠道进行灌溉。

1 农田水利工程渠道设计的必要性

1.1 社会经济发展的需求

对农田水利工程进行建设和规划不仅可以促进农业的生产和发展，对于国家水资源的建设和治理工作也有积极作用，同时可促进社会经济的发展，满足现阶段经济发展的要求。

1.2 现有部分水利工程已不适应农业发展的需要

在很多农田水利工程中，由于建设的时间过长，已经超出了工程建设的使用年限，导致很多水利设施不能良好运行。此外，由于技术有限，很多小型农田在初期就存在一定的问题，配置的机器设备也相对较低，导致在后期的运行中出现了较为严重的亏损现象[1]，对农田水利的建设和发展有着不利影响。因此，小型农田水利工程建设是亟待解决的重要问题。基于我国目前水利工程建设现状，对农田水利工程进行合理规划是非常必要的措施。

2 灌溉渠道设计原则

2.1 保证供水效益的最大化

对灌溉渠道进行设计时，为了追求经济效益的最大化，在结合当地实际情况的基础上，要保证灌溉渠道的用水量。在灌溉渠道的设计中，要提高单位面积水量的利用率。设计中要注重单位水量内实际灌溉面积的扩大，从而加强灌溉渠道的建设，实现灌溉渠道供水效益的最大化[2]。

2.2 保持水资源的平衡

在水利灌溉渠道设计中要维持渠道水资源的全面平衡，从根本上提高水资源渠道灌溉的质量。对水资源的使用效率进行分析，从而选择最优化、最科学的方案。此外，对于水资源要进行合理的开发和利用，确保水资源的开发和使用符合水利规划的标准，并且可以满足当地的灌溉需求。同时，合理运用灌溉渠道的地下水资源，将灌溉渠道的饮水功能和排水功能完美结合。

2.3 确定灌溉渠道的横断面

灌溉渠道的断面设计主要分为横断面和纵断面2部分。这2种设计都要以灌溉渠道的流量作为依据，最终的目的是控制灌溉渠道水位，为灌溉渠道提供充足的水源，保证灌溉渠道断面的稳定性。在灌溉渠道横断面的设计过程中，要根据流量完成设计内容。对灌溉渠道的水力情况运用计算公式进行准确计算，然后得出横断面的尺寸。在这个过程中要清晰地认识到灌溉渠道的设计流量与水量的断面面积呈正比例关系。此外，灌溉渠道的流量设计与渠道半径、渠道纵坡之间也存在密切关系。

2.4 合理布局渠道

在进行灌溉渠道设计时，要保护农田耕地，不能过度占用农田。在中转以及蓄水的位置要进行科学合理的设计，使其满足经济和技术的要求，同时还要遵循农作物的生长规律[3]。此外，灌溉渠道建设过程中要保证曲线的平滑性，促进水流的快速流动，从而保证农田的灌溉效率。在对渠道进行合理布局后，开始进行具体的工程设计。事前对灌溉渠道经过路线的实际地址情况进行充分掌握，如果发现地址较差的地方要及时调整。

3 灌溉渠道设计

3.1 渠道设计材料

在灌溉渠道设计中，设计材料的质量对于农田水利渠道的使用寿命、质量有着直接关系。设计材料的选用是灌溉渠道设计的重要环节。选择设计材料时，要注意以下几点要求：一是选择质高价优的材料，保证材料的质量，高质量的材料才能保证水利渠道的工作性能。二是考虑季节的因素。不同季节对于材料的要求不一样，对于材料的抗老化性、持久性等特征都要进行重点考量，然后选择接缝少、便于施工的材料，不仅可以减少因物理因素产生的破坏，还可以避免水的渗透。三是选择性价比较高的产品。在农田水利渠道工程设计中对于材料的需求量非常大，为节约成本，避免选择价格过高的材料。

3.2 水利渠道工程跌水设计

由于地面水流变化以及地面高差原因很容易出现对建筑物造成侵蚀冲刷的问题。而水利渠道工程中采用跌水设计可以有效解决这一问题。在进行工程跌水设计时，要注意均匀挖坑[4]。减少填方渠道，能够保证地面与渠道底部保持一致的水平。同时，增加农田水利渠道的跌级，能够有效减少农田水利渠道地形的高差，从而减少渠道维修费用，降低渠道建设的成本。

3.3 水利渠道比降设计

在水利渠道设计中渠道比降是非常重要的参数。在设计时，要注意土渠道的渠道比降通常尽量降低，而混凝土衬砌的渠道比降要适当高一些。因为渠道比降越大，跌水的落差和个数也就越低。在对水利渠道进行比降设计时，一方面要对原始渠道比降进行调查和研究，找出存在的问题并进行全面分析，根据目前的渠道设计要求进行合理的改进；另一方面要从全局考虑渠道比降设计问题，制定科学合理的设计规划。

3.4 不同类型渠道设计

设计人员在对小型水利灌溉渠道进行设计时，不能单从规范角度出发，只设计统一类型的渠道工程,而是要根据当地农田的实际情况，设计出适合的、可行性高的渠道。在设计过程中，可以按照设计顺序进行分别设计，例如斗渠设计、干渠设计、支渠设计等都是常见的设计形式。还要根据农田的规模大小对渠道级层进行设计，同时要保证渠道的可调整性，在后期施工的过程中可以根据实际情况进行调整和完善。根据不同情况采用不同渠道的设计方式，可以提升水利渠道的功能和性能，增强农田水利的实用性，促进当地农业发展。