农田水利工程规划与灌溉措施探究

张 蓉，温 勇

（新疆大学建筑工程学院，新疆乌鲁木齐 830000）

农业发展与人们生活息息相关，为提高农业发展水平，应加强对农田水利工程技术的科学规划，不断改善灌溉方式，提高水资源利用率。节水灌溉工程可以改善农田用水匮乏现状，提高农田水利灌溉效果，是解决“三农”问题的重要举措，亦是推动社会主义新农村建设的基础。水利灌溉技术在我国发展较早，传承我国历史灌溉经验，借鉴国外先进灌溉技术，并结合当前农田所处区域的自然资源优势，科学规划并设计农田水利灌溉工程，不断提高农田灌溉技术水平，促进我国农业的可持续发展。

1 农田水利灌溉工程规划

1.1 设计标准

河流径流量会随降水量的增加而增大，由于降水量对地表水有一定影响，大部分区域农田灌溉用水受气候影响较大。但目前新疆地区农田灌溉用水以水库蓄水及地下水为主，农田灌溉工程设计应结合气候条件、农田所处地理位置等客观因素确定灌溉设计标准，确保农田灌溉用水充足。灌溉设计保证率和抗旱天数应符合科学灌溉设计标准，以提高水资源开发利用率。1）灌溉设计保证率是指相应年份区间满足灌溉用水需求年份占总年份的百分比，在水利工程灌溉设计中用“P”表示。设计过程中，还应结合农作物种类对水资源的需求状况及当地自然气候条件等因素［1］。如果地区所得P 值超过80%，可以选择对水资源需求较高的作物，如瓜果、蔬菜类等；如果地区所得P 值较低，在选择农作物时应重点考虑抗旱品种，遵循因地制宜原则，提高水资源利用率，促进农作物产量提高。2）抗旱天数是持续高温无雨自然条件下启动灌溉设施满足农作物供水需求的总天数。抗旱天数应根据水利工程施工区域整体条件综合确定，不是由某个设计人员制定的标准。

1.2 取水方式设计

为保护农田、提高灌溉渠道使用年限、避免洪涝灾害损害农田，应加强水利灌溉工程的科学规划和因地制宜设计。农田水利工程灌溉设计应重点考虑取水方式设计，设计人员应根据工程建设区域水源自然条件来设计。目前我国主要有自流取水和提水取水2 种灌溉水源类型。水利工程项目主体在设计和施工建设过程中应根据地形、地貌条件结合不同取水方式综合考虑［2］。

农作物生长主要以附近河流为水源，水利工程设计上大多选择自流取水，自流取水灌溉根据施工地点不同，分为有坝取水和无坝取水2 种。有坝取水设计中，应考虑到汛期泄洪排汛问题，采用溢流坝设计方式可提高河道水位，为农作物提供充足水分，又可以避免因水量持续上涨造成河坝决堤的现象［3］。引水灌溉设计中可选择建立进水闸门，根据用水需求自主控制河道水位及流量，并增设排沙闸门避免泥沙进入渠道，缩减河水径流量对渠道蓄水能力的影响，建设防洪堤坝可避免汛期洪水给居民、农田及交通设施等带来隐患。

灌排渠系设计应首先了解农田水利建设区域的水文地质，对地下水类型、埋深、地下水动态及流向等进行综合分析，并了解水质是否符合农作物灌溉要求。根据开采量绘制水文地质图，对灌区历年自然灾害进行汇总，对土壤饱和含水量、渗吸速度、田间持水量、盐碱化程度、灌排渠系的干渠和支渠进行地质勘探。同时设置排水系统，满足防洪、除涝需求，有效控制地下水位，井灌井排结合，灌区有局部洼地的可修筑沟洫台田。在工程建设时，对于地下深层承压水及潜水区域，可借助竖井抽水结合明沟输水方式。对于地下水结合外来地表水，为了实现蓄水和排水功能，可采用地下截水沟与地面排水沟结合方式，提高水资源利用率。农田水利工程需投入巨额资金，与人们生活、生产息息相关，对促进社会经济发展、保障社会和谐稳定具有重大意义。

1.3 灌溉渠布置原则

农田水利工程设计灌溉渠时，应综合考虑建设带来的经济效益和社会效益，结合工程建设地的自然资源进行综合规划，提高自然资源利用率，在确保其他用水需求的前提下，使灌溉渠与当地自然条件互融互通、和谐呼应。在规划水利工程时，应确保符合可持续发展目标。1）根据当前地形、地貌等工程建设区域的自然条件实施自流灌溉，满足不同地形农田作物用水需求。如果水利工程建设区域地势过低应规划排水沟；如果地势过高应建设灌溉渠；如果地势高低不平，可根据地形特点采取小片提灌形式进行规划设计。2）农田水利工程设计施工过程中，应做好安全防护措施。如规划渠道时，应综合考虑周边地势及土层结构，避免深挖方、高填方等，因为如果水利工程建造区域周边土层结构被河水渗透，高难度挖方和填方工作会导致土层松动，给施工安全带来较大隐患［4］；如果农田水利建设用地处于山地丘陵地带，应开展多种修建形式，扩大水资源利用范围；如果农田水利建设用地处于平原地区，应充分借助地下水资源，采取地表水与地下水结合的规划设计方案，构建科学合理的灌溉体系。

2 农田水利灌溉模式

随着工业化进程加快，资源消耗量逐渐增加，水资源日益匮乏，给农业灌溉工作提出了更高的技术要求。在提高农田水利工程灌溉技术的同时，还应提高农民的节水意识。应选择种植抗旱农作物、应用保水剂、覆盖地膜保墒及限额灌溉等措施，提高水资源利用效率。

当前我国农田主要灌溉方式是渠道输水，因此日常工作中应对输水渠道渗漏问题做好维保措施，避免出现混凝土开裂现象，影响农田水利灌溉效果。农田水利工程灌溉及规划设计中，堤坝修建应选择具备防渗透功能的混凝土型号，并定期检查是否出现裂缝，对出现裂缝的部位要及时修复，避免裂缝一步扩大。只有确保输水过程中有效控制渗漏问题，才能提高水渠灌溉能力，提高水资源利用率。为确保农田水利灌溉效果。在水利工程规划建设过程中，应根据工程建设施工地点、季节等采取适宜的灌溉模式，如喷灌、步行式灌溉及管道输水等方式，既可以满足农田用水需求，又能避免水资源过度浪费，提高单位水资源利用率［5］。

3 农田水利灌溉中存在的问题

由于当前农田水利水土流失问题较为严重，因此国家大力推行节水灌溉技术，但在实际农田水利灌溉过程中，仍不可避免出现诸多问题。

3.1 缺乏对农田水利灌溉工作的重视、技术研发资金投入不足

部分地区没有向农户宣传国家节水政策，农户缺乏节水意识，错误地认为多灌溉对农作物更好。农业的高效发展需要先进灌溉技术的辅助，如果政府职能部门没有足够的资金启动农田水利工程建设，将会制约农业的可持续发展。在资金投入有限的情况下，灌溉技术缺乏创新性，日常对灌溉设备及设施的维修保养也不到位，影响农田水利的灌溉效果。

3.2 不能因地制宜地提高水资源利用率

部分区域在开展农田水利工程规划过程中，没有结合当地自然条件，制定科学合理的灌溉方案，导致农田水利设施没有最大程度地发挥水资源的价值，水利工程未能获得应有的经济效益和社会效益。

3.3 监管机制不健全

农田水利工程建设完工后，忽视日常管理和维护。由于农田灌溉区域所属地与水利工程建设单位没有制定完善的管控措施，没有配备专职的管理人员，粗放的管理模式制约了农田水利灌溉工作的有序进行。管理机制构建不完善，农田水利工程未能达到既定的使用年限，未能真正发挥农田水利工程的作用，造成大量水资源浪费，严重破坏了自然生态平衡。

4 农田节水灌溉措施改进方法

4.1 提高水利灌溉工作重视程度、加大资金投入

为提高水资源的利用率，管理部门应提高对水利灌溉工作的重视程度，不断加大资金投入，探寻更加先进的栽培技术，优化灌溉技术。瓜果蔬菜类作为需水量较大的经济作物品种，也是人们日常生活必需的食品种类，应加强对瓜果蔬菜经济类作物灌溉技术的优化，确保满足节水要求的前提下，保障水资源充足，提高瓜果蔬菜类作物产量。农田节水灌溉体系建立应注重对当地生态环境的建设，遵循可持续发展战略原则，优化农作物品种与种植结构，研发和推广抗旱农作物。根据农田所在区域气候特点，适当扩大林业、草地等经济作物种植面积。在农作物种类选择上应选择抗旱涝能力强的农作物，降低农作物的耗水量。全面分析当前农业需求特点，优化农业产业结构，促进水资源合理利用，大力践行农田节水灌溉政策和要求。

4.2 遵循因地制宜原则

农田节水灌溉过程中，还应发挥地域优势，结合自然气候条件、农作物类型及土壤条件选择适当的节水灌溉技术。1）对中低产田进行改良。盐碱地应采取相应的灌溉技术，如以水冲盐、压碱的形式改良土壤结构；对于湿陷性黄土面积较大的地区，在相同蒸发量的前提下，可探索不同灌溉定额及灌溉次数对植物生长的影响，并采用相适宜的灌溉技术补充土壤中的有机元素，提高土壤营养含量，提高农作物产量，扩大农田水利灌溉技术的经济效益和社会效益。2）借助智能化灌溉系统。利用定时器控制灌溉，灌水器采用高均匀度的滴头，同时配置雨量和风速传感器，利用效率在75%以上［6］；在灌溉配料机内部设置喷药泵、虹吸进水装置，如果处于大棚区域，可智能控制灌溉区域的温度、湿度及二氧化碳浓度等。

4.3 提高水利工程渠道建设监督力度

各渠段安排专人负责，制定轮岗签字巡检制度，避免因维修养护不当出现渗漏现象，影响渠道的使用寿命。同时应借助低压管道输水，提高水资源利用率。日常加强对水库堤坝维护和检修，提高田间灌溉效率，不断创新研发节水灌溉措施。如当前新疆地区广泛使用滴灌形式，可同时满足室外及大棚2 种灌溉需求，同时可以结合施肥，提高农作物产量。使用过程中应在进水处对水源进行过滤，避免滴头出现结垢和堵塞的问题。

5 结语

我国社会经济平稳发展依靠农业稳定增长，农业的高产、稳产也是保障人们丰衣足食的基础，农业发展与人们幸福生活密不可分。随着人们对资源的过度开发利用，水资源短缺情况严重威胁生态平衡，农田水利工程规划与灌溉技术应顺应时代发展，结合当前农田对水资源的实际需求，不断提高水利工程设计规划的科学性和合理性，充分发挥灌溉技术优势，提高经济效益和社会效益，有效提升现代农业发展水平。