农田水利工程中的渠道设计与施工管理路径探索

2022-11-22赵金宏

农业科技与信息 2022年3期

关键词：农田水利渠道工程

赵金宏

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃景泰 730400）

我国农业发展历史悠久，随着农业的不断发展，建设了许多农田水利工程。为了进一步提升农田水利工程建设的质量，亟须对农田水利工程的渠道设计方法与施工管理流程进行总结，为后续的农业基础设施建设与管理方面现代化改革提供理论支撑与实践依据。

1 农田水利工程中渠道设计的基本原则与标准

1.1 农田水利工程中渠道设计基本原则

农田水利工程中渠道设计的第一要务是满足农业发展过程中对灌溉水源的需求。一般情况下，农田灌溉水利渠道设计需要依据地形、地势等进行设计，在保证目标区域农田水源使用效益的同时，最大限度地降低工程成本。因此，在实际水利工程设计过程中，设计单位人员需要在施工前对目标水利工程建设区域进行实地考察，重点勘探目标施工区域内的地势，通过图纸与计算机模型技术呈现数据。与此同时，农田水利工程的渠道设计还应当充分考虑区域内农田的分布模式与居民区密度，践行“以人为本”的设计理念，合理规划渠道路线布置，保证农田获得有效灌溉水源的同时，避免施工与日常运营噪声对周边农户生活造成影响[1]。

现阶段，随着我国现代化建设的不断推进，我国在农田水利建设方面中屡屡获得突破，节水灌溉技术与农田水利工程渠道设计相结合，充分体现了农业可持续发展理念，也能发挥出农田水利工程的作用。在目前的农田水利工程设计过程中，施工单位建设团队应当与有关部门及时沟通，申请地方政府给予更多环保技术与资金的支持，同时在施工过程中也要充分考虑工程对地方环境的影响，保证工程具有良好的环境效益及经济效益[2]。

1.2 农田水利工程中的渠道设计基本标准

由于农田水利工程本身具有较强的复杂性与系统性，在进行工程施工与管理的过程中，往往会受到多种因素的干扰，倘若不能进行有效的设计与管理，不仅会导致整个设计缺乏合理性与可靠性，同时也会对后续工作带来不利影响。所以，施工单位在工程施工前，要明确灌溉渠道与水利工程之间的利害关系，依照当前工程要求以及现场实际情况进行综合考量与分析，确保后续工作能够顺利开展。在这一过程中，应当从经济发展、农业建设、资源管控以及人员利益保障等方面进行有效管理，通过合理的方法降低风险干扰，确保水利工程能够顺利开展。

为了有效提升施工质量，无论是装置还是材料都必须考虑防渗效果与性能，在选择施工材料时应当选择防渗效果好的材料。农田水利工程施工时，会涉及水电方面的知识，施工单位需采用相关计量设备进行检测，确定工程材料的需求量，明确不同材料的使用情况，提高员工的安全保护意识，避免出现随意摆放工程材料的情况。

对于农田水利工程而言，地坪材料也极为重要，尤其在灌溉工作中，倘若所选用的地坪材料或者是施工工艺存在问题，会导致工程防渗效果不佳，整个工程的质量也会受到影响。为了避免这一情况的出现，施工单位在工程施工过程中，需要考虑当地的灌溉需求。除了要满足灌溉需求之外，还要考虑当地的气候条件，可以通过信息技术手段进行监测，降低气象因素带来的不利影响。

在渠道设计过程中要遵循因地制宜的原则，相关设计人员需结合地形勘探结果进行设计。在设计过程中，还需综合性分析周边环境，以居民实际分布情况确定工程范围，避免工程项目对居民日常生活造成影响。渠道设计阶段需重点考虑当地实际地势，合理利用地势落差。

2 农田水利工程中渠道设计的具体内容

2.1 横断面设计

农田水利渠道的横断面设计关乎灌溉工程中水源取用的有效面积，在实际施工过程中需要根据目标施工区域的地形特征进行具体的安排与设计。受限于我国农业发展的碎片式布局与实际耕地地形特点，绝大多数农田水利渠道横断面设计均统一采用U 型结构，此类设计的优势在于其对耕地地形的兼容性，而其劣势在于其在灌溉水源流速方面的控制能力不足，为了应对以上缺陷，设计人员在横断面设计过程中需充分利用均匀流速原理，避免在实际灌溉运营工作中因流速失衡造成的漫灌事故[3]。与此同时，横断面在农田水利工程渠道的设计中也是一个重要的成本节约设计切入方向，在节约用水理念的指导下，农田水利工程渠道设计需要坚持低水量与低成本的双低原则。以横截面为水利渠道节能切口设计可以通过对设计过程中渠道比降数值的控制来实现，所谓渠道比降主要是指农田水利工程在坡度保持一致的情况下渠道两端高度差距和渠道段之间的距离，施工中设计人员需要根据实地地形限定渠道比降的数值变动空间，避免过分追求节约成本而埋下渠道阻塞隐患。

2.2 纵断面设计

农田水利渠道的纵断面设计关乎灌溉工程中水源取用的有效容积，在实际施工过程中同样需要根据目标施工区域的地形特征进行具体的安排与设计。为降低农业灌溉成本，绝大多数农田水利渠道纵断面设计皆严格遵循目标施工区域内的等高线采用平行方案进行设计布局[4]。可以说我国农田水利工程的建设是具备强施工环境导向性的工程设计。而除了地形地势的影响外，目标施工区域的土层构成与农田空间的实际需求也是农田水利渠道的纵断面设计方案制定过程中重要的参考指标，这3 类因素对农田水利渠道的纵断面的深度设计有重要作用，而所谓深度设计指的是连接纵断面中心点与桩点高低和渠道顶端高度所形成的直线距离。考虑到工程建设过程中的成本管理，对农田水利渠道的纵断面的尺寸设计需要合理考虑蒸发渗透等因素，不能超出区域农业生产需求，为保证数值计算的精准性，在实际设计过程中可以使用U 型槽纵坡率进行计算。

2.3 排水建筑物设计

农田水利渠道结构中排水建筑物是连接整个农田水利灌溉渠道的重要节点，可以在实际农田灌溉工作中起到关键的程序运作监督作用、养护管理保障作用以及灵活调度控制作用，目前已经是我国农田水利工程建设设计方案中必不可少的设施[5]。我国绝大多数农田水利渠道排水建筑物设计需要与目标农业生产区域的环境与生产条件高度适配。根据具体区域的施工环境特点，在实际设计建设施工工作中若目标施工区域地形起伏较小且土层结构平稳，此时设计人员则可选用C15 混凝土建设梯形衬砌断面施工技术方案，在实际设计建设施工工作中若目标施工区域位于向斜断层区域或地质坍塌空间，此时设计人员则可选择利用填埋混凝土与挡墙联合的方式完成技术设计。

3 农田水利工程中的渠道施工管理要点

3.1 衬砌板加工预制管理

在农田水利工程的渠道施工管理过程中要重视以衬砌板加工预制建材管理为代表的施工质量管理。第一，在实际施工过程中为满足预制建材对渠道施工结构的强度要求，现场负责质检的监理工程师需要关注各类预制建材的入场门槛，避免不合格建材进入施工场地。第二，在实际施工过程中为避免外界因素对渠道施工建材的损耗，现场工程监管团队需制定建材存放的规章制度，避免施工过程中预制建材因随意堆放而造成的磨损，保证预制建材功能在施工建设过程中的有效发挥。第三，在实际施工过程中建设单位需开通较为稳定的预制建材采购—运输—养护渠道，减少建材对工程施工质量及进度方面的影响。

3.2 渠道施工中污染管理

农田水利工程任务重且持续时间长，在实际施工过程中与周边民众的生产生活联系密切，为此，在农田水利工程的渠道施工管理过程中要高度重视以生态污染与噪声污染为代表的施工环境管理。第一，为应对施工过程中造成的生态污染，在施工设计环节中施工单位需对目标施工区域环境进行勘探分析，规避在较浅的地下水土层面进行施工，同时制定严格的施工环境准则，避免施工过程中向周边水体或土壤进行非法倾倒、掩埋建设垃圾的现象。第二，为应对施工过程中造成的噪声污染，在施工设计环节中施工单位需提前采购具有隔音性质的彩钢板对施工区域进行半封闭式处理，同时在施工过程中严格控制夜间施工的时长，避免施工噪声对周边居民的生活带来不利影响。

农田水利工程渠道施工布局的合理性与施工管理的科学性将对目标农田的生产效率产生直接影响。因此，工作人员在对农田水利工程渠道设计时要认识到渠道设计的重要性，不断提升我国农田水利工程渠道设计与施工管理质量。

3.3 防渗施工质量管理措施

农田水利工程渠道部分施工时，要加强防渗技术的运用。一是选择合适的材料，施工单位应选派相关专业人员进行采购，采购时要根据项目施工实际要求选择质量好、性价比高的材料。二是监督基础开挖作业，施工人员在施工现场要根据现场地形地质挖掘渠道并且填补渠道，监理单位要派专业人员监督工人开挖渠道。三是借助混凝土填充方式完成修补工作，依据规范标准配置混凝土，确保修补质量。四是设置科学的排水系统，做好衬砌工作，降低渗漏发生率。