小型农田水利工程设计中的注意事项研究

周晓锋

(新疆峻特设计工程有限公司，新疆 喀什 844000)

0 引 言

小型农田水利设施的供给是保障农业稳产高产、维护国家粮食安全的重要物质基础,因而小型农田水利设施建设在国民经济中具有举足轻重的作用。[1]小型农田水利工程的设计规划对其施工计划的顺利推进和竣工后的长期使用有着极大的影响。因此，充分发挥小型农田水利工程设计的重要作用，综合考虑各方面的影响因素，加强小型农田水利工程的基础建设，成为以后农村水利建设的重点内容[2]。

1 小型农田水利工程规划设计的重要性

为充分利用有限的水资源，必须逐步优化小型农田水利工程的规划设计，并加速节水农业的发展。基于我国是农业大国的基本国情，发展农田水利工程和优化小型农田水利工程的设计，对推动农业经济的高质量发展和农作物产量的提高具有重要意义[3]。因此，小型农田水利工程的设计是很重要的。我国的小型农田水利工程建设虽然起步较早，但由于当时的工程设计水平有限，且相应的水利设备质量不高，导致水利工程的实际效率不高，在一定程度上限制了农业的快速发展和高质量发展，这是目前小型农田水利工程设计上亟待解决的问题。小型农田水利工程设计必须结合水利工程的未来发展方向和当下需要解决的问题，做到合理规划，以实现工程效益的最大化[4]。

修建小型农田水利工程设施有利于带动农村经济的发展和提高农村居民生活质量。第一，充分发挥农田水利设施中水库、水井的蓄水作用，确保满足农业灌溉用水和居民用水的需求。第二，积极发挥小型农田水利工程设施在防洪抗灾等应对自然灾害中的重要作用，既是指利用水井、水库等水利设施的储水功能保障干旱季节下农田有充足的灌溉水源，防止因自然灾害引起农作物大量减产的情况出现，又是指在发生洪涝灾害时，利用水库等水利设施的蓄水功能减小洪涝灾害产生的破坏程度，在一定程度上保护农作物和居民的安全。第三，小型农田水利设施可以加速农村地区种植业的发展，实现农作物的增产和农业收入的增加，进而促进农村地区的经济发展。

2 小型农田水利工程设计的现状和常见问题

2.1 现状

我国现阶段的小型农田水利工程设计中还存在一些问题，限制着水利工程设计工作的开展。在一些小型水利工程设计过程中，仅仅依靠已积累的工作经验进行设计工作，缺乏实际测量数据的应用，这导致所设计出的水利工程不够科学合理。例如，小型农田水利工程的建设会对当地的自然环境产生一定的消极影响，导致植被覆盖减少，一些小型农田水利工程在设计过程中未考虑到对自然环境的保护，而施工过程中又由于缺少专业的技术人员无法及时修改设计中存在的问题，以致对农业的发展产生不利影响[5]。在工程投入使用后，往往采取拦截河水或溪流的方式进行灌溉，这又导致水资源的严重浪费。

2.2 常见问题

小型农田水利工程主要是解决农田的灌溉与排水问题，尽管工程规模较小，却发挥着不容忽视的作用，保障着农业经济的平稳发展。农业生产和农作物生长都与水密不可分，高度依赖[6]。小型农田水利工程通过蓄水和排水等功能改进当地自然环境，同时保障农业生产的稳定。目前，在小型农田水利工程设计中仍存在一些常见问题，如图1所示，影响着水利工程的正常作用。

图1 常见问题分类

2.2.1 水文勘测工作不准确

水文地质勘测是农田水利工程设计中最重要的准备工作。进行水文地质勘测是指在工程施工前对施工场地的环境进行综合性评价，需要专业人员使用各种勘测手段开展现场水文地质等信息的调查工作，以保障水利工程施工设计方案的科学性和可行性。水文环境作为地质环境的重要组成部分，一直发挥着不可忽视的作用，所以水文勘测工作的重要性不言而喻。然而在实际勘查的过程中，一些勘查人员不重视水文地质勘查，在实际操作过程中只是形式化地完成勘查所需流程，导致勘查结果不准确，容易发生信息缺失或错误等情况，不能真实体现出建设场地原有的水文地质条件，综合性评价不足。这样的勘查工作是没有多大实际意义的。

2.2.2 原有设计存在缺陷

现有的小型农田水利工程，有相当一部分是由乡镇或者村组织规划与建设工作的，受限于各方面条件，设计方案存在许多不足之处，仅仅追求满足短暂的需求，而忽视设计的质量并压缩了从设计、施工到使用的时间，有些工程甚至是边设计、边施工、边使用，仓促上马修建，缺少必要充分的前期规划设计，对施工质量控制也不严格，后期管理更不规范，水利设施和配置不合理，这为工程的投入使用埋下较多的工程隐患。此外，低效处理周围居民的涉水利益，也严重影响着农田水利工程的正常运行。

2.2.3 工程设施老旧

就已建成的小型农田水利工程而言，部分工程由于前期准备工作不足、物资投入有限，所使用的设备的性能不够先进，投入使用后出现设备高负荷运行的情况。同时，小型农田水利工程的运营资金有限，后期的维修资金也难以及时到位，这些因素都导致设备不能及时更新，出现设备老旧、功能丧失，进而限制着小型农田水利工程蓄水和拦水等功能的实现。

2.2.4 工程监管缺失

在小型农田水利工程的施工过程中，相关部门的监管工作起着重要作用。监管工作必须有始有终，从前期的设计规划到后期的施工，对全过程都要进行监管。若在设计规划和施工过程中未及时发现并排除风险因素，施工的过程中就可能出现严重的工程安全事故。而目前一些小型农田水利工程设计规划与施工中的工程监管工作流于形式、浮于表面，只是走个过场，这样的监管工作体现不出真正的工程监管意义，也不符合新时代工程监管的需求。

3 小型农田水利工程设计的注意事项

为确保小型农田水利工程设计的科学性，有效提高工程建设的质量，针对以上提到的小型农田水利工程中存在的严重问题，重点探讨小型农田水利工程项目设计要点及注意事项等相关问题[7]。注意事项示意图如图2所示。

图2 注意事项示意图

3.1 注重项目设计前的实地勘查和影响性分析

在设计工作展开之前，设计人员必须对施工场地内的水文地质情况进行详细勘查，充分了解当地农业生产所需的水利条件，充分获取准确信息，进行科学合理的设计规划。前期的实地调查和获取的数据为后期设计工作提供坚实的基础，可有效缩小不同地块的差距。同时，结合农村生产所需的灌溉条件合理设计排水设施的结构与布置，可对灌溉农田和应用节水技术提供较大助力。

下面以常见的渠道防渗结构设计为例加以说明。防渗结构的设计必须基于实地调查，在综合分析各项影响因素后开展设计工作。

(1) 天然气候条件对建设工程的防渗质量有着较大影响，必须作为关键影响要素被综合考虑。例如，工程建设中所使用的建筑材料的有效利用时间受气候的影响；气候也有可能导致工程出现冻胀破坏，是工程防冻胀设计需要考虑的影响因素。

(2) 建设场地的地形地貌条件也是设计时应考虑的影响因素。地形与地貌会影响农田水利工程的投入成本，所以在选择施工方案时，必须将地形与地貌的影响放到重要位置上。

(3) 土壤本身的渗透水平将严重影响防渗方法的选取。若土壤的渗透性差，就可采用混凝土作为防渗材料，但若土壤的渗透能力好，则应选取密度较高的材料，以保证防渗工程能正常运行。

3.2 科学设计水利工程的取水方式及引水量

在开展设计工作时，必须结合当地的水文地质条件，选取合适的水源获取方式，设计相应的取水方式。灌溉水源大致分为提水灌溉和自流取水两种。其中，提水灌溉适应于地势较低的田地，往往利用低坝或节能闸阀的蓄水功能将水引流到农田，自流取水灌溉则需结合当地雨季条件下的水文情况进行闸口布置。有闸的小型农田水利工程在稳定水流方面有较大的优势，能有效进行汛期农田内水资源的合理控制。在选定取水方式之后，必须合理计算引水量。引水量是指实际所需的用水量与中途损耗量之和，而引水途中水的损失量受地质条件、自然环境及水源等多方面的影响。开展小型农田水利工程设计的工作时，应参考渠道引水量合理设计横断面，同时绘制出设计的断面图，科学计算工程量，做好工程的预算工作，再由专业人员制作设计报告。

3.3 合理设计渠道防渗

在工程设计过程中，应设计渠道的防渗结构，以减少水流的侵蚀和冲击。设计防渗渠道的重要性体现在以下几个方面：①有效节水和合理控制渠道土方工程所占据的地面空间；②有效避免出现土地的盐碱化问题；③有利于优化排水工程的施工成本。

设计防渗渠道的过程中，应充分考虑我国各地区在气候、地形及土质等方面的差异问题，同时应重点关注渗漏问题。例如，北方地区的气温普遍低于南方，因而渠道更容易受冻害影响，在开展设计工作的时候必须考虑到冻害，采用合理的防冻措施，一般使用U形渠道，以防止发生冻胀问题。

此外，应结合当地条件选择合适的防渗施工技术。一般而言，防渗施工技术主要包含膜料防渗技术、沥青防渗施工技术、高压喷射灌浆法等。其中，膜料防渗技术的优点是造价低、施工难度低、适应性较强，其缺点也很明显，即抗冲击能力差，因此提高渠道防渗性的关键是保证膜料的完整性。而沥青防渗施工技术是指依托沥青良好的工程特性，填堵渠道的渗漏部分，使工程使用时间能延长。高压喷射灌浆法是指利用高压将水凝浆填入渗漏部分，加快水凝浆与混凝土有机结合，构成可以防渗防漏的壁状固结物，然而该工法不易控制、容易发生漏喷的现象。

4 加强小型农田水利工程设计的具体措施

(1) 设计人员应-端正工作态度。在以往的设计中，一些设计人员工作态度有问题，缺乏责任意识，未准确了解设计方案的具体情况，这导致设计工作不够准确。农田水利工程设计人员需要树立严谨认真的工作态度，充分重视水利工程的设计工作，培养设计人员的服务意识和责任意识[8]。

(2) 设计单位要加强专业人员的培养。小型农田水利工程的设计工作需要高专业素养的设计人员，设计人员的专业水平在水利工程建设中起着直接的、重要的作用。因此，水利工程设计部门应加强专业人员的能力培养，一是加强高水平人才的引进，二是定期开展专业培训工作，以期培养更多的专业设计人员，打造专业素质过硬的设计队伍，这将有力促进小型农田水利工程质量的提升。

(3) 设计过程中应注重引进先进的机械设备。目前水利工程中使用的机械设备有一部分已陈旧落后，这就要求及时更新机械设备，降低出现安全事故的概率。适时引进先进设备，可明显提升小型农田水利工程的效率。

5 结束语

综上所述，设计工作是小型农田水利工程建设中最重要、最基础的工作。通过前期制定合理的设计方案，为后续施工打下坚实基础，提高工程的效率、质量与效益[9]。文章从小型农田水利工程设计工作的重要性出发，通过了解小型农田水利工程设计的现状和当下的常见问题，总结小型农田水利工程设计中的注意事项并提出具体的应对措施，为以后类似工程设计提供参考。