趙建成泰來縣大興鎮(zhèn)水利站

淺談農(nóng)田水利農(nóng)田灌溉渠道工程的設(shè)計

趙建成
泰來縣大興鎮(zhèn)水利站

近些年來，國家及地方逐漸意識到，農(nóng)田水利設(shè)施的完善對促進農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)有著至關(guān)重要的影響，于是對農(nóng)田水利工程越來越重視，而農(nóng)田灌溉渠道工程一直是農(nóng)田水利工程中的重要部分。因此，合理設(shè)計農(nóng)田灌溉工程以及多方面考慮設(shè)計方案的優(yōu)化，可以有效的調(diào)節(jié)、改善農(nóng)田水分狀況，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)達到事半功倍的效果。本研究主要從工程設(shè)計中常見的問題、工程設(shè)計方案的優(yōu)化方向兩個方面來簡單談?wù)撧r(nóng)田水利中農(nóng)田灌溉渠道工程的設(shè)計。

農(nóng)田水利；灌溉渠道；工程設(shè)計

前言

針對我國廣闊的耕地面積，農(nóng)田水利工程的合理布置是提升農(nóng)業(yè)效益、提高生產(chǎn)效率的有效方法。近年來國家在農(nóng)田水利工程中的投入也逐漸增大，對其要求也隨之嚴格。在大大小小的農(nóng)田水利工程中，農(nóng)田灌溉渠道工程一直是不可缺少的一部分。渠道工程的設(shè)計，不僅會直接影響到施工，而且還會影響到農(nóng)田的輸水和灌溉。因此，合理設(shè)計灌溉渠道工程，并結(jié)合多種實際影響因素對方案進行優(yōu)化，是使農(nóng)田灌溉體系規(guī)范化、使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率快速提升、使農(nóng)民收益有效增加的重要可行性措施。

1.農(nóng)業(yè)灌溉渠道工程的設(shè)計問題

1.1使用的材料問題

建筑材料是工程設(shè)計的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)灌溉最主要的目的就是要將適量的水流引入農(nóng)田，對農(nóng)田進行灌溉，因此，在設(shè)計農(nóng)業(yè)灌溉渠道工程時，材料應(yīng)滿足防滲原則。一般灌溉渠道多選用混凝土材料，雖然混凝土強度高、防滲性能優(yōu)良，但是當(dāng)?shù)刭Y源不一定能滿足混凝土原料中砂石料的需求，這將使成本提高，不夠?qū)嵱谩⒔?jīng)濟。不同地域的溫度、地勢等自然因素不同，對建筑所使用的材料也要求不同。為溫差大的地區(qū)設(shè)計渠道工程，應(yīng)考慮到材料的熱脹冷縮性能；根據(jù)所處地勢不同，需考慮建筑材料的耐壓參數(shù)是否合適。除去混凝土這種傳統(tǒng)的建筑材料，還有一些輕薄的材料，例如塑料、塑鋼等。這些輕薄、防滲性能好的材料可以使用于水資源較缺乏的農(nóng)田灌溉區(qū)。這些輕薄的材料不僅有較強的抗氧化性能，可用時間長，而且由于輕薄有柔性，其材料的連接實施方便，且相對其他材料鏈接處其防滲功能較好、穩(wěn)固性較高。

1.2水流的地面落差問題

農(nóng)田灌溉渠道工程，重在解決農(nóng)田中水資源的合理使用問題，當(dāng)所設(shè)計的地區(qū)缺水嚴重時，當(dāng)然是使系統(tǒng)最大化的節(jié)約和利用水資源，然而，一些強降水地區(qū)或短期強降水地區(qū)的農(nóng)田灌溉渠道設(shè)計，需要合理控制水流的流量的同時還需解決水流附帶產(chǎn)生的問題。例如，一些水流有一定的地面落差，為避免出現(xiàn)渠道沖刷的現(xiàn)象，需要在農(nóng)業(yè)灌溉渠道設(shè)計中布設(shè)一種水工建筑物——跌水。跌水的設(shè)置落差高度不宜過大，可以設(shè)置多級，使水流地面的高度逐級降低，盡量減緩水流對地面的沖擊作用。

1.3渠道坡降的選擇

渠底坡降是農(nóng)業(yè)灌溉渠道工程設(shè)計中的一個重要參數(shù)。渠底坡降也被稱為比降。渠道坡降的選擇，不僅關(guān)系到農(nóng)田灌溉渠道的輸水能力和渠道的穩(wěn)定性，而且也影響到渠道和建筑物的工程量以及灌溉面積。選擇合適的渠道坡降，應(yīng)根據(jù)上下級渠道銜接要求、實際地面坡度、沿岸土質(zhì)等因素綜合考慮。例如，沿岸土質(zhì)較輕，則主要根據(jù)防止水流沖刷的因素設(shè)置坡降，若水源供水含沙量大，則應(yīng)考慮防止淤積的因素。坡降的選擇還與渠道襯砌有關(guān)，沒有襯砌的坡降應(yīng)設(shè)計較小，以千分之一為宜。渠道坡降大小應(yīng)該和跌水的布設(shè)綜合起來設(shè)計，增大水渠坡降時，可以使跌水落差減小或?qū)⒌畟€數(shù)減少。

2.農(nóng)田灌溉渠道工程方案的優(yōu)化

2.1與實際有機結(jié)合

農(nóng)田灌溉渠道工程設(shè)計方案，應(yīng)該最大化的考慮地理條件優(yōu)勢，與具體實際相結(jié)合。為了讓系統(tǒng)盡可能的實現(xiàn)自流灌溉，將設(shè)計與實際考察的地勢高低相結(jié)合，可以起到事半功倍的效果。如果一個新修的干渠比支渠地勢要低，這會造成支渠引水困難；如果，灌溉渠道比鄰近的農(nóng)田地勢還要低，這必然會導(dǎo)致農(nóng)田供水不足。灌排水渠道應(yīng)盡量減少分叉的設(shè)計，盡量使水流更集中，灌水和排水渠道最好獨立設(shè)置系統(tǒng)，以方便管理。此外，利用水流趨勢，應(yīng)將灌水設(shè)置在上游地勢較高的地方，將排水設(shè)置在下游地勢較低的地方。除了對地勢高低因素的考察，還應(yīng)考慮到附近的溪流、河水等自然條件。農(nóng)田灌溉渠道最好不要和附近的溪流靠得太近，以免被洪澇災(zāi)害的水流所沖毀。農(nóng)田灌溉渠道工程設(shè)計的最終目的就是要將適量的水流引入農(nóng)田，對農(nóng)田進行灌溉。

2.2注重考慮細節(jié)

農(nóng)田灌溉渠道工程的設(shè)計受自然因素影響較大，例如雨水、地形地貌等。在工程設(shè)計的過程中，需要盡可能多的考慮到這些細節(jié)，盡可能真實的仿真模擬出不同自然條件下的工程參數(shù)，否則不僅會給工程的實施帶來極大不便，還會對農(nóng)田灌溉渠道的使用效果帶來影響，即耗費人力又耗費資源，使工程項目效率降低。例如，雨水季節(jié)充沛的降水量容易使山體飽和，水無法從渠道滲進排出，這時，排水孔的合理設(shè)計顯得尤為重要。有些渠道在側(cè)面設(shè)置了回水口，這看似不起眼的結(jié)構(gòu)，卻能解決伴渠工路的積水、山區(qū)的匯流水產(chǎn)生的安全問題。新老渠道銜接處存在的安全隱患問題也是農(nóng)田灌溉渠道工程中需要考慮到的一個細節(jié)?？梢圆捎眯藿ń厮畨弯佋O(shè)消能干砌石的方法來解決這個問題。在新老渠道銜接處修建寬度約50cm，深度約100cm的混凝土截水墻，鋪設(shè)寬度約80cm，深度約120cm的消能干砌石，可以提高新老渠道銜接處的牢固程度。

2.3配套工程的考慮

在農(nóng)田灌溉系統(tǒng)的修建過程中，必然會對周圍原有的建筑產(chǎn)生一定的影響。例如，山區(qū)小型渠道的施工，往往由于工期緊、施工難度大而只能使用大型的施工機械設(shè)備，這會對渠道周邊的道路造成嚴重損壞，在農(nóng)田灌溉渠道修好的同時，還應(yīng)對所影響到的道路進行修補工作。因此，在工程設(shè)計中也需要考慮到這些，并將周圍道路的修復(fù)作為一項重要工作寫入到設(shè)計中。一套完整的農(nóng)田灌溉渠道系統(tǒng)的設(shè)計，不僅應(yīng)仔細考慮核心系統(tǒng)的設(shè)計細節(jié)、影響因素，還應(yīng)考慮到該工程對周圍環(huán)境的影響，以及對這些影響的修復(fù)方案，這樣才能與當(dāng)?shù)貙嶋H相結(jié)合，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和水資源利用率都得到最大的提升。

3.結(jié)語

農(nóng)業(yè)的高效生產(chǎn)，與優(yōu)良的農(nóng)田灌溉渠道系統(tǒng)分不開。而農(nóng)業(yè)灌溉渠道系統(tǒng)受自然條件因素等外力作用影響較大，因此在方案的設(shè)計過程中要注意材料、跌水、渠底比降等設(shè)計因素的合理選擇，在方案的優(yōu)化過程中即要全面周到的考慮整體，又要仔細分析考慮到各個細節(jié)，以不同自然條件等實際情況為依托，查漏補缺，設(shè)計出貼合當(dāng)?shù)貙嶋H的農(nóng)業(yè)灌溉渠道工程。這樣才能使水資源得到最大化的利用，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到最優(yōu)化的提升，提升農(nóng)田產(chǎn)量，提高農(nóng)民收益，促進農(nóng)業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。

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