農田水利灌溉渠系工程設計運用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了農田水利灌溉渠系工程設計運用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：本文簡單介紹了農田水利灌溉渠系工程，并圍繞基本原則、取水方式設計、渠系布置設計、流量與斷面設計、渠道防滲設計、管道輸水設計、噴灌設計、微噴與滴灌設計、施工管理與工程維護等方面，對工程設計與運用要點進行探究。

關鍵詞：農田水利灌溉渠系工程；渠系布置；渠道防滲技術；噴灌技術

隨著現代農業(yè)的快速發(fā)展，規(guī)模灌溉、自動化灌溉、節(jié)水灌溉已經成為農田灌溉發(fā)展的關鍵，相應的農田水利工程項目數量增多，為農業(yè)現代化發(fā)展提供了有力支持，同時協(xié)調了農業(yè)生產和生態(tài)環(huán)保之間的關系。甘肅省近年來高度重視農業(yè)節(jié)水灌溉工程相關工作的開展與落實，加快組織開展以建工程竣工驗收工作，補充完善農水應用系統(tǒng)高效節(jié)水項目數據，強化已建工程運行管理，致力于保障節(jié)水灌溉工程在現代農業(yè)中的有效應用。而加強對農田水利灌溉渠系工程的設計與運用，正是促進甘肅省農業(yè)節(jié)水灌溉事業(yè)發(fā)展的重要動力，值得研究和探索。

1農田水利灌溉渠系工程概述

在現代農田水利灌溉工程中，灌溉渠系工程是不可或缺的關鍵部分，是輸送灌溉用水的必要載體。隨著現代化農業(yè)發(fā)展進程的穩(wěn)步推進，規(guī)模逐漸擴大、管理更加現代化和智能化的農業(yè)生產需要大量農田水利灌溉渠系工程作為基礎支撐，在滿足最基本灌溉需求的同時，有效起到節(jié)水作用，盡量減少農田灌溉中的水資源浪費，提高水資源利用率。尤其是對水資源相對而言較為缺乏的甘肅地區(qū)而言，加強農田水利灌溉渠系工程建設，是促進農業(yè)良好、持續(xù)發(fā)展的關鍵，是緩解和減輕農業(yè)生產對自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞的有效措施。充分發(fā)揮工程作用和功能，盡可能減少水資源消耗與浪費，同時充分滿足農田生產需要，并對工程建設和運行管理成本進行合理控制，可謂是當前甘肅現代農業(yè)發(fā)展中廣受關注的話題。

2農田水利灌溉渠系工程設計要點

2.1基本原則

在設計農田水利灌溉渠系工程時，需要嚴格遵循相應的設計原則，才能保障設計的科學性、合理性與規(guī)范性，進而確保工程作用和功能得到充分發(fā)揮，實現農田高效節(jié)水灌溉。首先應當遵循的是因地制宜原則。對工程建設而言，必然需要根據地方實際條件進行合理設計與建設，才能確保工程作用得到有效發(fā)揮。在工程設計前先對地方實際條件進行研究和考察，充分考慮地方水文條件、灌溉需求、農業(yè)制度、農業(yè)發(fā)展規(guī)劃、經濟發(fā)展狀況等因素，盡可能設計科學、合理的工程方案，確保農田水利的構造設計完全符合要求，為地方農業(yè)發(fā)展提供有力支持。其次應當遵循的是經濟性原則。農田水利灌溉渠系工程的建設需要投入大量成本，需要通過后期的經濟效益來保障工程的持久運行。在實際設計時應當根據地方經濟發(fā)展情況，合理調整工程設計方案，加強對工程成本的控制，科學協(xié)調經濟性要素與技術性要素間的關系，防止資金浪費的同時為工程投入使用后的經濟效益提供保障。最后應當遵循的是節(jié)水原則。在工程設計中應當以節(jié)水作為重要指標，大量應用先進的節(jié)水設備與技術，優(yōu)化灌溉方式，在滿足地方農田灌溉需求的前提下盡可能減少水資源浪費[1]。

2.2取水方式設計

農田灌溉的前提是取水。在農田水利灌溉渠系工程設計中優(yōu)化取水方式，以最合適的方式進行取水，既要保障水資源充足，也要對工程建設成本等進行合理控制。自流取水灌溉與提水取水灌溉是目前農田水利灌溉工程中最常見的兩種灌溉方式，而且后者投入成本更大、技術要求更高，適用性更廣；前者則通常以河流作為主要水源，通過開渠建閘引水的方式進行取水灌溉，并且可以進一步細分為無壩取水與有壩取水兩種形式。無壩取水方式的設計關鍵在于是否建閘，其中建閘能夠對水流流量進行更加有效的控制，防止洪水期出現洪水沖毀和淹沒等情況發(fā)生，故而在條件允許的情況下通常都優(yōu)先選擇建閘控制方案。在建閘時需要對進水閘中心線與河道水流方向所形成的夾角——引水角進行合理設計，盡量將其控制在30°~45°間，這樣可以有效減輕水流的沖擊作用，以免水流過于湍急而導致引水口下唇在使用過程中被嚴重沖蝕。而有壩取水方式的特點在于利用水壩對水流進行合理控制，借助水壩提高水位高程，進而保障取水的可行性與持續(xù)性。雖然有壩取水方式由于水壩而導致成本大幅增加，不過其能提供的取水效果也十分良好，可以在很大程度上滿足農田灌溉實際需求。在對有壩取水方試進行設計時，往往需要配套設計溢流壩、防洪堤、進水閘以及排沙閘等。

2.3渠系布置設計

對渠系布置情況進行設計，同樣是農田水利灌溉渠系工程設計的重點之一。在實際設計時應當做好整體設計，因地制宜地利用地形條件，保障渠道工程的安全，盡量避開深挖方、高填方以及危險段，并且可以將農田水利灌溉與水電、水利等進行綜合化利用，實現一水多用、多種經營，進一步提高水資源利用率以及工程經濟效益。而且在不同的地形的灌區(qū)，往往需要采取不同的設計方法，如平原型灌區(qū)的渠系布置設計應當以因地制宜作為基礎原則，根據地下水實際情況采取利用地面水發(fā)展渠灌或者興建井灌與井渠的方案；又如山地、丘陵型灌區(qū)在灌區(qū)位于分水嶺和溪谷河流之間的情況下，應當盡量減少水位的降低幅度，并于干渠上開一處支渠，從而實現大面積控制，并且對暴雨徑流、山洪、水土流失等進行有效控制[2]。

2.4流量與斷面設計

流量和斷面都是灌排渠道設計中至關重要的部分。根據農田灌溉實際需求合理設計灌溉水渠流量，既能保障滿足灌溉需要，也能維持灌溉渠道的穩(wěn)定性，減少不必要的水資源浪費。而斷面設計直接與流量設計有關系，確保二者成正比，能夠保障流量達到設計要求。而且還需要對渠道縱坡高度進行調整，這樣可以進一步增強渠道工程的安全性。

2.5渠道防滲設計

渠道滲透是農田水利灌溉渠系工程中水資源浪費的一大原因，故而在工程設計中需要重點針對渠道防滲進行設計優(yōu)化。目前，甘肅省農田水利灌溉渠道大多為土渠，滲漏現象較為嚴重，無法滿足現代農業(yè)發(fā)展的節(jié)水灌溉要求。因此，不管是新建還是改善農田水利灌溉渠系工程，都應當做好渠道防滲設計，盡量減少渠道輸水中的水資源損失和浪費。采取物理機械法或者化學法對渠床土壤滲透性能加以改善，其中物理機械法主要包括壓實、淤淀、抹光等方法，而化學法則是通過摻入化學材料的方式增強渠床土壤的不透水性。還可以在渠道底部襯砌材料的方式來設置防滲層，有效減少渠道輸水中的水分損失。常見的渠道防滲層材料包括混凝土與鋼筋混凝土、塑料薄膜、砌石、砌磚、瀝青、三合土、水泥土和粘土等。

2.6管道輸水設計

與渠道輸水相比，管道輸水無疑能夠更好地對輸水量進行控制，同時大幅減少水資源因蒸發(fā)和滲漏的損失與浪費，不過管道輸水建設成本也要高得多。在實際設計時，首先應當根據灌區(qū)實際情況，對管道路線進行合理布局，盡量減少明顯的高低落差和大幅度彎曲，而且需要盡量避開公路、地下管線等。合理選擇管道材料，兼顧施工成本與輸水穩(wěn)定性，合理設置防護結構，并對易松動位置進行重點設計，保障農田水利灌溉渠系工程的安全性與穩(wěn)定性[3]。

2.7噴灌設計

噴灌作為一種現代農業(yè)中應用極為廣泛的水利灌溉方式，其具有灌溉面積大、灌溉均勻、節(jié)水性強等特性。噴灌技術應用成本較高，不過灌溉效果良好，在條件允許的情況下可于灌區(qū)大力推廣。進行噴灌設計的關鍵在于對噴頭、管徑等進行合理設計，根據灌區(qū)面積確定噴頭個數，結合流量確定管徑，科學設置噴頭位置與間距。

2.8微噴與滴灌設計

目前，微噴與滴灌技術的應用并不普遍，不過二者均是現代農業(yè)發(fā)展的重要趨勢，具有巨大的應用價值。在對微噴和噴灌技術進行設計時，需要對灌溉噴頭進行合理選擇，通常可選擇折射式、旋轉式、輻射式微型噴頭。另外，還需要對設計參數進行科學確定，確保選用的設施設備完全符合工程實際情況，提高灌溉的節(jié)水性。

2.9施工管理與工程維護

在工程施工過程中，務必要加強施工質量控制，在施工前、施工中以及施工后均需要嚴格按照施工設計和規(guī)范進行操作，不得隨意變更設計。加強責任管理，明確施工責任，同時落實工程竣工驗收管理，及時發(fā)現工程質量問題并加以改善。而在工程投入使用后，則需要完善施工管理方案，明確管理主體責任，完善管理制度，優(yōu)化日常檢修和維護方案，定期進行工程維護，加強巡檢和管理，保障工程長期、安全、穩(wěn)定運行。

3結束語

綜上可知，農田水利灌溉渠系工程的設計與運用至關重要，是關系到現代農業(yè)發(fā)展的基礎工程。在對農田水利灌溉渠系工程進行設計和運用時，一定要以地方實際情況為基礎，充分考慮各方面因素，兼顧安全性、經濟性、適用性，提高工程質量，充分發(fā)揮工程的功能和作用，助力現代農業(yè)產業(yè)化發(fā)展。

參考文獻

[1]陳澤敏.農田灌溉渠道工程設計與施工質量控制[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（15）：204.

[2]秦紅霞.對中小型農田水利灌溉工程設計及節(jié)水技術探析[J].綠色環(huán)保建材，2020，155（1）：233，235.

[3]曾興侃.中小型農田水利灌溉工程設計及節(jié)水技術研究[J].建筑工程技術與設計，2017（34）：283，287.

作者：李元青 單位：甘肅省天祝藏族自治縣金強河水利管理處