淺析農田水利灌溉工程規(guī)劃設計

【摘要】隨著經濟的快速發(fā)展，我國的農業(yè)得到前所未有的發(fā)展。農業(yè)的發(fā)展離不開農田水利灌溉工程，只有做好農田水利灌溉工程的規(guī)劃設計工作才能使水土資源得到充分利用，并帶動灌區(qū)經濟的進一步發(fā)展，因此有必要對農田水利灌溉工程的規(guī)劃設計進行研究。本文主要從農田水利灌溉工程的相關概述、農田水利灌溉工程規(guī)劃設計的必要性和重要性、農田水利灌溉工程的設計標準、取水方式的設計以及灌溉渠系布置的設計原則這五個方面進行了具體的闡述。

【關鍵詞】農田水利；灌溉工程；規(guī)劃設計；取水

總體來說，我國的水資源儲量比較多，但是由于人口基數(shù)大，而且增長比較快，我國的人員水資源占有量十分少，處于世界落后水平，加上全球氣候變暖趨勢的增強，我國的水資源開始出現(xiàn)供求矛盾，對農業(yè)的生產和增產豐收產生重要影響。因此，在這樣的大背景下，我國大力建設農田水利灌溉工程來解決農業(yè)生產對灌溉的需求。最近幾年，隨著農田水利灌溉工程建設力度的加大，數(shù)量的增加，相關部門根據(jù)工作經驗開始注重制定科學合理的設計方案，從而實現(xiàn)灌溉工程在一定的成本條件下獲得更高的效益，進而推動農業(yè)乃至國民經濟的更好更快發(fā)展。

1、農田水利灌溉工程的相關概述

農田水利以農業(yè)增產為目的的水利工程措施，即通過興建和運用各種水利工程措施，調節(jié)、改善農田水分狀況和地區(qū)水利條件，提高抵御天災的能力，促進生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，使之有利于農作物的生產。農田水利工程主要是主要是灌溉和排水，兼及中小型河道整治，塘壩水庫及圩垸建設，低產田水利土壤改良，農田水土保持、土地整治以及農牧供水等。本文詳細介紹了農田水利的灌溉工程，灌溉主要是用人工設施將水輸送到農業(yè)土地上，補充土壤水分，改善作物生長發(fā)育條件稱為灌溉。在特定情況下，灌溉還可減少霜凍危害，改善土壤耕作性能，稀釋土壤鹽分，改善田間小氣候。根據(jù)灌溉水源和灌溉水質的不同，可分為地表水灌溉、地下水灌溉、地表水地下水聯(lián)合運用，以及污水灌溉、咸水灌溉、肥水灌溉、引洪淤灌等。根據(jù)灌水技術，可分為地面灌溉、地下灌溉、噴灌、微灌、局部灌溉和節(jié)水灌溉等。為實現(xiàn)科學用水，應根據(jù)作物需水量和需水時間、有效降雨量、土壤水狀況以及水文情況，選定灌溉保證率，制定灌溉制度。灌溉系統(tǒng)是實現(xiàn)灌溉的基礎設施，可分為渠道灌溉系統(tǒng)和管道灌溉系統(tǒng)。一般由灌溉渠首工程、渠道或輸水管道、渠系建筑物和灌溉泵站組成。最常見的渠系建筑物有配水建筑物和渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水、陡坡、量水建筑物以及沉沙池等。在使用地下水灌溉或無法實現(xiàn)自流灌溉而需提水灌溉時，或低洼地區(qū)不能自流排水時，應興建排灌泵站進行機電排灌。

灌區(qū)應進行有效的灌溉管理，注意渠道防滲，加強用水管理，提高渠系有效利用系數(shù)。

2、農田水利灌溉工程規(guī)劃設計的必要性和重要性

農田水利灌溉工程規(guī)劃設計與我國的“三業(yè)”問題密切相關，因此各級部門一定要嚴格把握農田水利灌溉工程規(guī)劃設計這一環(huán)節(jié)，從而使我國的農業(yè)領域不斷發(fā)展壯大。在具體的工作中，在進行農田水利灌溉工程的規(guī)劃設計中應當始終堅持惠民和利民的宗旨來科學合理設計，通過運用科學的設計標準來建設高效安全的農田水利灌溉工程，實現(xiàn)經濟效益和社會效益的綜合提高，并促進當?shù)厮临Y源的合理開發(fā)利用，推動當?shù)亟洕目焖侔l(fā)展。

3、農田水利灌溉工程的設計標準

隨著季節(jié)的變化，河流的徑流量是不斷變化的，農田種植面積和農作物的種類也各部相同，這樣灌溉的用水量也就具有不確定性。因此，對于農田灌溉工程的規(guī)模大小，主要要根據(jù)灌區(qū)水源的水情況、水利設施情況以及當?shù)氐慕洕l(fā)展條件等綜合方面的因素進行設計?？偟膩碚f，灌溉設計的標準主要有灌溉設計保證率和抗旱天數(shù)這兩種。

3.1 灌溉設計保證率

灌溉設計表征率主要是指在某個灌溉工程的使用期間，灌溉用水得到滿足的念書在總年數(shù)中所占的百分比，如果灌溉設計保證率為70%，那么就是說該工程在100年之內有70年的灌溉用水能夠給滿足要求，其余的年份可能會存在缺水的現(xiàn)象。所以，在進行農田水利灌溉工程的設計時，一定要考慮當?shù)氐膶嶋H情況，尤其是當?shù)氐乃春妥魑锓N類來保證灌溉的工程，盡量使灌溉設計保證率在50%以上，在水源豐富的地區(qū)可以取到70-90%。

3.2 抗旱天數(shù)

抗旱天數(shù)就是根據(jù)小水庫和塘壩等灌溉設施來確定供水能力，并以連續(xù)無語的情況下滿足作物蓄水要求的天數(shù)作為標準。例如，某地灌溉設施滿足作物灌溉用水的天數(shù)為60天，也就是灌溉設施的灌溉設計標準是抗旱70天。地區(qū)不同，抗旱天數(shù)也不相同，因此在設計的過程中應當根據(jù)具體情況來定。

4、取水方式的設計

取水方式的設計主要是根據(jù)不同地區(qū)的灌溉水源，來確定取水的方式和設計方向。一般灌溉的水源主要分為提水取水灌溉和取水灌溉這兩種方式，水利工程的取水設計就是對著兩種取水方式進行科學合理設計。本文主要介紹了，自流取水灌溉，其中主要包括無壩取水和有壩取水這兩種。

4.1 無壩取水

渠首是無壩取水設計的重要組成部分，在設計時根據(jù)實際情況，分為不建閘和有建閘這兩類。然而，不建閘的引水口在洪水期間不能對流量進行控制，使渠道很容易被洪水沖水，導致農田的淹沒，因此要先考慮建閘的控制方案。在具體的設計過程中，主要考慮引水角，也就是使進水閘的中心線和河道水流方向的夾角保持銳角才能保證入渠的水流平穩(wěn)，這樣水量也比較大，能夠使進水口下唇的沖蝕作用減輕。

4.2 有壩取水

在河流水源豐富，但是水位低的地區(qū)，由于不能進行自流灌溉飲水，因此應當修建堤壩來提高水位，從而實現(xiàn)飲水的自流灌溉。設計這樣的取水方式會需要一定的投資，但是由于引水口與灌區(qū)的位置編進，使飲水干渠的長度會縮短，從而減少土石方工程量和交叉建筑物的數(shù)量。有壩取水主要包括溢流壩、進水閘、排沙閘和防洪堤這四種，其中溢流壩具有攔截河道、抬高水位和防洪的功能；進水閘主要是用來引水灌溉來控制入渠的流量；排沙閘主要是有效防治泥沙入渠導致河流堵塞，防洪堤能夠保障洪水期間上游城鎮(zhèn)和農田的安全，可見各自有各自的功能和優(yōu)勢，在設計時應當根據(jù)當?shù)氐木唧w實際情況來考慮建立具體的堤壩。

5、灌溉渠系布置的設計原則

5.1 總體規(guī)劃布置的設計原則

在規(guī)劃灌溉渠系時，應當充分考慮當?shù)氐纳健⑺?、林和路，以及其他用水部門的需要，進行統(tǒng)籌安排、科學合理調配，通過充分利用水土提著原來實現(xiàn)經濟效益和社會效益最大程度地提高，以下是在布置灌溉渠系時堅持的兩項基本原則：第一，要充分利用當?shù)氐牡匦螚l件，將灌溉渠道盡量布置在比排水溝道高的位置，并將排水和灌溉分來形成獨立的系統(tǒng)，還要考慮經濟性因素，經理采取直線，并有效避免建筑物和兩天的占用；第二，堅持安全為主的設計原則，在規(guī)劃渠道設計時，盡量避免深挖方和難工險段。在山丘地形的渠道設計要盡量遠離河道，防治被山洪沖毀；第三，要堅持綜合利用的原則。山丘地區(qū)的灌溉渠道應當充分利用集中羅剎，并結合水電開展多種經營；對于平原地區(qū)應當將喝水和井水灌溉相結合，從而實現(xiàn)水資源的充分合理利用。

5.2 干、支渠布置的設計原則

在設計干、支渠布置時，要堅持具體問題具體分析和實事求是的原則，最主要的是要根據(jù)當?shù)氐牡匦蔚孛蔡卣鬟M行科學合理的設計。具體來說：第一，對于山地和丘陵地區(qū)的灌區(qū)，由于當?shù)氐牡匦螐碗s多樣，因此在設計干渠時要充分考慮等高線的布置，灌區(qū)應當在分水嶺和河流之間，堅持水頭損失小，從而實現(xiàn)自流控制全部灌區(qū)面積的最大；同時也要結合開挖山坡截水溝，通過攔截坡地的暴雨徑流來有效防治水土流失；第二，平原型的灌區(qū)，在設計時應當綜合考慮當?shù)氐暮闈?、干旱和鹽堿等情況；第三，山麓平原型灌區(qū)，在設計時應當實行灌溉、排分開的布置形式，從而取得最佳的效果；第四，對于沖積平原型的灌區(qū)，在設計時如果工程布置在水資源豐富而且排水較好的地區(qū)時，應當布置為灌排分開的方式，灌溉渠道應當進行逐一沖洗壓鹽，排水夠到要注重防澇和土壤次生鹽堿化。

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