郭迎春
(四川省威遠縣水務局 四川威遠 642450)
解析小型農(nóng)田灌區(qū)渠系規(guī)劃設計
郭迎春
(四川省威遠縣水務局 四川威遠 642450)
在我國社會和經(jīng)濟迅猛發(fā)展的條件下,農(nóng)田水利工程基礎設施建設方面也得到可進一步的發(fā)展。對農(nóng)田灌區(qū)渠系進行有效的建設,進一步提升灌溉水實際利用率,是現(xiàn)階段農(nóng)田水利工程相關建設人員需要重點解決的問題。本文主要對小型農(nóng)田灌區(qū)渠系合理有效的規(guī)劃設計進行分析,提出筆者的思考和建議,僅供參考。
小型農(nóng)田;灌區(qū);渠系;規(guī)劃設計
我國經(jīng)濟基礎之一就是農(nóng)業(yè),提高其基礎設施建設力度是我國目前的一個主要戰(zhàn)略方針。進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時候,非常重要的一個環(huán)節(jié)就是灌溉,如沒有有效開展灌溉工作,就會對農(nóng)田產(chǎn)量造成嚴重的影響。因此,我國一直大力開展農(nóng)田灌區(qū)渠系建設工作。相關實踐表明,進行灌區(qū)建設可以給糧食安全帶來保障,滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力實際需求,保證農(nóng)民生活質量,促進新農(nóng)村建設目標的實現(xiàn),同時也可以對水資源配置進行優(yōu)化,改善自然生態(tài)環(huán)境,對我國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標非常有利。
規(guī)劃渠系前:①應該全面了解并且分析工程整體概況,掌握灌區(qū)實際情況,主要包含有:水源分布情況、灌區(qū)地形以及所處地理位置[1]。此外,還需要對灌區(qū)里面種植作物資料以及氣象進行收集。②需要詳細了解并且有效分析灌區(qū)河流情況,找到灌區(qū)水源主干河道和具有排水功能的河道,對灌區(qū)里面的干支渠分布進行初步確定。③認真整理分析灌區(qū)詳細灌溉資料,明確灌區(qū)必須灌溉的面積、土壤性質和具體灌溉制度。
規(guī)劃設計灌溉渠道的時候,一般應該遵循基本設計原則,從而提高渠道規(guī)劃所具有的科學性以及合理性,主要包含有以下原則:
(1)把干渠設置在灌區(qū)里面地勢相對較高的部位,這樣可以使控制灌溉面積工作更加方便,別的等級渠道也需要設置于控制范圍里面較高地帶[2]。那些面積不大的局部高低,能夠實施提水灌溉措施,這樣就可以不用另外增高渠道。
(2)盡量降低工程量以及工程成本。通常所設計渠線最好短直,這樣能夠減小占地面積以及工程量。如果是在丘陵以及山區(qū),存在各種地形障礙,比如溪、崗以及沖等特殊地形,地質條件非常復雜,就應該比較渠線繞崗以及穿崗設計方案所具有的經(jīng)濟效益,然后確定最終設計。
(3)依據(jù)行政區(qū)的規(guī)劃來確定渠道具體位置,盡量保證用水單位均擁有各自的用水渠道,從而提升管理效率。此外,農(nóng)渠以及斗的布置必須達到機耕要求。對于上級渠道以及下級渠道來說,應該盡量保持垂直,農(nóng)渠以及斗相隔距離應該便于機械進行耕作。
(4)灌區(qū)渠系建設前提就是不會對生態(tài)環(huán)境以及水資源之間的平衡造成影響[3]。結合當?shù)鼐唧w情況,科學布置渠系,遵循灌排結合具體原則,對當?shù)厮Y源進行充分利用,同時合理調節(jié)農(nóng)田水分。
3.1 查勘
應該先在小比例尺地形圖上設置渠線位置,地圖比例尺通常是1:50000。如果地區(qū)地形比較復雜,能夠布置幾條線路進行對比,再開展實地勘探工作。實際查勘的時候,既要對不不同線路,同時還需要對渠道沿線地質以及地形條件進行調查,估計建筑工程種類、建設規(guī)模和具體數(shù)量,復勘復雜地段,通過多次對比后,選擇一個可行性比較高的渠線布置詳細方案。
3.2 紙上定線
測量上述已經(jīng)確定的具體渠線詳細帶狀地形圖,一般比例尺誰1:1000~1:5000,地形圖等高距通常是0.5~1m[4]。對于該圖測量范圍,應該是由初定渠道中心線往其兩側擴展,一般寬度不超過100~200m的范圍。渠道中心線里面包含有彎道曲率半徑以及弧線中心線,均應該準確布置于該圖上。此外,集合輸水流量以及沿線地形來確定渠道坡降。如果處于平原地區(qū),想要保證渠道控制高程,就需要使渠道水位超過地面,變?yōu)榘胪诎胩钋?;如果處于丘陵山區(qū),并且渠道沿線地面具體水平坡度相對較大,就應該依據(jù)渠道設計水位來確定渠道中心線具體地面高程。
3.3 進行定線測量
利用測量手段,把上述帶狀地形圖里面的渠道中心線置于地面,同時沿線打樁,依據(jù)地形變化來確定木樁位置以及木樁間距[5]。在各木樁上設置標號,并且測量所有木樁位置的地面高程以及水平地面高程線,然后按照設計渠道具體縱橫斷面來選擇樁號位置開挖線布置部位、挖深以及填深。
4.1 規(guī)劃灌溉渠系以及渠系建筑物
(1)合理選擇水源以及取水口:確定水源的過程中,不僅要對水源所處位置進行考慮,使其盡量接近灌區(qū),同時還需要分析研究水源水位條件、水量和水源水質,便于編制比較合理的方案。通常將取水口設置于河流凹案中點稍微偏下位置。同時,通過綜合考慮水源種類、水量以及水位來選擇取水方式。
(2)布置各級渠道以及相應的排水溝:地形條件直接決定了干支渠布置形式,一般應該遵循高水高用以及低水低用具體原則。在布置農(nóng)渠以及斗的時候,通常不僅需要符合灌溉渠道具體規(guī)劃原則,同時還應該符合以下要求:滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理以及機械耕作需求;方便灌水以及配水工作,提升灌水效率;對耕作以及灌水之間水位有效配合非常有利;土地平整工程不大。通常依據(jù)地形條件,對排水溝以及斗農(nóng)渠道采取灌排相鄰或者是灌排相間方式。布置好渠道后,就確定了斗農(nóng)渠具體控制面積。對灌溉控制面積進行計算前,需要注意土地利用率。
(3)對渠系建筑物進行布置:通常結合實際需求需要布置的水工建筑物包含有:量水建筑物、引水建筑物、配水建筑物、交叉建筑物、銜接建筑物[6]。
4.2 對渠道特征流量進行計算
通常特征流量是加大流量、設計流量以及最小流量的一種統(tǒng)稱。對設計流量進行計算的過程中,首先應該明確工作制度,通常干支渠采取續(xù)灌方式,并且對斗農(nóng)渠采取輪灌方式。對于典型支渠,應該按照灌區(qū)設計具體灌水模數(shù)一步步斗渠、農(nóng)渠和支渠準確設計流量,最后得到干渠具體設計流量。通過灌水模數(shù)計算設計流量的過程中,應該對土地利用率進行考慮。
4.3 渠道斷面設計
獲得灌溉渠道具體特征流量后,能夠據(jù)此對其橫縱斷面進行有效設計。水力計算以及確定渠道具體過水斷面尺寸的一個關鍵依據(jù)就是設計流量。一般最小流量可以對下級渠道實際水位控制條件進行校核,判斷上級渠道極限最小輸送流量的時候,應該考慮下級渠道可不可以滿足該流量值。如果與下級渠道其中一個進水需求不符,就必須在這一分水口下游構建機制閘,從而達到取水需求。確定渠道斷面具體深度以及加大高程的一個關鍵依據(jù)就是加大流量。
4.4 渠道防滲
大多數(shù)渠系損失水量均是因為渠道滲漏引起的。渠系水量損失既會減小水利用系數(shù),導致水資源浪費,同時還會使得地下水位升高,引發(fā)農(nóng)田漬害。想要降低渠道輸水損失,就應該增大水利用率,提高灌溉效率,同時有效維護渠系工程,完善配水制度,進一步提升灌區(qū)實際管理水平。此外,還應該采取有效防滲措施,降低滲漏水量,比如渠道襯砌防滲措施。
5.1 明確具體除澇設計標準
①以治理區(qū)出現(xiàn)某一重現(xiàn)期暴雨,沒有影響到作物生長為標準。②將治理區(qū)作物沒有受澇的保證率當做標準。③將一定量暴雨或發(fā)生嚴重澇災的那種典型年當做排澇設計標準之一。
5.2 合理布置排水溝道
通常設計排水溝道的時候,應該遵循下列原則:①將排水溝設計于各自控制范圍里面的最低位置,這樣就可以把排水區(qū)多余水全部排出;②遵循高水高排以及低水低排,抽排進行輔排以及自排為主原則;③將干溝出口設置于承泄區(qū)水位相對較低以及河床穩(wěn)定位置;④對下級溝道進行布置的時候,需要對上級溝道提供優(yōu)良排水條件;⑤不同等級溝道應該和行政區(qū)劃、灌溉渠布置情況、土地規(guī)劃工作、林帶以及道路網(wǎng)有效結合起來;⑥盡量降低工程成本,提高排水安全性以及及時性,方便進行管理。同時排水溝應該避開土質不好地帶,并且不影響到交通設施;⑦如果排水區(qū)或者是灌區(qū)存在外水入侵問題,就需要設計截流溝或者是撇洪溝,這樣就可以把外水有效引至排水溝或者是直接引進承泄區(qū)。
農(nóng)田水利工程的有效建設可以促進我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展,特別是小型農(nóng)田灌區(qū)渠系工程,為了確保工程建設質量,首先應該對其進行合理有效的規(guī)劃設計,嚴格遵循灌溉渠道具體規(guī)劃原則,對渠道渠線、灌溉系統(tǒng)以及排澇工程進行科學設計,這樣才能給灌區(qū)渠系工程的有效建設奠定良好基礎,將渠系所具有的作用充分發(fā)揮出來。
[1]焦偉軒,石峰,曹恩華,等.小型農(nóng)田灌區(qū)渠系規(guī)劃設計[J].現(xiàn)代企業(yè)教育,2014(18):389,390.
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S274.2
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1004-7344(2016)06-0194-02
2016-2-10
郭迎春(1976-),女,漢族,工程師,大專,主要從事渠道建設管理及運維工作。