農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃的設(shè)計研究

郭有寧

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅 景泰 730499）

1 引言

農(nóng)業(yè)是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對于國民經(jīng)濟發(fā)展與國家穩(wěn)定具有重要的作用。農(nóng)田水利灌溉工程是農(nóng)田用水的保障，對于保障農(nóng)業(yè)用水，促進農(nóng)田產(chǎn)量具有重要的意義。我國是農(nóng)業(yè)大國，同時也是缺水大國，合理設(shè)計規(guī)劃農(nóng)田水利灌溉技術(shù)，提升水資源利用效率，能夠有效緩解農(nóng)業(yè)用水和水資源矛盾。但是從當(dāng)前的農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃來看，受到資金、技術(shù)、環(huán)境等多方面的原因，我國農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計合理性不足，不利于農(nóng)田水利灌溉，也造成了大量水資源浪費[1]。因此需要結(jié)合農(nóng)村用水需求，采用新技術(shù)與新方法，做好農(nóng)田水利灌溉工程的規(guī)劃設(shè)計，從而解決當(dāng)前存在的問題，保障農(nóng)業(yè)用水，保障農(nóng)田產(chǎn)量。

2 工程概況

以某地區(qū)的水利灌溉工程作為研究對象，該工程主要用于該地區(qū)的農(nóng)業(yè)用水和農(nóng)村生活用水的需求。該區(qū)域主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地區(qū)，人口80多萬人，面積1 185平方千米，耕地面積0.48萬公頃。該區(qū)域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，具有四季分明，夏熱冬冷的特點，降雨充沛，主要以夏季的降雨為主。該工程以河流中的攔河閘為主，并且結(jié)合該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，修建溝渠，為下游的水田灌溉提供水資源。水利灌溉工程已經(jīng)全面鋪設(shè)，大體上能夠滿足當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，灌溉取水方式如圖1所示，但是從攔河閘的運行來看，攔河閘存在著滲漏、土方流失以及閘體基礎(chǔ)外漏等情況，影響了水利灌溉工程的應(yīng)用。本文結(jié)合該水利工程，在當(dāng)前水利灌溉工程的前提下，提出現(xiàn)存的問題，并且提出優(yōu)化方案。

圖1 灌溉取水方式

3 農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計規(guī)劃

根據(jù)《農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范作為標(biāo)準(zhǔn)，開展農(nóng)田水利灌溉設(shè)計，從而確保農(nóng)田水利灌溉工程符合農(nóng)田用水的需求[2]。

3.1 設(shè)計目標(biāo)

農(nóng)田水利灌溉工程是保障農(nóng)田生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，農(nóng)田水利怪干工程對于農(nóng)業(yè)用水十分關(guān)鍵，合理的農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃，能夠提升水資源綜合利用效率，達(dá)到降低水資源損失，確保水資源分配合理的效果。因此在農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計中，需要以農(nóng)田水利功能最大化為基礎(chǔ)，在為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供用水的同時，積極提升水資源的利用效率。在農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計前，需要結(jié)合地區(qū)的降雨量、水文地質(zhì)環(huán)境、農(nóng)作物灌溉需求等基本信息，綜合分析各方面因素，合理布局，從而保障區(qū)域農(nóng)業(yè)用水安全，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。

3.2 設(shè)計原則

農(nóng)田水利灌溉工程必須遵循合理布局、因地制宜、確保安全、可持續(xù)發(fā)展的原則，具體的原則如下：第一，必須要根據(jù)地區(qū)水利工程的需求，對水利灌溉工程進行統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局，從而確保農(nóng)田水利灌溉工程滿足農(nóng)田生產(chǎn)的需求，創(chuàng)造社會效益和經(jīng)濟效益；其次，安全性原則，農(nóng)田水利灌溉工程包括攔水閘、溝渠等設(shè)備，需要針對具體情況，結(jié)合具體的地質(zhì)因素，保障施工安全以及使用安全，施工期間需要合理控制挖方深度，規(guī)避高填方；第三，因地制宜原則，結(jié)合區(qū)域的地形、水文條件，合理地優(yōu)化攔河閘和渠道工程，將灌溉渠道布置在高處，采用高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計出水口、給水栓等，在達(dá)到灌溉目的的情況下，合理利用水資源；第四，可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)田水利灌溉工程需要滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，在設(shè)計規(guī)劃工程中，不能對周圍生態(tài)環(huán)境、水文環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此需要重視工程生態(tài)效益，加強節(jié)能設(shè)計，減少后續(xù)維護成本，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供長期水資源保障。

4 農(nóng)田水利灌溉工程問題分析

從農(nóng)田水利灌溉工程應(yīng)用情況來看，當(dāng)前的農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計存在相關(guān)的問題，導(dǎo)致農(nóng)田水利灌溉工程的穩(wěn)定性和安全性受到影響。農(nóng)田水利灌溉工程存在滲漏等問題，水資源浪費嚴(yán)重，因此需要在農(nóng)田水利灌溉工程問題分析的基礎(chǔ)上，做好農(nóng)田水利灌溉工程優(yōu)化設(shè)計。

4.1 設(shè)計規(guī)劃準(zhǔn)備不足

農(nóng)田水利灌溉工程需要遵循因地制宜的原則，在對水文資料、地質(zhì)資料、地形資料等調(diào)查的基礎(chǔ)上，開展相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計。但是由于早期的勘測資料不齊全，對于水文資料、地質(zhì)資料等的了解不全，而且對于地區(qū)資料的實地考察不足，導(dǎo)致資料和實際情況存在不足，從而設(shè)計規(guī)劃不符合農(nóng)田水利灌溉工程實際情況。在農(nóng)田水利灌溉工程的前期準(zhǔn)備階段，不同的部門協(xié)作配合不足，從而導(dǎo)致農(nóng)田水利灌溉工程不符合農(nóng)田工程需求，而且施工成本高，影響了農(nóng)田水利灌溉工程的經(jīng)濟效益和工程效益。

4.2 設(shè)備與設(shè)施規(guī)劃設(shè)計問題

農(nóng)田水利灌溉工程是一項綜合工程，由多種設(shè)備和設(shè)施構(gòu)成。在農(nóng)田水利灌溉工程的設(shè)計規(guī)劃中，需要結(jié)合農(nóng)田水利的需求展開規(guī)劃設(shè)計，選擇相應(yīng)的設(shè)備和設(shè)施，從而滿足有效蓄水和合理灌溉的目的[3]。但是在實際農(nóng)田水利灌溉工程中，工程規(guī)劃設(shè)計不足，對于設(shè)備和設(shè)施的選用不合理，導(dǎo)致設(shè)備與設(shè)施不符合工程需求。同時對于設(shè)備設(shè)施的質(zhì)量控制不足，導(dǎo)致出現(xiàn)滲漏、設(shè)備老化等問題，影響其使用。

節(jié)水節(jié)能是當(dāng)前農(nóng)田水利灌溉工程重要內(nèi)容，在農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計中，需要對機電結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)等進行分析，從而實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能的目的。但是在農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計中，對于節(jié)水節(jié)能的設(shè)計不足，導(dǎo)致所選用的設(shè)備和設(shè)施耗電量大，水資源浪費嚴(yán)重，農(nóng)田水利灌溉成本過高。

圖2 農(nóng)田灌溉溝設(shè)計

4.3 與農(nóng)村協(xié)調(diào)效果不佳

農(nóng)田水利灌溉工程是農(nóng)村發(fā)展的基礎(chǔ)工程，對于農(nóng)村發(fā)展十分重要，其設(shè)計規(guī)劃應(yīng)該與農(nóng)村規(guī)劃相適應(yīng)，從而達(dá)成振興農(nóng)村的目的。但是在實際規(guī)劃設(shè)計中，農(nóng)田水利灌溉工程的規(guī)劃設(shè)計與農(nóng)村的發(fā)展規(guī)劃協(xié)調(diào)不足，導(dǎo)致所建設(shè)的農(nóng)田水利灌溉工程質(zhì)量不佳，不能滿足農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟受到多種因素的影響，受到水資源制約，農(nóng)村水資源矛盾十分明顯。農(nóng)田水利灌溉工程的長期規(guī)劃不足，灌溉效率不佳，導(dǎo)致農(nóng)田水利灌溉工程實施效果不佳，水資源損耗嚴(yán)重，不利于區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟長期發(fā)展。

5 農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計

針對農(nóng)田水利灌溉工程存在的問題，需要從早期設(shè)計規(guī)劃開始，做好節(jié)能節(jié)水規(guī)劃，從而改善農(nóng)田水利灌溉工程的功能。在農(nóng)田水利灌溉工程的基礎(chǔ)上，采取優(yōu)化設(shè)計的方式，減少水資源損耗，提升農(nóng)田水利灌溉工程的使用價值。

5.1 做好前期準(zhǔn)備

結(jié)合農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，加強農(nóng)田水利灌溉工程的科學(xué)規(guī)劃，在熟悉了解該地區(qū)的農(nóng)田，綜合考慮地形、水文等相關(guān)資料的情況下，合理規(guī)劃設(shè)計農(nóng)田水利灌溉工程。首先，需要將農(nóng)田水利灌溉工程納入農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃中，將農(nóng)田水利灌溉工程與農(nóng)村發(fā)展相結(jié)合，對農(nóng)田面積進行評估，從而開展農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計；其次，需要采用科學(xué)合理的方式，選擇合適的施工工藝，既滿足農(nóng)田灌溉的需求，又能夠符合經(jīng)濟效益[4]；第三，需要運用地質(zhì)勘測儀等設(shè)備，結(jié)合相關(guān)水文地質(zhì)資料，完成檔期環(huán)境的考察，結(jié)合資料信息，完成農(nóng)田水利灌溉工程安排，做好組織施工；第四，重視環(huán)境效益，在綜合考慮農(nóng)田光改需求、經(jīng)濟發(fā)展需求的同時，做好河床管理，同時采用有效的方式加強水土流失防治管理，提升農(nóng)田水利灌溉工程的環(huán)境效益。

5.2 選擇合理的施工工藝

采用定額設(shè)計的方式，選擇新技術(shù)與新工藝開展施工管理。首先，采用定額設(shè)計的方式，計算農(nóng)田灌溉所需的水量，從而選擇滿足農(nóng)田灌溉的施工工藝，得到區(qū)域滴灌定額。其次，設(shè)計合適的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采用溝渠和管網(wǎng)的方式，將干管、支管以及毛管設(shè)計成為魚骨形結(jié)構(gòu)，確保管網(wǎng)結(jié)構(gòu)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)⑺Y源順利運送到廣告區(qū)域。第三，節(jié)能設(shè)計，從多方面開展節(jié)能規(guī)劃設(shè)計，通過優(yōu)化管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，選擇合適的金屬部分，盡可能選擇摩擦系數(shù)較小的支撐材料，同時選擇電氣節(jié)能技術(shù)、照明節(jié)能技術(shù)，從而完成農(nóng)田水利灌溉工程的節(jié)能化優(yōu)化。

5.3 合理布置設(shè)施與設(shè)備

首先需要對農(nóng)田水利灌溉工程所采用的設(shè)備進行嚴(yán)格選擇，確保設(shè)備與設(shè)施質(zhì)量過關(guān)，能夠適應(yīng)農(nóng)村環(huán)境，長期使用，減少后期設(shè)備維護成本。同時針對原有的水閘蓄水?dāng)r水能力進行優(yōu)化，通過敞開式寬頂堰的方式，增加鐵閘門的方式，從而提升農(nóng)田水利灌溉工程的攔水效果，一方面改善老化設(shè)備，另一方面提升設(shè)備蓄水能力，優(yōu)化農(nóng)田水利灌溉功能。

6 結(jié)語

農(nóng)田水利灌溉工程是一項綜合工程，需要在農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合地形、水文等資料，合理選擇農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃，完成當(dāng)前設(shè)計問題的處理，促進農(nóng)村地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展。在本文的研究中，通過優(yōu)化農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計，該在后的蓄水能力提升，滲漏問題得到解決，可推動當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。