農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方法探討

孫偉強(qiáng)

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 景泰 730400)

近年來，水資源缺乏問題日益嚴(yán)重，節(jié)能節(jié)水成為當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展發(fā)揮重要作用，如何將新技術(shù)、新工藝應(yīng)用在農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)當(dāng)中，達(dá)到節(jié)能節(jié)水的目的，需要對農(nóng)田水利灌溉工程進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，選擇合理的灌溉方式，充分發(fā)揮農(nóng)田水利灌溉工程的社會效益和生態(tài)效益。

1 農(nóng)田水利灌溉工程中存在的問題

隨著機(jī)械設(shè)備智能化、自動(dòng)化的發(fā)展，使我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)大跨步發(fā)展，農(nóng)田灌溉對農(nóng)業(yè)發(fā)展的作用同樣不容忽視。根據(jù)農(nóng)田灌溉現(xiàn)狀來看，還存在一些問題，致使農(nóng)田水利工程的發(fā)展受到一定的限制，進(jìn)而對農(nóng)業(yè)發(fā)展造成消極影響。具體體現(xiàn)：一是我國部分農(nóng)村地區(qū)未能深刻地認(rèn)識到節(jié)水農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的重要性，新技術(shù)、新工藝的推廣工作受到了極大的阻礙。二是不具備充足的資金，節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展必然離不開充足的資金做后盾，一旦資金短缺，就會使得節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展受限。三是未能對節(jié)水措施的落實(shí)制定科學(xué)周密的規(guī)劃，不能使節(jié)水工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益得以充分發(fā)揮。究其原因主要包括2 個(gè)方面：一方面，職能部門相關(guān)責(zé)任落實(shí)不具體，缺乏完善的監(jiān)督機(jī)制；另一方面，管理方式不合理，導(dǎo)致節(jié)水農(nóng)業(yè)不能實(shí)現(xiàn)大范圍推廣。四是農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理。

農(nóng)田水利灌溉工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)對我國農(nóng)田水利工程的發(fā)展有重要影響。首先，很多地區(qū)的農(nóng)田水利灌溉工程缺乏科學(xué)性，在規(guī)劃階段，相關(guān)設(shè)計(jì)人員并未親臨現(xiàn)場進(jìn)行深入調(diào)查，只是結(jié)合各種理論知識進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉工程的設(shè)計(jì)，不符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際。其次，農(nóng)民對農(nóng)田水利灌溉工程的認(rèn)識不足，在農(nóng)田水利灌溉工程建成以后對工程的管理不夠，導(dǎo)致農(nóng)田水利灌溉工程難以發(fā)揮有效作用。最后，農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)存在一定的隨意性，一些農(nóng)田水利灌溉工程在施工過程中，管道鋪設(shè)比較混亂，管道交錯(cuò)現(xiàn)象比較多，再加上管道質(zhì)量不合格，導(dǎo)致管道出現(xiàn)漏水現(xiàn)象[1]，影響工程的正常運(yùn)行。

2 農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

我國農(nóng)田灌溉的水源主要來自于地表水源，由于我國疆土面積廣闊，不同地區(qū)其地質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境存在著較大的差異。因此，在對農(nóng)田灌溉工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分結(jié)合實(shí)際情形進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，切不可生搬硬套。灌溉保證率和抗旱天數(shù)是農(nóng)田灌溉工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要素，想要進(jìn)一步增強(qiáng)農(nóng)田灌溉工程設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可行性，必須重視這2 個(gè)要素。灌溉保證率是指在規(guī)定年限內(nèi)，灌溉用水量充足的年數(shù)占總年數(shù)的百分比；抗旱天數(shù)指的是在長時(shí)間不降雨的情況下，為滿足農(nóng)作物生長需求灌溉設(shè)施可以提供的供水天數(shù)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，為了提高對當(dāng)?shù)厮Y源的利用率，需要提前對當(dāng)?shù)厮辞闆r和農(nóng)作物結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的調(diào)查與分析，如果當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物以水稻或其他需要大量用水的農(nóng)作物為主，灌溉保證率則需要≥80%。對于水資源不充足的地區(qū)，農(nóng)作物種植應(yīng)以耐旱性強(qiáng)的農(nóng)作物為主[2]。

2.2 灌溉方式的選擇

當(dāng)?shù)厮喘h(huán)境決定了農(nóng)田灌溉的取水方式，目前我國農(nóng)田灌溉取水方式主要包括2 種，分別是提水灌溉和自流取水灌溉。因此，設(shè)計(jì)人員在對農(nóng)田水利灌溉工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)當(dāng)?shù)厮喘h(huán)境，選擇合理的灌溉方式。我國大多數(shù)農(nóng)田灌溉以自流取水灌溉方式為主，以當(dāng)?shù)睾恿?、溪溝為水源。自流取水灌溉方式又可分? 類，分別是無壩取水灌溉和有壩取水灌溉，需要充分結(jié)合當(dāng)?shù)厍樾危x擇合理的灌溉類型。其中無壩取水灌溉設(shè)計(jì)分為有閘門和無閘門2 種，在無壩取水灌溉方式中設(shè)置閘門，可以在汛期內(nèi)對河流的徑流量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對水資源的充分利用，因而得到了廣泛的推廣。有壩取水灌溉是由3 個(gè)部位構(gòu)成，分別是溢流壩、排沙壩和防洪壩，不僅具備泄洪防洪和排汛的功能，而且還可以減少泥沙入渠，通常需要將壩體建設(shè)在河流或溪溝上，這樣修建的目的是提高河流水位，從而滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)田的灌溉需求。這種灌溉方式更適用于地勢低、水位低的農(nóng)村區(qū)域，相較于前者，有壩取水灌溉需要投入更高的建設(shè)成本，但是獲得的經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。

2.3 灌溉方案布置原則

農(nóng)田水利灌溉布置應(yīng)遵循“查漏補(bǔ)缺”原則，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情形，明確規(guī)劃方案，加大對資源的整治力度。首先，對于經(jīng)濟(jì)條件允許但灌溉設(shè)施不完善的地域進(jìn)行土地平整，增加渠系建設(shè)，將當(dāng)?shù)毓喔扰艥硢栴}徹底解決，以此提高農(nóng)作物的生產(chǎn)產(chǎn)量；其次，對農(nóng)田灌排設(shè)施加以完善，升級和改造農(nóng)田原有灌排骨干渠，針對灌排不通暢的區(qū)域，進(jìn)行全面整修，如果仍未能解決問題，則需要重建灌排渠道，以此保障灌排渠道的通暢，全力打造優(yōu)質(zhì)的灌排渠道骨干系統(tǒng)，不僅可以提高農(nóng)田灌排效率和抵御旱災(zāi)洪災(zāi)的能力，而且還能提高農(nóng)田產(chǎn)能，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)力的保障；最后，重視新技術(shù)的引進(jìn)，結(jié)合新型管理模式，降低能源損耗，提高資源利用率，以此降低對周邊環(huán)境的污染和破壞，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[3]。

3 提高農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)水平的有效策略

3.1 強(qiáng)化總體布局

農(nóng)田水利灌溉工程最大的功能是防御水旱災(zāi)害，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，強(qiáng)化總體布局，有效增強(qiáng)農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)的實(shí)用性及科學(xué)性。這就需要對相關(guān)因素進(jìn)行全面分析與研究，如農(nóng)村環(huán)境、相關(guān)政策等，從而對工程建設(shè)理念及模式進(jìn)行合理調(diào)整。完善基礎(chǔ)設(shè)施，包括除澇設(shè)施、灌溉設(shè)施等。同時(shí)，要積極優(yōu)化和調(diào)整當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件加以改善，以此提高農(nóng)田水利灌溉工程的抵御能力。不僅如此，由于生態(tài)環(huán)境對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著直接影響，因而還需要對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，加大對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度，確保當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)健康發(fā)展。

3.2 提高水資源利用效率

農(nóng)田灌溉是農(nóng)田水利灌溉工程的主要功能，也是該項(xiàng)工程的意義所在。因此，要提高對水資源的高度利用，以便更好地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水需求。然而根據(jù)當(dāng)前農(nóng)村水利灌溉工程使用現(xiàn)狀來看，一些農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)田水利灌溉工程發(fā)揮的作用不夠充分，并不能很好地滿足當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)村用水需求。為了改善這一問題，提高對水資源的利用效率，在對農(nóng)田水利灌溉工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對當(dāng)?shù)厮Y源進(jìn)行全面考慮，提高對水資源的利用效率，以便更好地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的灌溉需求。近年來，我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了大跨步發(fā)展，在這飛躍式發(fā)展的背后，卻是地下水資源的日益匱乏。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，應(yīng)加大對地表水資源的利用效率，減少灌溉用水量。比如，設(shè)置水閘水庫，節(jié)制閘具有調(diào)節(jié)功能，對農(nóng)田水利灌溉工程作用的發(fā)揮具有促進(jìn)作用，同時(shí)，對當(dāng)?shù)厮Y源進(jìn)行充分了解和掌握，然后對水庫的容量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，通過井渠結(jié)合的方式，提高對當(dāng)?shù)厮Y源的利用效率。

3.3 加強(qiáng)節(jié)水改造

水是生命的源泉，水在人類社會發(fā)展過程中發(fā)揮著不可或缺的地位，不論是人們的日常生活還是生產(chǎn)均需要用到水資源。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展腳步的加快，對水資源的需求量日益增多，然而供人類使用的水資源是有限的，如何更好地滿足人們生產(chǎn)生活需水要求，是農(nóng)田水利灌溉工程必須重視的問題。為了更好地滿足農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水所需，在對農(nóng)田水利灌溉工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)大中小型灌區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)建設(shè)，進(jìn)一步完善、更新農(nóng)田水利灌溉工程的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，及時(shí)改善和解決灌溉工程中渠道滲漏、建筑物老化等問題，促使灌溉工程的功能及作用得以最大程度地發(fā)揮，為農(nóng)田灌溉提供助力。另外，還需進(jìn)一步完善農(nóng)田水利灌溉工程的排水功能。比如，拓寬骨干河道的寬度，加強(qiáng)配套的橋涵工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)，以便更好地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的防洪排澇的需求。

4 影響水利灌溉工程設(shè)計(jì)的因素

4.1 自然地理因素

農(nóng)田水利灌溉工程的建設(shè)與外界自然環(huán)境脫離不了干系，確切地說，自然環(huán)境給農(nóng)田水利灌溉帶來的影響非常大.因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)時(shí)，一定要將自然因素考慮其中。對于地理環(huán)境較為復(fù)雜的區(qū)域，無疑加大了農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)的難度，一旦設(shè)計(jì)方案不合理，不僅會影響整體的施工進(jìn)度，而且不利于對工程施工質(zhì)量的把控。水利工程是國民發(fā)展之大計(jì)，肩負(fù)著當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉和排水等重任，是推動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力，基于水利工程建設(shè)的特殊性，一定要對水利灌溉工程進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，為了提高工程方案的設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平，設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格遵循國家相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。通常來說，水利工程多建設(shè)在地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜的地區(qū)，施工環(huán)境存在諸多不確定因素，本身具有很大的施工難度，再加上復(fù)雜的水利工程灌溉技術(shù)，致使整個(gè)農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)難上加難，灌溉和排水作為農(nóng)田水利灌溉工程中的關(guān)鍵內(nèi)容，要想保障整體工程建設(shè)質(zhì)量符合實(shí)際需求，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能地簡化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)?；谧匀画h(huán)境的影響，在工程勘測階段，應(yīng)派遣專業(yè)勘探人員前往施工現(xiàn)場進(jìn)行相關(guān)的勘探，將收集到的所有地質(zhì)數(shù)據(jù)一一詳細(xì)記錄在冊，并進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)，以此驗(yàn)證數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性和有效性，為后期農(nóng)田水利灌溉工程的設(shè)計(jì)工作提供重要參考依據(jù)，進(jìn)而明確施工技術(shù)，最大程度地降低自然環(huán)境對水利灌溉工程建設(shè)的影響，確保工程建設(shè)高效、順利地進(jìn)行。

4.2 水文氣候因素

在農(nóng)田水利灌溉工程施工的過程中，氣候條件和季節(jié)變換對工程施工具有很大的影響，設(shè)計(jì)人員需要將這2 項(xiàng)因素考慮其中。一般而言，水資源越是豐富的地區(qū)，水利工程建設(shè)的難度系數(shù)也就越大。尤其面對季節(jié)交替時(shí)節(jié)，給工程施工帶來諸多的不確定因素，不利于工程施工，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，因此，在進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)時(shí)，一定要將這些影響因素規(guī)劃其中[4]。

5 結(jié)束語

興修水利作為國家發(fā)展之良策，是促進(jìn)國民發(fā)展之大計(jì)。農(nóng)田水利灌溉工程肩負(fù)著當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉和排水等重任，是推動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)盡可能地簡化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，排除一切影響因素，以此確保工程建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量地完成。