农田水利工程的灌溉设计

1、    农田水利工程的灌溉设计    张荣摘 要：中国的农田灌溉的现代化程度不高，水资源的匮乏与利用率不高严重制约了我国农业发展，农田水利建设是农业水利体系的重要内容，直接关系到农村的经济发展、老百姓的生活水平，农业水利工程对合理用水、储蓄降雨、保障和促进农业生产有着至关重要的作用。关键词：农田水利；灌渠设计；存在的问题1 农田水利灌溉工程存在问题农田灌溉技术包括漫灌、管灌、滴灌、喷灌以及微喷灌技术，在广大的农村农田灌溉主要采用漫灌方式。漫灌在输送过程中会造成很大损失，造出加大的浪费，在水资源短缺的今天，原本比较缺乏的水资源，不利于农田水利工程建设。管灌

2、技术是采用管道进行灌溉的一种技术，取代了明渠输水灌溉，利用水压作用将水由管道引入农田。这种方式成本较低，出水量大，不易造成管道的堵塞，并且大大减少了水资源的浪费。滴灌技术是农业水利工程中最高效的技术，利用专门的管道系统和设备，根据农作物生长需求，将水分和肥料直接送到植物根部，具有节水、节肥的优势，这种方式的缺点就是容易造成管道堵塞。喷灌技术是当今世界上最主要的节水灌溉技术之一，由于其利用喷头等设备，把有压水喷洒到空中，而滴落到作物上。微喷灌技术综合了喷灌、滴灌技术，将微喷头直接安装在毛管上，进行喷洒湿润土壤，这种方式优势在于对水资源的充分利用，不会对农作物造成太大的损害，但是这种灌溉方式需要较

3、大的成本。2 农田水利工程之灌渠的设计2.1 渠道引水流量的确定渠道引水流量的确定是水渠设计的前提，包括两部分：农田灌溉净流量和渠道损失流量。在确定引水流量时，需要考虑到水源的水量大小、种植面积、浇灌的农作物种类、农田土质、渠道长短等因素有关。假设不同作物同时用水量最多的情况下，渠道引水量q的计算按照如下计算公式：q=亩数灌溉天数×灌水定额（立方米/亩）×一昼夜的秒数（86400）×渠系有效利用系数渠系有效利用系数根据不同渠道而不同，干渠为0.50.7；支渠为0.60.8。2.2 渠道设计水通过渠道进行灌溉，对于渠道设计来说必须考虑渠道水位高程和渠道横断面设计。在

4、确定渠道的水位高程时，结合灌区内地面参考点的高程和各级渠道的沿渠水头损失，得到最适合的水位高程。对于渠道横断面设计考虑的因素较多，包括渠道比降、渠道流速、渠道边坡、渠道超高、渠堤顶宽。渠道土质、灌区地面的坡度和水流泥沙含量决定了渠道比降。渠道比降大，流速大；渠道比降缓，流速小，这两种方式会造成容易冲刷渠床、堵塞渠道，渠道输水能力降低。然而渠道的流速范围限定在渠道中允许不淤流速和最大允许不冲流速之间，以保证渠床稳定，再依据不同情况确立最佳流速。土渠边坡应根据土壤性质决定，岩石地段的渠道，断面可采用矩形，土基上的渠道，断面多采用梯形断面。渠道的边坡斜坡的垂直距离比上斜坡的水平距离。水平距离越大，边

5、坡越缓，水平距离越小，边坡越陡，渠道断面为矩形时水平距离等于零。为保证行水安全，在设计是必须考虑渠道超高，渠堤顶应高出渠道最高水位一定高度。依据渠岸高度及流量大小确立渠堤顶宽，在依据实际情况，确立出实际宽度。2.3 防渗水渠的梯形衬砌设计施工现在防渗渠道的设计多采用梯形衬砌，设计梯形渠道水力最佳断面，在梯形衬砌渠道侧墙稳定性的基础上，提出了梯形衬砌渠道主要由满足侧墙强度要求的最小板厚决定边坡的方法，改变了过去渠道设计中仅凭经验或单纯以水力断面最优选取边坡的局限性。按照设计高程，进行机械粗削坡，在进行人工精修处理。坡面修整完成后，验收合格后，进行砂砾垫层施工，用反铲进行粗削坡，随后进行人工精修，

6、及时找到坑洼进行补平，最后，用平板振动夯实坡面。对于平整后的坡面进行复合土工膜铺设混凝土浇筑。整个过程需要控制平整度和厚度、止水缝的施工处理，衬砌过程中最难的部分就是平整度的控制，所以混凝土衬砌完成的二十分钟后要进行抹光作业，通常情况下，先进行机械抹光，再由人工进行平整，造作人员不能只追求速度，要讲求表面的光滑平整，对渠道混凝土厚度的设计，要根据实际需要进行，由于农田的灌溉水流速度较缓，在施工中，需要专人对其厚度的进行实时测量，保证厚度在标准范围内，对于厚度不符合条件需及时对衬砌机厚度进行调整，控制在标准范围之内，以保证渠道的施工质量。渠道止水缝的设计在梯形混凝土衬砌设计施工中，一个至关重要的

7、环节，嵌缝和橡胶止水带等施工工序与混凝土浇筑这一工序同时并且交叉施工，在水渠建设工程上，止水缝采用651型的橡胶止水带、沥青板和聚氯乙烯胶泥进行嵌缝止水处理。3 意见3.1 树立节约观念，科学规划水利建设工程农田水利工程需要较大的投资，作为一个长期性的有计划的项目实施过程，一旦建成就可以解决靠天吃饭的旧模式，给农业发展带来巨大利益。农业水利工程对于生态环境产生也有着巨大影响，施工前做好调查工作，对本地的生态环境和水文环境要最大可能的去掌握。考虑本地的气候环境和生态环境，保证各方利益。工程施工阶段，要因地制宜，统筹规划，节约用水，避免浪费、尊重客观事实。3.2 在工程的建设过程中要科学的管理项目

8、建设过程中，做到科学管理，合理地使用工程资金，调动本地农民的积极性和主观能动性，充分的考虑工程对财力、人力、物力的消耗，安排工程的开工和建设次序，保证工程如期进行。充分利用当地资源，严格监管工程款项，保证每分钱都花在工程上，公开招标，杜绝一切徇私舞弊的行为。3.3 科学用水，科学灌溉运用高效的灌溉方法，减少大水漫灌的形式，漫灌不仅浪费了大量水资源，还造成农田的水肥流失，大大降低灌溉的效益。喷灌、微灌、滴灌都对水资源有着很好的利用。在可能的情况下，应当使用喷灌、微灌、滴灌等形式，高效的利用水资源的，尽力做到精确供水，科学用水。既能提高原有有限的水资源利用率，又能降低工程对生态环境的影响，发挥工程

9、的最大效益。3.4 做好工程的后期维护保养工程建成后，定期的维护可以延长工程寿命，对于水利工程来讲，通常会出现渠道淤积，水量减少，不能够最大化的发挥工程本身的效益，这不仅会给当地的农业造成很大损失，也会给生态环境带来威胁，对于工程的保养本身就是节约资源的一个重要的方法。维护水利工程正常的工程效益要始终的贯穿在工程建设中，既要对于工程渠道进行正常清理，也要做好建设农田林网。合理的栽种植被，对于水土的保持有重要意义，大大延长工程的寿命。4 结语在水利工程确立建设设计中，首先对渠道引水流量进行确定，控制渠道横断面的平整度，确定渠道水位高程、渠道超高、渠堤顶宽，施工过程中科学管理，树立节约水意识，采用高效的灌溉方式进行灌