水利灌溉工程設(shè)計(jì)的分析

李富軍（邯鄲市水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，河北　邯鄲　056002）

水利灌溉工程設(shè)計(jì)的分析

李富軍
（邯鄲市水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，河北邯鄲056002）

水利灌溉工程的快速發(fā)展，一定要依靠科學(xué)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)。如何對水利灌溉工程做到合理，科學(xué)及有效的設(shè)計(jì)，在現(xiàn)下的水利工程學(xué)中，被重點(diǎn)研究討論。本文從水利灌溉的多方面進(jìn)行分析，整理，給出水利灌溉工程設(shè)計(jì)的科學(xué)解釋。

水利灌溉工程；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)布局規(guī)劃

隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化，智能化的快速發(fā)展，農(nóng)田水利灌溉工程就需要跟上農(nóng)業(yè)機(jī)械化，智能化的發(fā)展節(jié)奏，本文針對農(nóng)田水利灌溉工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，進(jìn)行分析探討，希望能為農(nóng)田水利灌溉的工程發(fā)展提供幫助。

一、農(nóng)田水利工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的分析

我國大部分地區(qū)的四季界限分明，四季的不停輪換，也造成了河川的流量不停的變化，這一變化的結(jié)果就是導(dǎo)致了農(nóng)田面積的不斷變化，和土地的地質(zhì)不斷變化；土地地質(zhì)的變化，就要求根據(jù)土地地質(zhì)特點(diǎn)來選擇適合土地生長的農(nóng)作物的品種。這兩點(diǎn)變化結(jié)果，就使得農(nóng)田灌溉用水量產(chǎn)生不確定的因素，簡單來說，并不是每年的土地的灌溉用水量都一樣，要根據(jù)當(dāng)年的很多影響灌溉用水量的因素，進(jìn)行科學(xué)的判斷，這樣才能使灌溉用水量實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。最優(yōu)化的灌溉用水量是需要由農(nóng)田水利工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來判定的；設(shè)計(jì)有效，科學(xué)的水利灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)就顯得尤為重要和關(guān)鍵。總體來說，對農(nóng)田灌溉的水利設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有影響的因素共四點(diǎn)：第一點(diǎn)，農(nóng)田灌溉區(qū)的水源源頭的水資源狀況；第二點(diǎn)，現(xiàn)階段農(nóng)田具備的水利設(shè)施狀況；第三點(diǎn)，當(dāng)?shù)卣畬Ξ?dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃與期望值；最后一點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件。要根據(jù)這四點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)影響因素來設(shè)計(jì)水利灌溉，關(guān)鍵是要掌握好著四點(diǎn)因素的綜合度?？偨Y(jié)起來有兩點(diǎn)最為關(guān)鍵，水利工程灌溉的設(shè)計(jì)灌溉率和農(nóng)作物可以承受的旱期天數(shù)。

（1）水利工程灌溉的設(shè)計(jì)灌溉率

水利工程灌溉的設(shè)計(jì)灌溉率主要是指在水利工程中的灌溉工的滿足灌溉用水的天數(shù)或者年數(shù)在整個(gè)水利工程中的占有率。其中工程時(shí)間短的按天數(shù)計(jì)算，工程時(shí)間跨度長的，則需用年數(shù)計(jì)算。在灌溉學(xué)中，用“P”來表示這一設(shè)計(jì)灌溉率。在設(shè)計(jì)水利工程中的灌溉率時(shí)，一定要切合實(shí)際，根據(jù)工程的大小，當(dāng)?shù)氐乃Y源狀況和適合種植的農(nóng)作物的種類來確定。例如，在缺水的區(qū)域和以種植抗旱農(nóng)作物為主的區(qū)域，設(shè)計(jì)灌溉率可在50%～80%之間，但是在水資源充沛和以種植水稻為主的區(qū)域，設(shè)計(jì)灌溉率應(yīng)為70%～95%之間。總之，水利工程灌溉的設(shè)計(jì)灌溉率，一定要以實(shí)際情況出發(fā)，千萬不要根據(jù)往年的數(shù)據(jù)來閉門設(shè)計(jì)，這樣，根本起不到利于水利工程發(fā)展的作用，有可能會適得其反，給水利工程建設(shè)帶來隱患。

（2）農(nóng)作物可以承受的旱期天數(shù)

農(nóng)作物可以承受的抗旱天數(shù)，主要取決于灌溉設(shè)計(jì)的取水的方式。灌溉設(shè)計(jì)的取水的方式是水利工程灌溉的設(shè)計(jì)的很關(guān)鍵的部分。它主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃Y源的量的大小來設(shè)計(jì)取水的方式。簡單來說，水資源的種類是取水的方式的基礎(chǔ)條件?，F(xiàn)有的水利灌溉的取水的方式主要有兩種，一種是自流式的取水方式，另一種是提水式的取水的方式。這兩種方式的取水，要具體情況具體分析。

首先講一下自流式取水。自流式取水是以河川水源為依托。以有無堤壩作為分界，分為無堤壩取水和有堤壩取水兩種取水方式。在設(shè)計(jì)過程中要比較兩種取水方式的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有的條件和經(jīng)濟(jì)投入力度來選擇最優(yōu)化，最適當(dāng)?shù)娜∷绞?，這樣才能使灌溉取水的成本降到最低，又取得最大的灌溉取水能力。無堤壩取水在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)水利工程中的現(xiàn)場實(shí)際情況，考慮方案，現(xiàn)有的方案有建設(shè)庫閘和不建設(shè)庫閘兩種，考慮到洪水災(zāi)害的影響，設(shè)計(jì)時(shí)還是要首先考慮建設(shè)庫閘的方案，此方案可使取水的水流平穩(wěn)，水流量大。如果水利工程的實(shí)際地形中的水位較低，不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的水量灌溉目的，那么這種情況就要考慮進(jìn)行有堤壩的取水設(shè)計(jì)。這種取水設(shè)計(jì)可以人為的抬高水源水位，使其滿足設(shè)計(jì)的灌溉量。有堤壩取水的優(yōu)點(diǎn)有：①溢流堤壩可以人為抬高水位，排除河川中的多余水量，在汛期可以起到泄洪的作用；②溢流堤壩可以控制灌溉的水量；③溢流堤壩可以起到過濾泥沙，凈化灌溉用水的作用；④保障出水利工程用水外的居民用水。

二、水利灌溉工程渠道布置的設(shè)計(jì)依據(jù)。

在設(shè)計(jì)水利灌溉工程渠道布置的時(shí)候，一定要首先有一個(gè)總體的水利灌溉渠道布局，這種總體布局，要從我國的國情，我國的地貌，我國的水源分布等因素著手，還要根據(jù)相關(guān)水利部門的指導(dǎo)意見來進(jìn)行總體的水利灌溉渠道布置，讓水利工程的效益最大化?？傮w來說水利灌溉工程的渠道布置要遵從一下幾點(diǎn)原則建議：①要充分發(fā)揮施工水利工程的當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c(diǎn)，做到高低有序的設(shè)計(jì)布局。努力避免更多的額外民居和農(nóng)用地被占用，做到水利工程的灌溉渠道布置錯(cuò)落有致，整齊劃一。要避免進(jìn)行高難度的水利的施工，避開難以開采的區(qū)域。同時(shí)要保證總體水利灌溉布局的功能完整性，使其具備水利灌溉以外的功能，例如防洪等。②要做到一能多用，整合水利工程中的水電資源為水利工程的灌溉所用。應(yīng)盡量做到水利工程灌溉的多種經(jīng)營模式，充分利用當(dāng)?shù)氐乃Y源和設(shè)施，為水利工程建設(shè)提供更多的收益點(diǎn)，提高水利工程的收益率?？傮w的水利灌溉渠道布置完成后，要細(xì)節(jié)性的布置枝干渠道的走向和方式。要根據(jù)實(shí)際的地形、地貌來實(shí)際分析設(shè)計(jì)。不同的地形、地貌在枝干渠道的設(shè)計(jì)布局上也會有差異。例如丘陵地形，要根據(jù)丘陵地形的復(fù)雜度，高低坡度，和農(nóng)田占有率高的特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際渠道布置。在這種地形中，灌溉渠道設(shè)計(jì)要具備即窄又長的特質(zhì)，這樣才會更貼近丘陵地形的特點(diǎn)，有利于防止丘陵土地的水體流失；再例如平原地形，平原地形，大多數(shù)會有地形開闊，水資源豐富的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)灌溉渠道時(shí)，要充分考慮到這一特點(diǎn)，在布局灌溉渠道的同時(shí)，做好該地形的防洪措施準(zhǔn)備。在我國水利工程建設(shè)中，占用的地形多種多樣，不只本文所提到的丘陵地形和平原地形，還有很多復(fù)雜且綜合的地形地貌。在設(shè)計(jì)水利工程的灌溉渠道時(shí)，要根據(jù)水利施工中遇到的不同的地形，地貌來具體設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)，切勿脫離水利施工現(xiàn)場及周邊的地形，地貌設(shè)計(jì)，現(xiàn)在的水利工程施工設(shè)計(jì)根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)往往不能設(shè)計(jì)出最滿足施工現(xiàn)場的灌溉工程。

[1]楊志成.對小型農(nóng)田水利工程灌溉設(shè)計(jì)問題的研究[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2015.

[2]王海濤.試論農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設(shè)計(jì)[J].科技企業(yè)家，2012.

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李富軍，出生年月1979.03.18，性別：男，民族：漢族，籍貫：河南省禹州市，所學(xué)專業(yè)：水利水電工程。