農(nóng)村引調(diào)水工程設(shè)計(jì)探討

周麗麗

摘要：近年來(lái)，我國(guó)的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展的同時(shí)，也凸顯出一些問(wèn)題，其中農(nóng)村水資源的分布不均勻就是一個(gè)重大的問(wèn)題，由于水資源的分布不均勻，再加上不同區(qū)域的需水量不一致，人們?cè)絹?lái)越重視農(nóng)村引調(diào)水工程的設(shè)計(jì)，通過(guò)引調(diào)水工程可以有效解決農(nóng)村水資源分布不均勻的情況。本文主要介紹抗旱應(yīng)急引調(diào)提水工程的設(shè)計(jì)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村；引調(diào)水工程；工程設(shè)計(jì)

0引言

抗旱應(yīng)急引調(diào)提水工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主要是用來(lái)解決地方糧田灌溉及部分人口飲水水源的問(wèn)題。在引調(diào)水工程設(shè)計(jì)中，輸水系統(tǒng)的方案具有重要的作用，因此在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1輸水系統(tǒng)的子系統(tǒng)劃分和優(yōu)化控制目標(biāo)

在農(nóng)村引調(diào)水工程設(shè)計(jì)中，主要是對(duì)輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，如果輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不夠完善，整個(gè)工程的施工難度就會(huì)大大增加，工程的投資和工期也會(huì)增加。輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，因此對(duì)于輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般要采用優(yōu)化控制的理論進(jìn)行合計(jì)。因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，常常會(huì)把輸水系統(tǒng)這個(gè)大系統(tǒng)分成兩個(gè)子系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)都進(jìn)行優(yōu)化控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸水系統(tǒng)大系統(tǒng)的優(yōu)化控制，最終得到可靠、有效的設(shè)計(jì)方案。采用優(yōu)化控制理論對(duì)引調(diào)水工程的輸水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際情況將整個(gè)輸水系統(tǒng)劃分為控制子系統(tǒng)和輸水子系統(tǒng)，其中控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括流量調(diào)節(jié)閥和加壓泵站的設(shè)計(jì)等，而輸水子系統(tǒng)主要包括輸水方式的確定、取水口方案的設(shè)計(jì)和線路布置方案的設(shè)計(jì)等。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目都進(jìn)行優(yōu)化控制，然后在整體上進(jìn)行綜合分析，這樣才能最終確定優(yōu)化的輸水系統(tǒng)方案。

在輸水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，控制的目標(biāo)應(yīng)該從三個(gè)方面來(lái)考慮。首先，對(duì)于農(nóng)村地區(qū)來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)引水調(diào)主要是為了解決一些地區(qū)缺水、干旱期的基本口糧田灌溉不夠和人口引水存在問(wèn)題等，因此，在引水調(diào)工程中，要實(shí)現(xiàn)水源地的多樣化，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)水資源的靈活調(diào)度，如果在工程建設(shè)中，只尋找一處水源，水資源的來(lái)源非常單一，一旦這一處水源出現(xiàn)問(wèn)題或者在引水調(diào)的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，就不能實(shí)現(xiàn)工程的建設(shè)目標(biāo)。因此，必須保證多水源地的靈活調(diào)度。其次，農(nóng)村地區(qū)的引水調(diào)還應(yīng)該滿足整個(gè)大地區(qū)的水網(wǎng)規(guī)劃規(guī)模，在抗旱應(yīng)急引調(diào)提水工程的建設(shè)中，就應(yīng)該將整個(gè)市的水網(wǎng)規(guī)劃考慮其中。最后，對(duì)于輸水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)該選擇合理的輸水方式，對(duì)于輸水建筑物的設(shè)計(jì)和輸水線路的布置方案都應(yīng)該滿足整個(gè)引水調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。在輸水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，選擇合理的輸水方式和線路布置是重點(diǎn)的內(nèi)容，只有做好這幾個(gè)方面的內(nèi)容，才能真正達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。

2輸水子系統(tǒng)的優(yōu)化控制

2.1輸水線路的布置

在農(nóng)村引水調(diào)輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，輸水子系統(tǒng)的優(yōu)化非常重要，輸水線路的布置是輸水子系統(tǒng)優(yōu)化控制的首要任務(wù)。在抗旱應(yīng)急引調(diào)提水工程中，要考慮工程的水源，在一些項(xiàng)目中，會(huì)有兩個(gè)供水區(qū)域，其中兩個(gè)區(qū)域的工程布置不一樣，工程中就需要將不同的水源區(qū)域連通。為了連通不同的流域，可以規(guī)劃布置水庫(kù)作為末端調(diào)蓄庫(kù)。在輸水線路的布置中，還應(yīng)該考慮水源地的流域關(guān)系，需要對(duì)水源地和用水區(qū)的相對(duì)位置以及地形進(jìn)行查看，對(duì)于距離用水區(qū)比較近的，如果蓄水高程可以滿足自留輸水和用水區(qū)的要求，則可以直接供水，如果水源地距離用水區(qū)比較遠(yuǎn)，則應(yīng)該在用水區(qū)和水源地之間設(shè)置泵站來(lái)進(jìn)行提水。另外，在輸水線路的確定過(guò)程中，還應(yīng)該考慮整個(gè)大地區(qū)的水網(wǎng)規(guī)劃，從工期和投資方面考慮，最終確定優(yōu)化控制方案。

2.2取水口方案

取水口的方案確定應(yīng)該結(jié)合工程的取水水源來(lái)進(jìn)行選擇。對(duì)于取水口方案的優(yōu)化控制，需要考慮到多方面的因素，一方面要結(jié)合輸水線路的總體布置以及地址和地形等進(jìn)行考慮，考慮工程區(qū)域大地構(gòu)造位置、建場(chǎng)地區(qū)域構(gòu)造位置，場(chǎng)地下伏基巖以及巖層傾角的平緩，是否有構(gòu)造斷裂存在。其次還應(yīng)該考慮到取水口的水位和水質(zhì)的要求，除此之外，水庫(kù)管理的現(xiàn)狀、取水口的施工難度等也是應(yīng)該考慮的問(wèn)題，在取水口的設(shè)計(jì)和建設(shè)中，應(yīng)該盡量選擇已經(jīng)有的建筑物。從地質(zhì)環(huán)境來(lái)看，如果擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)地形總體起伏不大，整體上比較平緩。輸水系統(tǒng)線路的設(shè)計(jì)多沿場(chǎng)區(qū)已有道路鋪設(shè)，并且不存在高陡邊坡的現(xiàn)象，因此不存在邊坡問(wèn)題。從施工的環(huán)境來(lái)看，如果施工路段沒(méi)有崩塌、泥石流、巖溶等其他不良地質(zhì)的情況，整體性比較好，因此可以符合取水口的設(shè)計(jì)。如果水源位于調(diào)水區(qū)域的核心部位，水源是調(diào)水水源也是調(diào)水去的調(diào)蓄水庫(kù)，取水口應(yīng)該包括進(jìn)水池段、引水渠段、取水隧洞和進(jìn)水塔，取水方式為岸邊取水。如果水源位于供水區(qū)的下游，則應(yīng)該設(shè)置泵站，取水方式應(yīng)該選擇庫(kù)岸取水。如果水源的位置處于主管線上游，則可以采用自留輸水的方式。

2.3輸水方式的確定

在引水調(diào)工程中，一般選擇泵流、有壓重力輸水和無(wú)壓重力輸水等輸水方式，輸水建筑物主要包括管道、明渠和隧洞等。采用管道輸水，可以保證較高的供水率，并且在輸水過(guò)程中浪費(fèi)的水資源比較少，施工過(guò)程也非常方便，后期的維護(hù)也具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是這個(gè)工程的需要更多的投資。對(duì)于明渠輸水，輸水過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)明顯的過(guò)流情況，占地非常大，并且輸水過(guò)程水資源容易流失，輸水過(guò)程中還容易受到污染，但是其具有投資較低的優(yōu)點(diǎn)，施工也非常簡(jiǎn)單。隧洞輸水是引水調(diào)中常用的一種輸水方式，尤其是需要穿越山區(qū)和山嶺的情況，雖然輸水效果非常高，但是工程的造價(jià)非常大。因此，在實(shí)際選擇輸水方式時(shí)，主管線路可以采取管道重力流輸水，對(duì)于需要過(guò)隧洞的路段，則可以采用無(wú)壓隧洞明流輸水，對(duì)于明流隧洞的連接段可以采用明渠管輸水，從而達(dá)到優(yōu)化控制的目的。

3結(jié)語(yǔ)

在農(nóng)村引水調(diào)工程設(shè)計(jì)中，最重要的就是輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，常常將輸水系統(tǒng)劃分為輸水子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)輸水子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制時(shí)，應(yīng)該合理選擇輸水線路、輸水方式，科學(xué)確定取水口。