農(nóng)田水利灌溉渠道工程設(shè)計(jì)分析

摘要：為確保農(nóng)田水利灌溉渠道工程建設(shè)質(zhì)量，幫助農(nóng)業(yè)水利實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，必須注重水利工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，并將設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格落實(shí)，確保灌溉渠道的應(yīng)用良好。本文對(duì)農(nóng)田水利灌溉渠道工程進(jìn)行綜合分析，并提出了強(qiáng)化水利工程設(shè)計(jì)效果的有效措施。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利；灌溉渠道；工程設(shè)計(jì)

加強(qiáng)農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)質(zhì)量能夠有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，因此，對(duì)水利工程設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性進(jìn)行深入研究至關(guān)重要。不同農(nóng)田地區(qū)的總體種植面積、種植作物種類以及天氣環(huán)境等因素不盡相同，進(jìn)而導(dǎo)致水源灌溉需求存在差異，為保證農(nóng)田灌溉的科學(xué)合理性，則需要針對(duì)地區(qū)實(shí)際情況對(duì)灌溉工程進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，以此加強(qiáng)工程實(shí)際應(yīng)用效果。

1.1 明確灌溉面積，計(jì)算灌溉凈流量

在農(nóng)田水利渠道灌溉工程設(shè)計(jì)的過程中，首先，需要對(duì)實(shí)際灌溉面積進(jìn)行明確。其次，在灌溉面積的基礎(chǔ)上進(jìn)行灌水率設(shè)計(jì)。在灌水率設(shè)計(jì)過程中，需要依據(jù)農(nóng)田作物種類、不同農(nóng)作物種植占比、作物栽插進(jìn)度以及灌水延續(xù)時(shí)間等因素進(jìn)行明確計(jì)算，同時(shí)確保相關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算符合《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從而準(zhǔn)確計(jì)算出水利灌溉渠道特定時(shí)期的凈流量。

1.2 灌溉渠道的設(shè)計(jì)流量

在針對(duì)灌溉渠道過水?dāng)嗝娉叽邕M(jìn)行計(jì)算時(shí)，主要通過計(jì)算渠道設(shè)計(jì)流量進(jìn)行明確，灌溉渠道的流量則是依據(jù)各渠道控制的實(shí)際灌溉面積進(jìn)行計(jì)算的。利用灌溉面積計(jì)算出灌溉凈流量，同時(shí)對(duì)渠道灌區(qū)有效利用參數(shù)進(jìn)行明確，通常取值ηc=0.6～0.85。渠道水利工程利用參數(shù)應(yīng)當(dāng)與水利工程項(xiàng)目面積大小、水源分布情況、渠道位置與長(zhǎng)度、渠道范圍內(nèi)土質(zhì)情況以及項(xiàng)目綜合管理水平等相契合，最后計(jì)算出渠道設(shè)計(jì)流量。

1.3 灌溉渠道橫斷面設(shè)計(jì)

計(jì)算參數(shù)選用：灌溉渠道計(jì)算參數(shù)主要包括糙率系數(shù)n、渠道縱坡系數(shù)i寬度與深度比a（=b/h）以及渠道流速等因素。渠道設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)的合理性與精確性直接影響到整個(gè)灌溉工程的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。在選擇灌溉渠道比降時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，灌溉渠道底部必須保持一定的縱坡，即i=h/d=tan a；其中i為比降系數(shù)、h代表灌溉渠道兩端點(diǎn)位的高差、d代表兩端點(diǎn)位水平距離。同時(shí)比降應(yīng)當(dāng)盡可能與地面坡度相接近，以此防止發(fā)生填方過大以及挖方過大等問題；當(dāng)渠道流量相對(duì)較大時(shí)。應(yīng)將比降控制在比較緩慢的狀態(tài)；當(dāng)渠道水流中含有雜質(zhì)成分時(shí)，需要對(duì)比降系數(shù)進(jìn)行科學(xué)控制，以此確保水流能夠沖帶泥沙雜質(zhì)，防止發(fā)生渠道淤積現(xiàn)象。對(duì)渠道渠床結(jié)構(gòu)的糙率系數(shù)n進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要明確渠道糙率系數(shù)的作用，即真實(shí)反映出渠床表面粗糙性，n值越大，代表渠床表面越粗糙；n值越小，代表渠床表面越光滑。同時(shí)依據(jù)《水力學(xué)》中標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定與渠道工程實(shí)際地理環(huán)境參數(shù)進(jìn)行明確。

渠道端面寬度與深度比值a（=b/h）的選擇：渠道斷面結(jié)構(gòu)能夠直接影響到水利工程實(shí)際工程量的大小，斷面結(jié)構(gòu)使用的穩(wěn)定性以及渠道工程整體施工難易程度等。渠道斷面具有寬深式以及窄深式等多種類型，在設(shè)計(jì)時(shí)需要依據(jù)渠道水力最佳斷面情況的寬度與深度比值進(jìn)行計(jì)算分析，以此保證渠道斷面處于最佳狀態(tài)，同時(shí)盡可能降低襯砌工程施工量以及石方使用量。在得知渠道邊坡系數(shù)m的具體數(shù)值后，能夠得出相對(duì)應(yīng)的最佳a(bǔ)值。在渠道斷面寬深比a選擇設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)工程施工量進(jìn)行充分考量，同時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注渠道斷面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。正常情況下，如果渠道流量Q在1～3立方米/秒時(shí)，a值需要控制在1～3。

灌溉渠道允許的水流速度：在灌溉渠道流速設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證其處于灌溉渠道允許的水流速度范圍內(nèi)，即V不淤流速

2.1 對(duì)方案設(shè)計(jì)過程嚴(yán)格把控

在設(shè)計(jì)過程中，積極運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)理念，構(gòu)建農(nóng)田水利灌溉渠道工程設(shè)計(jì)監(jiān)管控制制度，并將其嚴(yán)格落實(shí)到具體，以此為設(shè)計(jì)質(zhì)量控制工作提供高效指導(dǎo)工作，降低外界因素對(duì)于設(shè)計(jì)質(zhì)量的干擾約束，以此保證設(shè)計(jì)工程的合理性與可靠性。加強(qiáng)農(nóng)田灌溉工程設(shè)計(jì)質(zhì)量控制意識(shí)，同時(shí)結(jié)合健全的控制制度以及信息化管理思維等做好設(shè)計(jì)工作，對(duì)細(xì)節(jié)問題進(jìn)行優(yōu)化處理，從而為渠道灌溉工程提供良好的基礎(chǔ)保障。

2.2 完善質(zhì)量監(jiān)管體系

在對(duì)農(nóng)田水利灌溉渠道工程設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要依據(jù)工程具體需求與環(huán)境因素等對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)管體系進(jìn)行不斷的完善優(yōu)化。首先，需要從工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容合理性與方案可行性角度進(jìn)行分析，注重管理手段的精細(xì)化控制，對(duì)不同環(huán)節(jié)的控制監(jiān)管機(jī)制進(jìn)行整合，以此為工程設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)管體系提供一定參考依據(jù)。

在渠道工程設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員必須重視設(shè)計(jì)質(zhì)量問題，利用先進(jìn)的信息化技術(shù)與專業(yè)思維，結(jié)合工程具體情況以及行業(yè)需求等科學(xué)設(shè)計(jì)，從而保障渠道工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定增長(zhǎng)。

作者簡(jiǎn)介：王泓瑞（1969-），男，工程師，本科。研究方向：水利工程管理。