【摘 要】小型農田水利地面取水工程是指將天然河流中水體攔截導入灌區(qū)引水系統(tǒng)的工程。常見的地面取水工程有無壩引水、攔河壩、水閘、泵站等。
【關鍵詞】地面取水工程；無壩引水；攔河壩；水閘；泵站
1 無壩引水
1.無壩引水條件
無壩引水主要解決引適量水灌溉，減少泥沙入渠兩個問題。要實現(xiàn)無壩引水，必須滿足以下條件：1）引水口上游流域地區(qū)應搞好水土保持。多種植水土涵養(yǎng)林草植被，固土保沙，減少水土流失。2）引水口處上下游河床坡降適當。這樣河床淤積、沖刷變化小、能達到沖淤平衡，保持河床穩(wěn)定。3）上游流域要有一定集雨面積，穩(wěn)定的河床基流，滿足灌溉用水和居民日常生活用水。4）上游地區(qū)人為干擾因素少（如工程建設、放牧、開墾種植、砍伐森林等）。5）河床水、沙、地質、地形的相互作用相對穩(wěn)定，來流變化時，河槽的橫斷面與縱斷面、河床組成等會自行調整，河流處于均衡或動平衡階段。
2.無壩引水口位置的選擇應注意以下幾個方面：
1）在彎曲河段上，河流的凹岸是比較理想的取水點，引入表層較清水流，防止泥沙流入渠口和底沙進入渠道。但凹岸易沖刷，需要一定的護岸工程。最好避開水流頂沖點，而設置在頂沖點稍上游或下游15～20m處、同時冰水分層的河段。一般來說頂沖點的上游較為理想。
2）引水口宜設在順直河段河床穩(wěn)定、深槽主流近岸處，即河流較窄、流速較大，水較深的地點。引水渠軸線與河道水流所成夾角應為銳角，通常采用30°～45°。
3）在有邊灘、沙洲的河段上引水時，應注意了解邊灘、沙洲形成的原因，移動的趨勢和速度。引水口不宜設在可移動的邊灘、沙洲的下游附近，以免日后被泥沙堵塞。
4）在有支流入口的河段上，易產生大量的泥沙沉積。引水口應離開支流出口處上下游有足夠的距離，上游應不小于50m，下游應不小于400m。
5）盡量靠近主要用水區(qū)
選擇引水口位置時，應考慮農田規(guī)劃、城鎮(zhèn)規(guī)劃以及整個給水系統(tǒng)的布置，盡可能靠近主要用水區(qū)，以節(jié)約輸水渠道或管線的長度，減少輸水的基建投資和運行費用。此外應盡量避免穿越河流、鐵路等障礙物。
6）注意河流上的人工建筑物或天然障礙物
河流上常見的人工構筑物（如橋梁、碼頭丁壩、攔河壩等）和天然障礙物（如陡崖和石嘴），往往引起河流水流條件的改變，從而使河床產生沖刷、淤積和變形，故在選擇引水口位置時，必須加以注意。
7）具有良好的地質、地形及施工條件
引水口應設在地質構造穩(wěn)定、承載力高的地基上，不宜設在斷層、流沙層滑坡、風化嚴重的巖層、巖溶發(fā)育地段、地震區(qū)不穩(wěn)定的陡坡或山腳下。引水口也不宜設在有寬廣河漫灘的地方，以免進水渠或管道過長。從施工條件角度，交通運輸要方便，有足夠的施工場地，土石方量，水下工程量要少，縮短工期、以節(jié)約資金。
2 攔河壩
為了增大灌溉面積、或者增加壓力水頭，在適當位置引進水流，抬高水位，經方案比較，必須修建攔河壩。
修建攔河壩，選擇壩址時應考慮的幾個因素：
1.上游地區(qū)水位抬高，造成土地、工礦、房屋等淹沒損失，下游水力消能沖刷問題；
2.行政區(qū)劃不同，不同單位和個人的要求；
3.地形、地質條件要求；
4.當地群眾生產、生活、灌溉等歷史習慣，遠期規(guī)劃等因素。
總之，必須廣泛調查研究，取得可靠資料，使上、下游利益兼得，努力營造和諧氛圍，化解矛盾，以免造成后遺癥，影響工程效益正常發(fā)揮。
3 水閘工程
水閘是一種低水頭的水工建筑物，既能擋水，抬高水位，又能泄水，用以調節(jié)水位，控制泄水流量。多修建于河道、渠系及水庫、湖泊岸邊，在農田水利工程中應用十分廣泛。
1.水閘分類
水閘按作用可分為進水閘、節(jié)制閘、泄水閘、排水閘、分洪閘、擋潮閘、沖沙閘等，有些水閘兼有多種功能。水閘按閘室結構分為開敞式和封閉式。閘門是水閘中不可缺少的重要組成部分，用來調節(jié)流量和上下游水位、宣泄洪水和排放泥沙等。閘門由活動部分、埋固構件和懸吊設備三部分組成。其中，活動部分是門體結構，埋固構件是預埋在閘墩和胸墻等結構內的固定構件，懸吊設備是連接閘門和啟閉設備的拉桿或牽引索。
2.水閘設計應考慮因素
1）水閘選址要考慮的因素較多，應了解水閘的作用、特點和運行要求，綜合考慮地形、地質、水流、灌區(qū)位置、泥沙、材料、交通、施工、管理及環(huán)境等因素，經經濟技術比較后確定。
2）選擇與地基條件相適應的閘室結構形式，保證閘室及地基的穩(wěn)定；
3）做好防滲設計；特別是上游兩岸連接建筑物及其與鋪蓋的連接部分，要在空間上形成防滲整體。
4）做好消能、防沖設計，避免危害性的沖刷。
5）閘門設計除滿足安全、經濟的要求外，還應具有操作靈活可靠、止水效果良好及過水平順等性能，應避免產生空蝕和震動。此外，還應便于制作、運輸、安裝以及檢修、養(yǎng)護。
6）啟閉機型式的選擇應根據閘門形式、尺寸、孔口數量及運行條件等因素綜合分析。選用啟閉機的容量應等于或大于計算啟閉力，也允許略小于計算啟閉力，但不超過5%。
4 泵站工程
泵站的基本功能是通過水泵的工作體（固體、液體、或氣體）的運動（旋轉運動或往復運動等），把外加的能量（電、熱、水、風能或太陽能等）轉變成機械能，并傳給被抽液體，使液體的位能、壓能和動能增加，并通過管道把液體提升到高處，或輸送到遠處。
常用泵站，按動力分類為三種：
1.電動泵站是以電動機為動力機的泵站。由于電動機的啟動、停機以及運行管理等方面比較方便，因此，目前使用較廣。缺點：泵站處必須有可靠電源作保證，運行費用較高，管道易被淤泥堵塞，機電設備維修費用高。
2.機動泵站：以燃燒汽油和柴油等燃料的內燃機為動力的泵站。因為柴油機和汽油機體積較小，移動搬運方便。一般用于短時應急、防汛抗旱。缺點：機械振動和噪音較大，需燃燒燃料，污染環(huán)境，運行費用較高。
3.水輪泵站：水輪泵站是我國獨特的提水工程。是利用水力沖動水輪并驅動水泵抽水的提水機械，它由水輪機和水泵同軸組合而成，全部潛在水中運行，水輪機為動力部分，水泵為工作部分。具有一定能量的水流，推動轉輪轉動，并通過主軸帶動與其相連的葉輪旋轉，在離心力的作用下，水沿著輸水管道源源不斷被送至高處，以灌溉農田，果園。它不僅能提水，加上有關配套還可以作為動力進行農產品加工及發(fā)電等綜合利用。
其優(yōu)點：水輪泵為解決緊張的能源開辟了新的途徑。它結構簡單，運行安全，管理方便，不燃油，不耗電，制造維修方便，便于綜合利用，可以充分利用山區(qū)溪流、渠道跌水的水位差工作，工程投資少，運行費用低，凡具有一定流量和落差的地方，均能使用水輪泵，是一種成本低廉的提水機械。由于它的特殊結構，與一般使用動力和電力的提水機械相比，不但省去一整套發(fā)電和輸電設備，而且能源利用最直接，能量轉換效率高；建設水輪泵站一般不淹地，不移民，短期內就能獲得顯著效果。它適用于水力資源豐富而用電困難的偏遠山區(qū)。缺點：受上游來水影響，水輪泵站進水口易被河流漂浮物堵塞，機械設備容易被雜物卡住，造成提水困難，維修工作量大。水輪泵站的設備利用率低，水資源利用也不夠充分。
