摘要:近年來,我國的新農村建設取得了卓有成效的進步。作為農田生產極為重要的組成部分,農田水利工程建設不僅關系著農田水利灌溉的有效性,而且與農業(yè)、農村發(fā)展息息相關。對農田水利工程的設計對于三農問題的解決、水資源節(jié)約等有著極為重要的意義。研究將著重對當前我國農田水利工程設計存在的問題進行深入分析,探究了農田水利工程設計的基本原則,提出了農田水利工程的設計策略,為我國農田水利工程建設提供參考。

關鍵詞:農田水利工程;灌溉設計;取水設計;灌溉渠系布置

改革開放以來,我國的農業(yè)科技水平得到了前所未有的提升,在先進科學技術的支持下,農田水利工程設計也取得了一定的成效[1]。我國幅員遼闊,然而人均水資源匱乏,這在一定程度上限制了農業(yè)生產發(fā)展,農業(yè)水利工程作為農業(yè)工程中極為重要的組成部分,對于確保糧食安全、開拓農業(yè)市場、促進農業(yè)發(fā)展有著極為重要的意義。

1農田水利工程設計基本原則

1.1繼承性原則;诂F代農業(yè)生產的實際需要,農田水利工程設計必須充分考慮現實情況,對現有系統(tǒng)的合理性進行有效繼承,對以往水利工程設計存在的不合理因素進行改進與調整,建立功能優(yōu)化與結構合理性相關目標,確保農田水利利用結構與布局的穩(wěn)定性特征。農田水利工程設計要充分把握現狀結構及整體布局,對其存在的問題進行深入分析,然后在此基礎上制定一個新的具有合理性、科學性的規(guī)劃方案。

1.2整體性原則。農田水利工程建設直接關系著農作物生長狀況,其具備生態(tài)服務與隔離建設用地的雙重功能,從這個角度來看,必須注重農田水利工程在布局與數量上的統(tǒng)籌兼顧,做好農業(yè)經濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境安全及生產安全的協(xié)調工作,確保農業(yè)生產能夠實現可持續(xù)發(fā)展。

1.3動態(tài)性原則。農田水利工程是生態(tài)與經濟的綜合體,其設計與規(guī)劃具有一定的相對性,農田水利工程設計并不是一成不變,其需要順應時代的發(fā)展、科學技術的進步以及實際生產的需要作出動態(tài)調整與優(yōu)化,確保生態(tài)綜合體與經濟綜合體能夠處于相對優(yōu)化狀態(tài)。在農田水利工程設計過程中注重其協(xié)調性與保護性,以動態(tài)的眼光思考問題、解決問題,促進生態(tài)與經濟的協(xié)調發(fā)展[2]。

2農田水利工程的設計策略

在進行農田水利工程設計時,要把當地的國土整治山、水、田、林、路的規(guī)劃密切結合,同時還要考慮其他用水部門如發(fā)電、航運、人畜飲水的需要,統(tǒng)籌兼顧。針對當前農田水利工程設計中存在的一系列問題,必須明確農田水利工程設計的關鍵,掌握其設計要領,促進工程設計質量的提升。

2.1水源工程設計。我國地大物博、幅員遼闊,南北水資源存在較大的地區(qū)差異。水源工程的設計與規(guī)劃對于農田水利工程建設有著極為重要的意義。首先,對于現有的常規(guī)灌溉水源要實施進一步挖潛與改造,做到合理利用,在水源工程設計過程中要融入節(jié)水灌溉措施,確保農業(yè)生產需求。其次,在設計水源工程過程中,要根據地區(qū)差異給予不同的設計策略,因地制宜,建設多功能小型水源工程,對于山區(qū)、山前沖擊區(qū)以及小型的河網區(qū)等,要利用河床滲渠,充分利用調蓄水池,加強對調蓄水池的開發(fā)。若處于機井區(qū),則要利用地下水實施人工回灌補源,涵養(yǎng)水源,建立地下水庫。平原地區(qū)的水源工程設計則要注重對雨洪資源的開發(fā)利用,在水資源充足期間儲蓄一定的水源,供枯旱季節(jié)用。與此同時要大力興建平原水庫,通過江水調蓄,確保農田灌溉用水。水源工程設計需要與實際情況相結合,對于常年存在嚴重旱情的地區(qū),要注重人工及氣象災害的影響,必要時可通過人工降雨的方式補充水利工程水量,當旱情發(fā)生時,能夠為農田生產提供水資源,降低旱情對農田生產的影響。對于水土嚴重流失區(qū)域,要充分考慮地形地質、土壤結構及氣候條件等,通過水源涵養(yǎng)林、封山育林等緩解水土流失,在地勢較高地區(qū)建立森林水庫,確保自流灌溉,這能夠在一定程度上節(jié)省農田水利工程建設費用。在降水充足的熱帶季風濕潤氣候區(qū)可以建立小面積灌溉區(qū),在水源工程設計過程中要充分考慮洪水、暴雨等外界因素影響。

2.2輸、排水工程設計。在引水設計方面,首先要明確引水流量,尤其是對于技術力量薄弱的地區(qū),在輸水工程設計時要與當地用水高峰相結合,根據最大灌水定額與延續(xù)時間明確渠道引水流量,渠道橫斷面的設計要根據水力均勻流進行確定,對于變化較大的水位渠道,可建立擋水墻與水閘,有效設計自流灌溉方式,提升水資源利用率。排水設計方面要明確排水溝流量,并結合地形條件、旱地、水田的特點,設計排澇模數,可采用引水渠道設計。在排水方面首先需要明確排水溝的流量,嚴格按照地形特點對暴雨標準進行設計,依據水田滯蓄水深、滲漏量等對水田排澇模式予以設計,在渠道橫斷面設計方面,可以借鑒引水渠道的設計方法。

2.3田間工程設計。田間工程主要包括灌排合區(qū)與渠道襯砌兩個方面。如某農田水利工程建設項目一共需要對三處灌區(qū)進行改造,具體建設內容包括:新建4座放水閘門,新建100處集雨水窖,其中集雨水窖的容積一共達到了0.5萬m3。分別整治塘壩以及引水堰閘1處,其中塘壩的蓄水量達到了7萬m3,新建12眼機電井,并在此基礎上發(fā)展高效節(jié)水灌溉工程一共700畝;另外節(jié)水灌溉引水渠道一共21km。。在渠道橫斷面襯砌處理過程中采用U型預制硂板,圓弧半徑設定為0.5m,渠道深度、板厚分別為0.8~2m、0.045m。田間工程要注重對灌排合區(qū)的布置,在具體的設計過程中需依據其田塊形狀劃分,一般選擇相對規(guī)整的條帶狀田塊,其能夠促進田間灌溉串排問題的有效解決,避免出現水淹災害。其次,在水利條件好的地區(qū)可采用預制混凝土U型槽渠,減少土方開挖與回填的工作量。另外要對田間作業(yè)面及渠道進行合理化的安排與設計,其縱剖圖如圖1所示。若條件允許,可以布置灌排合區(qū),為田間農作物生長提供有力的生長環(huán)境與條件。

3結束語

農田水利工程建設與農業(yè)生產發(fā)展息息相關,新農村建設、水資源利用率的提升均離不開農田水利工程的設計與規(guī)劃,在現代農田水利工程設計中必須堅持理論與實際相結合的原則,充分把握農田特點,因地制宜,科學管理、使用水資源,建設合理化的水利工程,確保水利運行體制的合理高效運行,確保農田生產需要,促進農業(yè)經濟可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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