摘要：
随着我国农业经济的不断发展,农业基础设施建设也在逐渐加快,其中农田水利工程在近年来得到了快速发展,而对于水利工程当中的渠道工程则是其建设的重点,该文主要对水利工程当中的渠道设计进行了分析探讨,对其相关的问题和设计相应措施进行了讨论,以期能够不断促进小型农田水利工程的发展。
关键词：
农田水利;渠道设计;渠道工程
小型农田水利在我国农村比较常见,其在农业生产当中发挥着重要作用,不仅提高了农业生产效率,而且还方便了人们的生活。而其中渠道设计作为水利工程当中不可缺少的部分,其设计质量高低对于渠道功能起着重要作用,因而水利工程建设者应该加强对渠道设计的重视,不断提升小型农田水利当中的渠道设计质量。
1小型农田水利工程概述
小型农田水利工程在地方农村生产、生活当中担任着重要角色,其不仅能够解决农田灌溉问题,而且还能够解决农村的人、畜饮水问题,包括田间灌排工程、小型水库、蓄水池、水井、塘坝等,这些都属于小型农田水利工程,这些工程的修建能够有效改善当地农田当中的水分状况、调节当地的水利条件,使当地的农业生产效率得到大大提升,从而增加当地农民的经济收入。一方面小型水利工程能够通过蓄水或是引水对水资源的分布进行调节,为农业生产提供良好的基础条件,另一方面小型水利当中的灌溉工程还能够提高农业生产效率、改善农田成分、提高农业生产质量。
2渠道在小型农田水利当中的设计原则
设计人员在对农田水利当中的渠道进行设计时应该从当地的实际情况出发,综合考虑各种影响因素,包括城市规划和发展预测,并结合当前渠道工程施工技术情况来进行科学的渠道设计,选择最适合当地农业生产情况的渠道设计方案,提高水利工程施工质量,在设计过程中还应该遵循以下几项原则。一是坚持以增加单位水量为主,节约水资源。在对渠道工程进行设计的时候应该从节能环保的理念出发,尽量增加单位水量灌溉的面积,有效节约水资源,满足农业生产灌溉需求的基础上增加水利工程的经济效益。二是坚持从当地的实际情况出发。设计人员在进行设计的时候要提前掌握当地水资源的分布情况,对当地的地形、农田分布等进行考察,综合当地的各种因素对地表水和地下水资源进行充分利用,对水资源的分布和配置进行优化,进而设计合理的渠道工程。三是坚持保护农田的原则。设计人员在对渠道路线进行设计的过程中尽量将农田密集区避开,在保证施工技术的基础上要保证农田不会受到过多影响。四是坚持曲线平顺。设计人员在对渠道进行设计过程中应该从当地水文条件出发,所设计的渠道形状尽量曲线平顺,这样能够让水流更快地通过,增加农田当中的水流灌溉速度,如果当地条件不允许,设计人员则可以适当采取一些措施来更改渠道路线,从而保证渠道当中水流的顺利通过。
3小型农田水利工程中渠道设计
3.1纵断面设计
渠道纵断面设计应该根据灌溉区域的地形图来进行确定,选择等高线平行线位置对其走向进行确定,然后再根据当地的土质情况、灌溉要求和水流量来确定渠道纵坡的位置,根据纵断面中心线对各个桩点的渠道底部、渠道顶部以及高程进行确定,对渠道底部高程的计算上需要掌握水位高程和设计的水深值,而渠道顶部的高程则是需要水位高程和渠道水位超高值。在设计过程中,设计人员应该对渠道的纵断面水位高程进行确定和计算,然后再根据当地所需要的灌溉面积来对相关其他渠道的流量进行确定,对U型槽的纵向坡降进行计算,然后确定出其空断面的尺寸来。
3.2横断面设计
在小型农田水利当中,对于渠道的横断面上多是采用U型或者是矩形形状,因而在设计的时候可以通过均匀流原理来对其横断面尺寸进行计算,以便将渠道的工程量进一步确定出来,设计出最佳的断面,既能够减少施工成本,还能够提升渠道的施工质量。设计人员在对比进行选择的时候应该综合考虑各种因素,比如边坡系数、渠道糙率、不淤流速等进行分析。在对岩石地段渠道进行设计的时候,由于受地质限制可以将断面设计为矩形,然后土基渠道则可以采用梯形断面来进行设计。如果是对土渠边坡进行设计,则应该结合土壤性质来对其断面形状进行确定,以使断面能够符合当地的建设需求。
3.3渠道设计当中的注意事项
一是做好渠道跌水设计。跌水设计在渠道工程当中占有重要位置,也是影响水利工程效果发挥的重要影响因素,设计人员在进行设计的时候要坚持数量多、位置上的原则,并且对跌差进行控制,这样能够有效增加灌溉的便利性、减少水的阻力、增加农田灌溉的效率。由于小型农田水利主要是为小型的普通农田服务,农田本身规模不大,如果跌水设计出现问题反而会对农田造成破坏,因而需要在设计之前对当地的实际情况进行考察,确定具体的灌溉需求。二是选择合适的材料进行设计。当前在我国很多小型农田水利当中所使用的材料本身具有很多问题,使得农田水利工程质量也在不断下降,严重影响了当地的农业生产发展。在设计的时候选择的材料过于老旧的话,那么材料与施工技术无法进行匹配,就会导致材料在后期使用过程中出现问题,使得水利工程的使用寿命缩短。再者,设计材料质量不过关也会直接影响水利工程的施工质量和使用寿命。因而,设计人员在进行渠道设计的时候,不仅要对渠道的形状、断面、路线等进行设计,而且还应该对其材料进行设计和把握,在控制建设成本的前提下尽量选择新型材料进行施工设计,这样也能够有效防止水利工程渗漏的发生,从而提升农田水利工程质量。三是做好不同类型渠道的设计工作。设计人员在对小型水利当中的渠道进行设计的时候不能仅仅从规范上出发,设计统一类型的渠道工程,而是应该根据当地农田的实际情况设计不同类型的渠道,在设计的时候可以将其按照顺序进行分别设计,比如干渠设计、斗渠设计、支渠设计等,在进行设计的过程中这些形式都是很常见的,同时要根据不同农田规模大小来对渠道的级层进行设计,而且要保证其可调整性,在后期施工的时候还可以进一步进行调整,以此来提升渠道设计的灵活性、丰富水利渠道的多样性,根据不同情况来对不同形式渠道进行设计,这样能够有效提升水利渠道的性能和功能,增加农田水利的实用性,保证所建设的农田水利工程能够为每一块农田提供灌溉服务,不断提升小型农田的质量,也能够不断带动当地的农业生产发展,让我国的农业发展能够迈进一个新的阶段。
4结语
农田水利当中的渠道设计是水利工程建设当中的基础环节,水利工程的建设发展是有助于我国农业生产和发展的重要关键,推动小型农田水利工程渠道建设对于推动我国地方上农业生产发展具有重要作用,因而设计人员应该加强对渠道设计的重视,围绕当地的农田灌溉实际情况,在坚持渠道设计原则基础上对水利工程当中的渠道进行有效设计,这样才能够不断促进地方上农田水利的发展。
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作者:郭玮 白瑞 秦儒 单位:内蒙古巴彦淖尔市水利水电勘测设计院 内蒙古巴彦淖尔市水土保持站