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［摘要］为解决辽宁省农田灌溉“最后一公里”问题，通过实地考察及座谈交流的方式调查研究了辽宁地区田间渠系及其配套建筑物等小型农田水利灌溉设施的建设、运行情况，通过对典型地区现存主要问题的总结分析提出未来发展对策：（1）推进装配化建设，转变传统建造模式；（2）深化产权制度改革，发展智慧农业；（3）加大建设投资力度，推进标准化建设。以期为更好的适应高标准农田建设及现代农业发展要求提供指导，为农田水利建设技术的进一步改进与深化提供参考。
［关键词］农田水利；调查研究；灌溉设施；发展对策；辽宁省
近年来，我国对流域性治理以及大水库、大江大河整治取得了快速发展，而“小农水”作为“最后一公里”的农田灌溉设施逐渐成为制约农业发展的关键因素。调查显示，辽宁省县域农田水利末级渠系完好率为60％，偏薄弱农田水利设施占35.6％，现今仍未彻底的解决“最后一公里”问题。在辽宁省“最后一公里”专项规划中小型农田水利灌溉设施占据重要地位，工程资料及建管运行体系也不够完善。鉴于此，本文从丘陵地区、山区、平原地区等不同地貌类型的角度系统调查了研究区农田水利灌溉设施，通过实地调研多个典型市县分析田间斗农渠及其配套设施的建管运行情况，为了解决其所存在的主要问题提出启示性建议，以期为解决农田水利灌溉设施“最后一公里”问题提供参考，为水利工程建设技术的改进及优化提供科学指导［1－4］。
1辽宁省小型农田水利灌溉设施现状
1.1调查方法
辽宁省地处东北地区南部，总面积14.75万km2，地势自东西两侧向中部，自北向南部倾斜，形成了“马鞍型”的地势特征，中部为广阔的辽河平原，山地丘陵大致分列东西两侧，水面、平地、山地占总土地面积比例为9％、33％、58％，地貌类型大体呈“六山一水三分田”，入境河流主要有东辽河、西辽河、柳河、浑江、大凌河支流。总体呈辽西低山丘陵区、辽东山地丘陵区和辽北康法丘陵区三面环绕辽河平原的地貌格局，地貌结构如图1。根据工程实际建设情况和研究区的地形特点，在辽西低山丘陵区、辽河平原、辽东山地丘陵区选择典型小型农田水利工程，从生态现状、服役年限、施工安装方式、断面尺寸、结构形式、材料类型等角度对其渡槽、分水池、生产桥、放水口、斗（农）门及渠道等渠系建筑物的使用现状进行实地考察和座谈交流，调查方法见表1。
1.2小型农田水利灌溉设施
采取实地调查与座谈交流相结合的方式，总结了农桥、放水口、分水闸（池）、渡槽、斗（农）门、渠道的运行现状及其存在的问题，三种典型地貌区的建筑物类别如表2。
1.2.1渠道设施
在灌溉系统中渠道占据着重要地位，渠道工程质量状况与周边居民安全及农业灌溉效益直接相关，不同自然区域内灌溉渠道的制作方法也存在明显的差异，具体如下：平原地区。该区域属于辽宁省人口最多、面积最广的农业区，耕地面积占全省总体的50％以上。斗农渠断面多梯形，设计截面尺寸一般较大，坡面施工方式以砂浆勾缝、预制砌块铺筑为主，渠道运行年限为5～10a，其勾缝、麻面较多的现象普遍存在。由于批次不同预制砌块易出现色差，渠道坡面砌块多断裂、压顶裂缝或大范围塌陷等情况，非灌溉期废弃杂物在渠道内堆砌的现象比较常见［5］。丘陵地区。该区域以西部、北部为主，海拔高度多为200～500m，总体表现成辽西低山丘陵和辽北康法丘陵区，较辽河平原其灌溉面积稍小。调查显示，以矩形和U形断面为主，修建时间大部分处于近5年，其中U形断面的外倾角基本为0，长度约50cm、壁厚5～8cm，其半径处于150～200mm范围。渠槽、压顶一般用干硬性和普通现浇混凝土制成，渠槽多麻面、蜂窝，错位、坍塌现象比较严重，填方多形成土壤侵蚀，压顶总体达到坍塌、断裂的状态；采用砂浆勾缝的处理方式，使得渠槽安装存在较多的拼缝；夏季调查时田间渠道淤积严重，杂草丛生，特别是较大断面的渠系几乎干枯。现浇矩形渠道大多选用人工自拌混凝土，现场骨料含泥量过大、级配不良等现象普遍存在；现场混凝土生产时仅靠生产工具粗放计量，因缺少必要的精准计量设备使得施工效率明显受限，无法保证工程质量。此外，部分尚未完工的工程就已经出现塌陷、起砂、大范围裂缝的问题，矩形现浇渠道的渠底下部及边坡没有排水设施，积水问题比较突出［6］。山区。该区域以辽东地区为主，海拔在500～800m范围，由南北两列平行山地构成，最高山峰超过1300m。经济基础薄弱、耕地面积普遍较小和土壤侵蚀问题突出等，使得传统小尺寸U形装配式渠道仍为辽东山区田间灌溉系统的主要断面形式。渠道长度50cm左右、外倾角5°～8°、壁厚3～6cm、半径100～150cm之间，以砂浆勾缝和人工安装为主，大部分修建于1990s。受到特有的山区地形等条件限制，渠道设计较多弯道，普遍存在破损甚至未压顶的情况。通过座谈交流发现，现阶段田间灌溉存在的关键问题是渗漏。近年来，采取填方与挖方有效结合的施工方法修建了多条砖砌渠道，利用砂浆对砖砌渠内表面做抹面处理，未预留变形缝并用混凝土压顶；由于未处理外表面，渠身存在较多裂缝其整体美观性较差，已出现多处渗水通道但未发现大范围的渗漏现象［7］。
1.2.2斗（农）门
斗（农）门作为开放与关闭水的主要通道，在田间灌溉系统中发挥着重要的作用。目前，大多利用部分装配式与现浇相结合或现浇的制作方法，以该方式制成的斗（农）门造价高，其工程量较大。因辽河平原灌溉范围广、耕地面积大，为了保证农田灌溉用水设计的斗（农）门尺寸普遍较大。采用混凝土浇筑排架与闸墩，在闸墩上利用钢板锚固排架，难以控制现场的施工质量；大多数应用混凝土或钢板制作的闸门，闸门的上下升降用旋转丝杆实现，这种结构存在启闭操作不便、施工难度较高、连接困难、组成复杂等特点，加之门槽与闸门之间的密闭性较差，其止水效果差且故障率偏高，通常会引起比较严重的水资源浪费。由于拆卸简便，闸门被盗或遗失的现象时有发生，斗农门也逐渐失去了其应有的功能。
1.2.3渡槽设施
渡槽属于跨越河道、洼地、河渠等设施输送渠道水的架空水槽，由于特殊的自身结构，大中型渡槽的上部槽身和下部基础多为预制装配式以及现浇式钢筋混凝土结构，而现浇钢筋混凝土结构多用于小型渡槽的槽身。结合实际调研结果，U型槽和矩形槽结构形式比较常见。平原地区的渡槽断面尺寸和斗农渠断面较大，受地形条件限制，丘陵地区的渡槽结构尺寸往往较小，槽身以预制混凝土管结构或现浇钢筋混凝土槽为主，这种结构被广泛用于新建的渡槽。山区大跨度输水渡槽具有较大的架空高度和断面尺寸，在拼接缝的止水处理、运输、生产等方面大尺寸槽身预制构件仍面临着一定技术难题。此外，大多数渡槽建于1980s，因缺乏完善的质量管理、规范化施工和标准化设计体系，加之受施工条件、工程技术等因素的限制，无法保证工程质量，经过长期的服役运行，槽身出现局部破损、裂缝、蜂窝和麻面的现象十分普遍，特别是拼接缝处发现较多裂缝，勾缝砂浆脱落并造成一定程度的渗漏，渡槽大多处于带病运行的状态。受交通条件限制，田间工程选用现浇混凝土结构时，其施工方式仍以传统的现场搅拌为主，这种方式无法保证施工质量且费时费力。
1.2.4分水闸（池）
分水闸（池）可用于量水和水量分配，一般建于渠道分岔处。结合调研结果，分水闸结构以矩形现浇钢筋混凝土为主，渠道断面与结构尺寸相匹配，结构形式简单、数量多而规模小。闸门多为垂直启闭的简易钢闸，因无止水胶条闸门槽止水效果较差。混凝土施工为现场搅拌的方式，无法保证施工质量且环境影响较大。
1.2.5放水口
放水口的施工质量和设计水平在很大程度上决定了输水灌溉的效率，一般用于农田水利的配套设施。地势平坦的辽河平原，耕地较多，农田成片，农业灌溉用水量大，所以设计的渠道尺寸较大。放水口为直径50cm的圆形过水断面，主要通过上覆填土压实、放置涵管和渠道边坡开槽来实现，预制放水口门板安装于矩形混凝土门框上，一般位于渠道边坡一侧。结合调查结果，放水口与门板连接处存在一定的缝隙，门框表面出现开裂，极易产生渗漏现象；同时，门板丢失致使其失去挡水功能的情况也比较常见。外凸形和内嵌形为矩形混凝土闸门框两种常见的形式，其中外凸形放水不仅降低了输水效率，对过水流量产生极大的不利影响，而且其美观性差。此外，杂草秸秆在放水口处严重淤积，耕地高程甚至高于放水口，使得其自流灌溉功能逐渐丧失［8］。地面崎岖不平、坡度较缓、地形起伏不大的丘陵地区，相对于平原地区其灌溉渠道结构尺寸通常较小，与此同时放水口尺寸也不大。采用混凝土浇筑而成的渠道放水口，大多存在麻面、蜂窝的现象且部分结构出现开裂，门板结构丢失使得用水量失去控制。以朝阳县为例，部分渠道的放水口配套门板已丢失，为了控制用水量以一块三合板来替代门板，结构破损、开裂以及放水口处杂草顺流堵塞的问题较为突出。人均耕地较少、坡度陡峭、高度和地形起伏较大的山区，其渠道断面一般较小，放水口也比较简易。山区渠道多装配式结构，一般在预制时预留U形口或圆形孔洞，并作为渠道的放水口，节水控水设施缺乏且结构形式简单粗放，由于孔洞较小易被碎石、淤泥、杂草和树叶堵塞，极大的影响其放水功能的发挥。山区渠道不仅有装配式，还有砖混和现浇结构，现浇渠道放水口位置较高且无控水闸门，开口多为U形；砖混结构也面临着防水闸门丢失、放水口易淤积堵塞的问题。
1.2.6农桥
通过对山区、丘陵和平原地区板梁桥、拱桥、涵管桥的调查，发现调查区域内多现浇桥，虽然具有不同的尺寸和结构类型，但桥梁总体存在一些共性的问题，具体如下：（1）外观质量差。涵管桥、现浇梁和预制桥梁的混凝土表面都或多或少的存在蜂窝麻面现象，虽钢筋无外露但局部结构强度严重损失，混凝土总体处于酥散状态。通过挤压成型的干硬性混凝土传统预制桥梁，因长期的服役运行混凝土老化严重。对涵管桥现浇部分和现浇桥梁，由于模板安装拼缝尺寸偏差大、水泥浆渣附着以及模板表面粗糙等，浇筑过程中水泥浆严重流失，从而产生较多蜂窝麻面甚至错台等外观质量问题。（2）挡墙与墙体开裂。主体结构表面开裂且随时间推移裂缝纵横发展，对桥梁主体稳定造成影响，挡墙坍塌、开裂等现象普遍存在。由于原材料质量差、原设计标准低、年久失修、超使用年限运行、桥梁预制水平不高等，致使桥梁质量问题突出。针对涵管桥梁现浇部分和现浇桥梁多选用现场搅拌，施工技术水平不高，就地取材的骨料级配差，难以把控工程质量，为主体结构裂缝的形成创造了条件。（3）接缝处渗水和桥内淤积。灌溉期桥下涵洞内杂草淤积以及渠槽内杂草丛生，降低了渠系输水效率。此外，在拼装桥梁预制构件过程中，因接缝处理不到位、勾缝砂浆脱落使得结构整体失稳甚至坍塌。部分较小尺寸的涵管桥，在涵管上直接覆土以形成桥面，许多小型涵管桥桥面在夏季雨水充沛时出现严重的填土冲刷，使得涵管裸露并进一步产生破损。
2农田水利灌溉设施发展对策
2.1推进装配化建设，转变传统建造模式
对于配套建筑物以及田间装配式渠道，从质量控制、施工工艺、生产技术、结构设计及配合比设计等角度进行研究，设计建造施工方便、质量优良、生态环保、结构合理的装配式预制构件，通过提高建筑技术水平实现装配式安装、工业化生产、工艺化设计的农田水利装配式结构。
2.2深化产权制度改革，发展智慧农业
积极推广以智能定量节水、远程控制供水、装配式渠系建筑物及渠道输水等为特征的节水灌溉信息化技术，加快提升农村经济和节水灌溉的发展。随着人工智能的发展和生态环保主题的提出，加强智能技术应用以及生态保护等逐渐引起更多行业的关注，随着时代的发展也应加快农田水利设施建设，安设智能节水控制系统和生物逃生通道，实现高效节水、生态相容以及环境友好型智慧水利建设。
2.3加大建设投资力度，推进标准化建设
坚持“用之于民、取之于民”的原则，对农田水利设施进行定期维护，为用水户的合法权益提供基础保障，每年地方财政都要安排一定的小型农田水利设施管护资金，保证其及时维护以及正常运转、使用。在工程施工、管理和设计的全过程要坚持标准化和规范化的原则。设计人员应依据相关规程规范、定型图集等开展标准化设计，对装配式预制构件要因地制宜的选择；在安装预制构件过程中，施工人员要科学把握装配、运输等环节，科学设定工序；依托远程监控、测控等信息化设备管理人员，最大程度的实现工程运维自动化管理。
3结语
以辽宁省典型地貌区为例，从生态现状、服役年限、施工安装方式、断面尺寸、结构形式、材料类型等角度，深入探析了农田水利设施现状及其现存的主要问题，并从多尺度、多方面提出启示性对策。通过提高农田水利管理水平、不断创新体制机制以及改进工程建设技术等，逐步建立适用于不同自然地貌的运行管理机制，从根本上逐渐转变落后的建设局面。
作者：王磊 单位：朝阳县水务局重点田建设办公室
