水利灌溉工程的設(shè)計分析

摘 要：在我國的水利工程中，特別是農(nóng)田水利工程，對于灌溉技術(shù)的要求非常高，因此在灌溉技術(shù)的設(shè)計過程中有很多需要注意的事項和問題。文章針對水利工程中的灌溉工程的技術(shù)設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的分析和闡述，希望通過文章的分析和論述能夠為我國的灌溉技術(shù)設(shè)計的提升和發(fā)展貢獻(xiàn)力量，同時也為我國的水利工程特別是農(nóng)田水利工程的創(chuàng)新以及發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：水利工程；灌溉；設(shè)計；分析

1 水利工程中灌溉設(shè)計的主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

我國的河流徑流量是伴隨著季節(jié)的更替發(fā)生變化的，因此我國的農(nóng)業(yè)種植種類也在發(fā)生變化，這樣就決定了我國農(nóng)田水利工程的灌溉用量是不統(tǒng)一的，我國每一年的降水量的差異也導(dǎo)致我們在進(jìn)行灌溉設(shè)計的過程中給予充分的考慮。在灌溉設(shè)計過程中要有一個非常明確的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)作為我國設(shè)計的一個設(shè)計依據(jù)，這樣能夠有效的保障我國的灌溉設(shè)計的科學(xué)性以及有效性。關(guān)于水利工程中灌溉設(shè)計的主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的闡述和分析，文章主要從兩個方面進(jìn)行闡述和分析。第一個方面是在設(shè)計過程中要達(dá)到工程對策灌溉設(shè)計保障率。第二個方面是在設(shè)計過程中要保障工程的抗旱天數(shù)。下面進(jìn)行詳細(xì)的論述和分析。

1.1 在設(shè)計過程中要達(dá)到工程對策灌溉設(shè)計保障率

在我國灌溉工程中，灌溉設(shè)計保障率主要說的是在長期的灌溉使用過程中，工程灌溉用水得到保障的年份在使用總年份中的占有率。我們有百分之進(jìn)行表示，英文表示是P。例如P=85%，這個公式表示的就是在水利工程使用一百年的基礎(chǔ)上，能夠有85年的灌溉用水滿足實際的使用需求。其余的15年則不能夠有效的保障水利灌溉需求，屬于工程上的缺水狀態(tài)。P=85%就是某一地灌溉工程的灌溉設(shè)計保障率。通常情況下，在設(shè)計灌溉保障率的過程中要根據(jù)相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行確定。當(dāng)工程的建設(shè)所在地為干旱區(qū)域時，在灌溉保障率的選擇上通常在50%到80%這個區(qū)間；當(dāng)工程的建設(shè)所在地為水資源充沛的區(qū)域時，在灌溉保障率的選擇上通常在70%到95%這個區(qū)間。但是這只是一個參考性質(zhì)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在具體的設(shè)計過程中，還是要針對現(xiàn)場的實際情況和實際需要進(jìn)行灌溉保障率的設(shè)計，滿足現(xiàn)場工程的使用性能。

1.2 在設(shè)計過程中要保障工程的抗旱天數(shù)

在灌溉設(shè)計過程中，另外的一個設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)就是抗旱天數(shù)。這一標(biāo)準(zhǔn)的意義是，在水利工程的蓄水以及供水能力保障下，采用連續(xù)無雨的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計參考。這里提及的連續(xù)無雨并不是在一段期間內(nèi)沒有雨水發(fā)生，而是在一定的區(qū)間內(nèi)降水量較少。在設(shè)計過程中通常將每日的雨水蒸發(fā)量大于每日的雨水降水量的情況視為連續(xù)無雨狀態(tài)。在這種狀態(tài)下滿足農(nóng)作物生長需要的天數(shù)我們稱之為抗旱天數(shù)。例如水利工程中的灌溉用水能夠滿足連續(xù)無雨的狀態(tài)下使用90天，那么這一工程的灌溉抗旱天數(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)就是90天。在設(shè)計過程中，抗旱天數(shù)的設(shè)定要根據(jù)實際的農(nóng)作物要求進(jìn)行選擇。抗旱天數(shù)的確定也需要根據(jù)現(xiàn)場的實際需求進(jìn)行確定，但是在確定的過程中還是要結(jié)合相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來綜合確定。

2 在灌溉設(shè)計中的取水方式的具體設(shè)計

關(guān)于灌溉設(shè)計中的取水方式的具體設(shè)計的論述和分析，文章主要從兩個方面進(jìn)行闡述。第一個方面是取水方式設(shè)計中的無壩取水具體設(shè)計。第二個方面是取水方式設(shè)計中的有壩取水具體設(shè)計。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述。

2.1 取水方式設(shè)計中的無壩取水具體設(shè)計

在灌溉設(shè)計的過程中，對于無壩取水的設(shè)計我們可以在渠首的位置設(shè)計兩種形式。一種是建閘形式；另一種是不建閘的形式。但是在實際的應(yīng)用中，不建閘的形式不能很好地控制汛期的洪水流量，容易導(dǎo)致灌溉渠道的毀壞，發(fā)生嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，因此在無壩取水的設(shè)計過程中，首先要考慮建閘形式的取水設(shè)計。為了保障灌溉渠道的水量流速平穩(wěn)，在設(shè)計的過程中我們要將進(jìn)水閘中心線和河道的邊線的夾角設(shè)計成銳角的形式，角度范圍最好在30度和45度之間，這樣能夠保障水利的平穩(wěn)以及水流的流量。同時還能夠有效地減輕水流對于建筑的沖蝕力。

2.2 取水方式設(shè)計中的有壩取水具體設(shè)計

在灌溉設(shè)計的過程中，如果實際的河流水量充沛，但是由于地形的原因沒有滿足灌溉工程的實際需求，這樣的情況下，我們就需要進(jìn)行有壩取水的設(shè)計工作，通過墊高河道的方式來提升河道的水位，保障灌溉的用水。這種方式的設(shè)計會在一定程度上提升工程的實際費用，但是有壩取水還是有一定的優(yōu)勢。第一能夠縮短灌溉渠道；第二能夠減少工程土方的工程量。

3 水利工程灌溉設(shè)計中灌溉渠道的布置具體設(shè)計原則

關(guān)于水利工程灌溉設(shè)計中灌溉渠道的布置具體設(shè)計原則的闡述和分析，文章主要從兩個方面進(jìn)行論述。第一個方面是在灌溉渠道布置過程中要依照整體的規(guī)劃布置進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計。第二個方面是在灌溉渠道布置過程中要保障干渠和支渠的有效布置設(shè)計。下面進(jìn)行詳細(xì)的論述和分析。

3.1 在灌溉渠道布置過程中要依照整體的規(guī)劃布置進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計

3.1.1 在設(shè)計過程中要對自然地形進(jìn)行充分的利用

在進(jìn)行灌溉具體設(shè)計的過程中，我們要充分地利用和固化相應(yīng)的地形整治，將實際存在的山地。林地以及道路有機(jī)的結(jié)合規(guī)劃，最主要的是還要重視我國相關(guān)部門的實際需要，例如發(fā)電需求，航運(yùn)需求以及人畜的實際用水。面對這些問題我們要進(jìn)行全面的統(tǒng)籌兼顧，合理有效地規(guī)劃和利用現(xiàn)有的土地資源以及自然資源，最終的目的還是要保障我國水利工程中的灌溉面積的增多，提升我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，為我國的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展助力。

3.1.2 在設(shè)計過程中要保障安全，將安全、可靠作為第一設(shè)計要務(wù)

在我國的渠道設(shè)計過程中，我們的布置設(shè)計灌溉系統(tǒng)和排水系統(tǒng)時要分開設(shè)計，同時在細(xì)節(jié)的設(shè)計過程中要顧全大局，考慮經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

3.1.3 在設(shè)計過程中要綜合利用現(xiàn)場的資源進(jìn)行實際設(shè)計

山丘區(qū)地形的渠道設(shè)計要盡量避免靠近沿河、溪布置，以防止被山洪沖毀。干渠沿線的地質(zhì)條件要好，避開風(fēng)化巖層和節(jié)理發(fā)育的破碎帶以及透水性強(qiáng)的土質(zhì)地帶。沿渠應(yīng)有合適的排洪、泄洪設(shè)施，如溢洪堰、泄水閘等。

3.2 在灌溉渠道布置過程中要保障干渠和支渠的有效布置設(shè)計

3.2.1 山地以及丘陵地形的干渠和支渠的設(shè)計布置要求

在設(shè)計干渠沿等高線布置時，要考慮到灌區(qū)位于分水嶺與山溪或河流之間，呈狹長形，等高線大致與河流方向平行，灌區(qū)上游坡度較大，地面狹窄等實際情況。

3.2.2 平原地形的干渠和支渠的設(shè)計布置要求

平原型灌區(qū)一般來說，平源地區(qū)大多位于河流的中、下游，由河流沖積而成，地形比較開闊，而且有大片集中的耕地。設(shè)計時可以把地理條件與洪、澇、旱、漬、堿等災(zāi)情的程度結(jié)合起來，進(jìn)行干、支渠的布置。

3.2.3 山麓平原地形的干渠和支渠的設(shè)計布置要求

山麓平原型灌區(qū)當(dāng)排水條件好，但是地下水埋藏深，開發(fā)比較困難，因此，設(shè)計時可以著重利用地面水發(fā)展渠灌；而當(dāng)?shù)叵滤^易開采、水質(zhì)符合要求時，則著重興建井灌或井渠灌溉。

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