小型農田灌區渠系規劃設計

摘要：近年來，隨著社會經濟的發展，國家對農田水利基礎設施建設高度重視，加強農田灌區渠系建設，提高灌溉水利用率顯得非常重要。本文以小型農田渠系建設為例，簡要闡述農田灌渠系規劃設計步驟。

關鍵詞：農田水利灌溉渠道規劃設計工程

0.引言

農業是國民經濟的基礎，加強農業基礎設施建設是我國基本的戰略方針之一。在農業生產中，灌溉是其中至關重要的環節，如果灌溉工作實施不到位的話，將會影響整個農田的產量。所以，多年來我國一直致力于農田灌區渠系規劃建設。實踐證明，灌區建設是保障糧食安全，提高農業生產力的需要；是提高農民生活水平，建設社會主義新農村的需要；是優化水資源配置，推動工業生產力發展的需要；是改善生態環境，促進農業可持續發展的需要。本文以小型灌區為例，具體闡述灌區渠系規劃設計步驟。

1.灌區開發工程基礎信息收集

在進行渠系規劃建設之前，要對工程整體概況進行了解分析。首先要了解灌區的基本情況，包括灌區地形、地理位置，以及灌區內水源分布等。同時還應收集灌區氣象及種植作物資料。其次，應對灌區內河流情況進行詳細了解分析，確定灌區主要取水主干河道以及可用于排水的河道，初步確定灌區干支渠分布。最后，對灌區灌溉資料進行整理分析，確定灌區需灌溉面積、灌溉制度以及灌區土壤性質。

2.灌溉渠道的規劃原則

灌溉渠道的規劃通常要遵守一些基本的規格原則，確保渠道等規劃科學合理，達到預期的目的。具體：

（1）干渠應該布置在灌區地勢較高地帶，以便自流控制較大的灌溉面積。其他各級渠道也應布置在各自控制范圍的較高地帶。對于面積較小的局部高地適宜采用提水灌溉的方式，不必據此抬高渠道高程。

（2）保證工程量和工程費用最小。渠線一般應盡量短直，以減小占地和工程量。若在山區、丘陵地帶，崗、沖、溪等地形障礙較多，地質條件復雜，是渠線繞崗穿谷沿等高線

布置，還是直穿崗谷保證渠線短直，需要比較經濟因素后選擇合理方案。

（3）灌溉渠道的位置應參照行政區劃確定，盡可能使各用水單位都有獨立的用水渠道，以便管理。同時斗、農渠布置應滿足機耕要求。上、下級渠道盡量垂直，斗、農渠的間距要有利于機械耕作。

（4）渠系建設應以不影響當地生態環境和水資源平衡為前提。根據當地實際情況，進行合理規劃布置，采取灌排結合原則，在充分利用當地水資源的情況下，又可以有效地調節農田水分情況。

3.渠道渠線規劃步驟

3.1 查勘

先在小比例尺（一般為1/50000）地形圖上初定渠線位置。一般若是地形復雜地區，可以布置幾條比較線路，然后進行實地勘探，在查勘過程中，不僅要進行線路比較，還應調查渠道沿線的地形、地質條件，粗估建筑物的類型、數量以及規模，對復雜地段要進行復勘，經多次比較之后，確定一條可行的渠線布置方案。

3.2 紙上定線

對經過查勘初步確定的渠線，測量帶狀地形圖，比例尺為1/1000-1/5000，等高距為0.5-1m，帶狀地形圖測量的范圍從初定渠道中心線向兩側擴展，寬度為100-200m。渠道中心線位置，包括彎道的曲率半徑和弧形中心線位置需要在圖上準確布置。同時，根據沿線地形和輸水流量選擇適宜的渠道坡降。平原地區，為使渠道有足夠的控制高程。渠道水位一般高于地面，形成半挖半填渠道；丘陵山區，當渠道沿線地面橫向坡度較大時，可按渠道設計水位選擇渠道中心線的地面高程。

3.3 定線測量

通過測量，將帶狀地形圖上渠道中心線放到地面上，沿線打樁，木樁位置和間距是地形變化情況而定，木樁上標注樁號，同時測量各木樁處的地面高程和橫向地面高程線，再根據設計的渠道縱橫斷面確定各樁號處的挖、填深度和開挖線位置。

4.灌溉系統設計

4.1 灌溉渠系與渠系建筑物規劃布置

4.1.1 水源與取水口的選擇。選擇水源時，除考慮水源的位置盡可能靠近灌區和附近具備便于引水的地形條件外，還應對水源的水量、水質以及水位條件進行分析研究，以便制定利用水源的可行方案。而取水口一般取在河流凹岸中點偏下游處。取水方式也根據水源類型、水位和水量的狀況而定。

4.1.2 各級渠道和排水溝的布置

干支渠布置形式主要取決于地形條件，一般遵循高水高用，低水低用的原則。而斗、農渠布置一般除了滿足灌概渠道規劃原則外還要滿足下列要求：1）適應農業生產管理和機械耕作要求；2）便于配水和灌水，有利于提高灌水工作效率；3）有利于灌水和耕作的密切配合；4）土地平整工程量少。斗農渠道和排水溝一般根據地形選擇灌排相鄰和灌排相間兩種方式。在確定渠道布置之后，其斗農渠控制面積也隨之確定。在計算灌溉控制面積時，應把土地利用率因素考慮進去。

4.1.3 渠系建筑物布置

一般根據需要布置以下五種水工建筑物：引水建筑物（進水閘等）、配水建筑物（分水閘、節制閘等）、交叉建筑物（隧洞、渡槽、倒虹吸等）、銜接建筑物（跌水、陡坡等）、量水建筑物（巴歇爾量水槽等）。

4.2 計算渠道特征流量

一般將設計流量、最小流量和加大流量統稱特征流量。推求設計流量時，首先要確定工作制度 ，一般干支渠選用續灌方式，斗農渠選用輪灌方式。選擇典型支渠，根據灌區設計灌水模數逐級推求農渠、支渠以及斗渠的設計流量，從而最終確定干渠設計流量。在利用灌水模數推求設計流量時，要注意灌區土地利用率。通常，加大流量為設計流量乘以一個加大系數J。一般用修正灌水模數圖上的最小灌水模數和灌溉面積進行計算。

灌溉渠道的特征流量確定之后，就可以據此涉及渠道的縱橫斷面。設計流量是進行水力計算、確定渠道過水斷面尺寸的主要依據。最小流量主要用來校核下級渠道的水位控制條件，判斷上級渠道輸送最小流量時，下級渠道能否引足相應的最小流量。若不滿足某條下級渠道的進水要求，就要在該分水口下游設節制閘，雍高水位，滿足取水要求。加大流量是確定渠道斷面深度和堤頂高程的主要依據。在設計渠道斷面時，確定渠道比降尤為重要。適宜的渠道比降再滿足設計流量的要求下，還能夠保證沖淤平衡。

4.4 渠道防滲

渠系損失水量的絕大部分都是由于渠道滲漏。渠道滲水量一般占渠首引水量的30%-50%，有的灌區甚至高達60%-70%。渠系水量損失不僅降低了渠系水利用系數，浪費了寶貴水資源，而且還會引起地下水位上升，招致農田漬害。為了減少渠道輸水損失，提高渠系水利用率，增加灌溉效益，一方面要加強渠系工程配套和維修養護，實行科學配水制度，不斷提高灌區管理工作水平；另一方面要采取防滲工程措施，減小滲漏水量。渠道防滲工程措施一般采取渠道襯砌措施。

5.排澇工程設計

5.1 確定除澇設計標準

除澇設計標準的選定，以中央及地方有關部門頒發的規范、規程為依據。根據國民經濟發展的要求、投資、設備、動力、勞力等條件及工程經濟效益指標，進行全面權衡，綜合分析確定。除澇設計標準一般有三種表達方式：（1）以治理區發生一定重現期的暴雨，作物不受澇為標準。（2）以治理區作物不受澇的保證率為標準。（3）以某

一定量暴雨或者澇災嚴重的典型年作為排澇設計標準。

5.2 布置排水溝道

排水溝的布置，主要包括承泄區和排水出口的選擇以及各級排水溝道的布置兩部分。一般地，布置排水溝遵循以下原則：1）各級排水溝要布置在各自控制范圍的最低處，以便能排出整個排水地區的多余水量；2）盡可能做到高水高排，低水低排，自排為主，抽排為輔；即使排水區全部實行抽排，也應根據地形將其劃分為高、中、低等片，以便分片分級抽排，節約排水費用和能源；3）干溝出口應選在承泄區水位較低和河床穩定的地方；4）下級溝道的布置應為上級溝道創造良好的排水條件，使之不發生壅水；5）各級溝道要與灌溉渠系的布置、土地利用規劃、道路網、林帶和行政區劃相結合；6）工程費用小，排水安全及時，便于管理。排水溝還要避開土質差的地帶，同時也不給居民區的交通設施帶來危害；7）在有外水入侵的排水區或灌區，應布置截流溝或撇洪溝，將外來地面水和地下水引入排水溝或直接排入承泄區。

參考文獻：

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