淺談小型農田水利工程設計存在的問題及對策研究

趙飛

揚州市永輝工程咨詢有限責任公司 225000

摘要：近年來國家投入大量資金，開展小型農田水利項目，大力發展農村經濟，農田水利工程建設是促進農村經濟發展的重要措施。小型農田水利工程建設可以促進農業增產、農民增收、改善農村生態環境，為建設社會主義新農村奠定基礎。為了保證小型農田水利工程的設計質量，提高工程效益，對小型農田水利工程設計中存在的問題進行研究非常有必要。

關鍵詞：小型農田水利；工程設計；存在問題；對策

小型農田水利設施是農業基礎設施的重要組成部分，是提高農業綜合生產能力的重要前提條件，是全面建設小康社會的重要基礎保障。2011年1月29日《中共中央國務院關于加快水利改革發展的決定》正式公布。《文件》指出農田水利建設滯后是影響農業穩定發展和國家糧食安全的最大硬傷。從根本上改變靠天吃飯的局面、持續提高農業綜合生產能力，首先要夯實農田水利這個基礎。

小型農田水利工程是農村的公益性設施，它分布面廣，數量眾多，是農村水利建設與管理工作的重點，有著不可替代的作用。實施小型農田水利建設項目，能極大地提高灌溉泵站的運行效率，提高渠道水利用系數，節約水資源、節省提水電費，降低農業灌溉成本，提高灌溉保證率，對于促進農業增產，農民增收意義非凡。

1、小型農田水利工程設計中存在的問題

小型水利工程設計中最基本需要考慮農田灌溉水源有保障，灌溉渠系工程配套齊全、農田排水出路順暢等。

（1）小型水源工程設計

小型水源工程即保證農田灌溉水源需建工程，平原地區主要是一些提水灌區，小型水源工程設計主要即提水灌溉泵站設計。灌溉泵站設計中由于規劃設計不合理，會出現灌溉泵站流量不足、揚程不夠等問題。

（2）灌溉渠系工程

灌溉渠系工程即保證灌溉泵站提水后能順利進入農田，滿足農田的需水要求。主要需要考慮渠道的規模，渠道小了，灌溉水漫出渠道；渠道建大了，水源不足，部分田塊取不到水。

（3）排水工程

排水工程即滿足農田排水要求，保證農田不受澇、不受漬。在工程設計中很多設計工作者僅考慮農田不受澇，不考慮漬害問題，造成農業減產。

2、小型農田水利工程設計中問題對策研究

以上列舉了小型農田水利工程設計中存在的常見問題，以下對設計中存在的問題進行分析，并提出研究的對策，給設計工作者在以后的工程設計過程中提供參考。

（1）小型水源工程問題對策

小型水源工程設計需明確該地區的種植結構（水稻、小麥等）、灌溉制度（灌水天數、灌水定額、泵站工作時間等）、灌溉保證率。

以南京市溧水區洪藍鎮上港村農田水利項目為例，該地區主要種植水稻，水稻種植用水主要集中在泡田期，水稻泡田定額取80m?/畝，水稻泡田天數為7天，泵站每天工作22小時。灌溉模數：

（m?/s）/萬畝

式中：—凈灌水模數，（m?/s）/萬畝；

—某種作物種植面積占總灌溉面積的百分比（%），項目區主要種植水稻、小麥，為稻麥兩季種植，種植面積與灌溉面積相同考慮=1；

—某種作物灌水定額，m?/畝；

—灌水天數，d；

—每天灌水小時數，h。

考慮到項目區灌溉渠道均采用防滲渠，渠系基本三級入地，即支、斗、農，渠系及田間水損失后，灌溉水利用系數取0.70，則項目區考慮灌溉水利用系數的灌水模數為：

（m?/s）/萬畝

該灌溉泵站控制農田面積600畝，灌溉泵站流量為2.06×600/10000=0.13m?/s。

泵站的揚程問題，泵站出水側水位需根據灌區規劃平整的地面線，保證最低田塊滿足灌溉需求，控制最低點水位高出田面0.2m；進水側水位需根據灌溉設計保證率推求滿足設計保證率下進水側河道水位的最低水位，以此作為泵站的設計凈揚程。

（2）灌溉渠系工程問題

灌溉渠系工程即保證灌溉泵站提水后能順利進入農田，滿足農田的需水要求。一般渠道灌溉，渠道流量為灌溉農田面積×灌水模數，但如果農田灌溉面積較大，分輪灌組時，實際設計中就不能這樣計算渠道灌溉流量了，因為分輪灌組中時，輪灌組的面積一般不會相同，這樣的情況下，我們設計渠道流量的時候，就按每個輪灌組的流量相等，各個農渠按照控制面積比例分配流量。以《泗洪縣西南崗水源工程塘壩拓浚工程增補項目方案》為例，灌區面積約8400畝，灌溉系統：泵站——支渠——農渠——田塊。泵站設計流量1.1m?/s，支渠渠道水利用系數0.92，到農渠時流量為1.01m?/s。分為3個輪灌組，輪灌組控制面積分別為2183.74畝、3634.43畝、2551.61畝。計算各農渠流量時應以輪灌組為單位，每個輪灌組中各農渠控制灌溉的面積比例分配1.01m?/s。計算表以輪灌組一為例，如下表所示。

輪灌組一渠道設計流量計算表

輪灌組別 農渠編號 渠道控制面積（畝） 按控制面積分配1.01m?/s

輪灌組一 1 240.25 0.11

2 264.03 0.12

3 264.55 0.12

4 266.26 0.12

5 167.78 0.08

6 401.07 0.19

7 269.53 0.12

8 310.27 0.14

合計 2183.74 1.01

（3）排水工程

排水工程中，中溝以上排水主要考慮排澇標準下農田不受澇，一般沒有問題，有問題主要是農溝設計這塊，許多設計人員沒有考慮農田不受漬。比如《泗洪縣西南崗水源工程塘壩拓浚工程增補項目方案》中排澇標準：日降雨200mm，雨后1天排出積水。排漬標準：控制農田地下水埋深不小于0.8m。根據計算該排澇標準下排水模數0.8m?/s/km?，農溝2控制農田面積0.18km?，排澇流量0.144m?/s。許多設計工作者就按照這個排澇流量、比降1：1000計算排水溝斷面，這樣的做法顯然是不對的，需要考慮排漬標準，控制農田地下水埋深不小于0.8m，設計排水溝時，一般首先根據作物需求的地下埋深、排水農溝邊坡穩定條件、施工難易程度等初步確定排水農溝的深度，然后再相應的間距。

當作物允許的地下水埋深一定時，排水溝深度（D）可以表示為下式：

式中：作物需求的地下埋深，m

當兩溝之間的中心點地下水位已降至時，地下水位與溝水位之差。此值視農田的土質與溝的間距而定，一般不小于0.2-0.3m；

—排水農溝中的水深，排地下水時溝內水深很淺，一般取0.1-0.2m

發生降雨時，當降雨入滲補給地下水的水量大于排水溝排除的水量時，則地下水位將不斷上升；降雨停止以后，水位開始下降，下降的水位隨時間而變化。因此采用非恒定流計算公式。