小型農田水利渠道設計與施工分析

閔躍齊

南澗彝族自治縣水利勘測設計隊

摘要：農業作為我國的第一產業，在整個國民經濟發展中占據重要地位，只有確保農田水利工程的建設質量，才能實現我國農業的可持續發展，小型農田水利渠道的設計與施工是確保水利工程灌溉效益的基礎。本文就針對小型農田水利渠道設計與施工進行了分析和探討。

關鍵詞：小型農田；水利渠道；設計；施工

從目前的現狀看，我國農田灌溉由于受當地經濟技術條件的限制，大多采用的是傳統的土渠，這種傳統渠道的施工工藝落后、使用壽命短，而且在使用過程中往往會出現滲水現象，導致大量灌溉水源被浪費，進一步加劇了我國水資源緊缺的狀況。這在一定程度上反映出加強我國農田水利工程建設的必要性，對于小型農田水利工程來說，應當從渠道設計與施工入手，著重解決目前存在的問題，全面提高工程質量。

一、小型水利渠道設計應遵循的原則

（一）充分利用周邊地形的原則

在小型水利農田渠道的設計中應當堅持充分利用周邊地形的原則，盡量發揮出當地地形的優勢，一般情況下，渠道的排水管應設在地勢較低的位置，這樣才能讓排水管中的水順流而下，提高排水速度。相反，灌溉水管應設置在地勢較高的位置，盡量實現自流灌溉，提高水資源的利用率。灌溉和排水系統應當相互獨立，在遇到地勢較低或地勢偏高的位置時，可采取分片灌排的措施，最大限度減少占用田地的面積。

（二）分渠布置的設計原則

在對小型農田水利渠道進行設計時必須遵循分渠布置的原則，根據當地的實際地貌、地形情況來科學設計主渠、支渠的布置規劃方案，對于一些山區的小型農田水利渠道設計來說，應當充分利用地勢的落差，結合水電與水力加工行業的發展來確定灌溉渠道的位置，以便對灌溉水源進行集中利用，從而提高其綜合利用率。

（三）效益最大化原則

效益最大化原則指的是在設計水利渠道的時候必須確保單位面積的灌溉用水量能夠發揮出最大的綜合效益，換一種說法，就是要提高單位灌溉用水量的灌溉效果，在對農田水利渠道的供水量進行設計時，應當結合當地土地的利用情況和農業的發展方向，確保水資源與經濟社會發展的平衡，對一些需水量較大的地區來說，應當采取節水改造的措施，提高水利渠道建設的技術水平，力求以最少的水源實現最大面積的灌溉，此外，還可以采取灌區續建的措施，對一些傳統、落后的灌溉渠道進行改良、擴建，發揮出罐區的綜合效益。

二、小型農田水利渠道設計與施工存在的問題

（一）跌水設計存在的問題

跌水設計是小型農田水利渠道設計的重要環節之一，只有保證這一環節的設計質量，才能實現農田水利渠道整體質量的提升。跌水設計的主要目的是最大限度降低地勢落差，從而減輕流水對渠道的沖擊力。在進行跌水設計的過程中，設計人員必須遵循跌差小、數量多、位置高的原則，但是從當前的現狀來看，小型農田水利渠道設計中還普遍存在以下問題：第一是設計人員的專業素質不高，缺乏實地設計經驗，編制的設計方案中有很多漏洞。第二是設計者對跌水設計精度的重視度不夠，沒有考慮到施工需求，這就給施工造成了一定的困難。第三是跌水設計方案的審批不嚴格，一些審理人員玩忽職守，不明確自身工作職責，對跌水設計方案的內容睜一只眼閉一只眼，最終導致跌水修筑的位置不正確，落差偏大，對渠道造成嚴重的沖刷，渠道供水質量大大降低。

（二）小型農田水利渠道設計選材問題

近年來，國家雖然加大了對小型農田水利渠道工程建設的財政投入，使水利渠道工程取得了進一步發展，但是，很多地方在農田水利渠道的設計上依然采用的是傳統方法，完全不考慮工程的實際需求，尤其是在水利渠道建設材料的設計上，絕大部分都是采用的當地傳統建筑材料，這些材料本身就存在許多缺陷，再加上時代的進步與發展，早就不能滿足現代化水利渠道工程建設的需求了。例如，在一些地形地貌條件較差的山區，采用傳統的水利渠道建設材料往往需要耗費很長的時間進行搬運，而且材料需用量大，堆放占地面積大，在防滲效果上也達不到施工要求。

（三）小型農田水利渠道施工中渠道放樣和施工的問題

渠道放樣主要指的是采用各種輔助工具，將施工設計方案中的渠道按照施工要求進行實地確認。農田水利渠道的放樣過程比較復雜，必須首先確定渠道的中心線，并用中心樁進行固定，然后再對渠道的高度、寬度以及必將系數等進行測量，最后一道工序是確定水平桿的位置。要求渠道放樣工作人員必須具備相關的專業知識和技能，并對自身的工作秉承認真負責的態度，擁有嚴格的職業操守。在水利渠道工程實際施工的過程中，為了確保工程建設的質量，不能完全按照圖紙進行施工，必須根據當地的實際條件，對渠底寬度、深度以及比降系數等進行調整。渠道開挖是小型農田水利渠道工程施工的重要環節，在開挖之前，必須對缺土段的土方進行回填，這樣才能保證供水的安全，除了土方回填環節外，還應當注重渠道標尺的制作環節，工作人員在進行渠道斷面的檢測時，必須保證標尺的中心線與渠道放樣的中心線相重合，這樣才能確保渠道開挖的精確度。

三、小型農田水利渠道設計與施工的對策

（一）提高對農田水利渠道跌水設計的重視度

跌水設計應當具有跌差小、數量多、跌級多、方位高等主要特點，跌差小指的是在設計時應當盡量避免穿越一些高差過大的地段。因為高差越大，水流的流速越快，水流的重力勢能也就越大，對渠道下部的沖刷力會顯著增加，造成渠道供水的安全性降低。跌級多主要是針對一些地形高差較大地方，當不得不選擇這些地勢高差較大的地方進行施工時，應當對其進行縱向切割，以防止水流直接從高處跌落到低處，整個垂直渠道應當呈現出L形狀，采用多跌級的設計方法能大幅降低渠道運行后期的維護費用，從而提高經濟效益。此外，在跌水設計中還應當保證填挖土方的均勻性，避免在施工過程中出現填方過高和挖方過大的問題，而且還應當堅持節約農業生產成本的原則。

（二）提高渠道斷面設計的科學性

在進行渠道斷面設計之前，應當對渠道進行實地勘察，并按照施工需求，確定渠道的設計流量，并進行水力計算，這樣才能保證渠道斷面設計的科學性。渠道水利計算應當根據斷面尺寸大小來確定流量大小，根據灌溉面積需求算出凈流量，根據渠道水流的有效利用系數，計算出實際通過的流量大小。斷面設計的關鍵影響因素是渠道水流的流速，渠道縱坡高差是決定渠道水流流速的主要因素之一，它與水流流速成反比，縱坡高差越大，水流流速越快。在斷面設計的整個過程中會涉及到渠道比、渠床糙率、渠道寬深等計算參數，這些參數的準確性與渠道斷面設計的質量息息相關，這有保證參數準確，水利渠道工程的穩定性和安全性才會得以提升。

（三）夯實混凝土U形槽的預制板

在我國廣大農村地區，隨著經濟發展水平的提高，小型農田水利渠道工程建設中都開始采用混凝土U形槽預制板，這種材料與傳統材料相比具有顯著的優勢，能大大改善渠道堵塞和塌陷的問題。之所以具有這種優勢，主要原因在于混凝土U形槽的內壁平整光滑，有利于水流的順暢通過，從而最大限度減少泥沙的堵塞量，但是在實際施工過程中經常出現混凝土U形槽預制板基礎不牢的問題，對渠道造成巨大的安全隱患，這就要求施工人員必須重視混凝土U形槽的施工環節，確保混凝土U形槽預制板的夯實度。

結語：

總之，小型農田水利渠道設計是一項專業性、復雜性、綜合性的工作，在設計與施工過程中還存在各種各樣的問題，需要在水利渠道跌水設計、斷面設計以及混凝土U形槽預制板的夯實方面采取相應的改善措施，這樣才能確保工程建設質量，促進我國農業的長久健康發展。

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