水利灌溉工程設計的分析

李富軍（邯鄲市水利水電勘測設計研究院，河北　邯鄲　056002）

水利灌溉工程設計的分析

李富軍
（邯鄲市水利水電勘測設計研究院，河北邯鄲056002）

水利灌溉工程的快速發展，一定要依靠科學準確的設計。如何對水利灌溉工程做到合理，科學及有效的設計，在現下的水利工程學中，被重點研究討論。本文從水利灌溉的多方面進行分析，整理，給出水利灌溉工程設計的科學解釋。

水利灌溉工程；設計標準；設計布局規劃

隨著我國農業機械化，智能化的快速發展，農田水利灌溉工程就需要跟上農業機械化，智能化的發展節奏，本文針對農田水利灌溉工程的設計環節，進行分析探討，希望能為農田水利灌溉的工程發展提供幫助。

一、農田水利工程的設計標準的分析

我國大部分地區的四季界限分明，四季的不停輪換，也造成了河川的流量不停的變化，這一變化的結果就是導致了農田面積的不斷變化，和土地的地質不斷變化；土地地質的變化，就要求根據土地地質特點來選擇適合土地生長的農作物的品種。這兩點變化結果，就使得農田灌溉用水量產生不確定的因素，簡單來說，并不是每年的土地的灌溉用水量都一樣，要根據當年的很多影響灌溉用水量的因素，進行科學的判斷，這樣才能使灌溉用水量實現最優化。最優化的灌溉用水量是需要由農田水利工程的設計標準來判定的；設計有效，科學的水利灌溉設計標準就顯得尤為重要和關鍵?？傮w來說，對農田灌溉的水利設計標準有影響的因素共四點：第一點，農田灌溉區的水源源頭的水資源狀況；第二點，現階段農田具備的水利設施狀況；第三點，當地政府對當地農業發展的規劃與期望值；最后一點，當地的現階段經濟發展條件。要根據這四點設計標準影響因素來設計水利灌溉，關鍵是要掌握好著四點因素的綜合度。總結起來有兩點最為關鍵，水利工程灌溉的設計灌溉率和農作物可以承受的旱期天數。

（1）水利工程灌溉的設計灌溉率

水利工程灌溉的設計灌溉率主要是指在水利工程中的灌溉工的滿足灌溉用水的天數或者年數在整個水利工程中的占有率。其中工程時間短的按天數計算，工程時間跨度長的，則需用年數計算。在灌溉學中，用“P”來表示這一設計灌溉率。在設計水利工程中的灌溉率時，一定要切合實際，根據工程的大小，當地的水資源狀況和適合種植的農作物的種類來確定。例如，在缺水的區域和以種植抗旱農作物為主的區域，設計灌溉率可在50%～80%之間，但是在水資源充沛和以種植水稻為主的區域，設計灌溉率應為70%～95%之間。總之，水利工程灌溉的設計灌溉率，一定要以實際情況出發，千萬不要根據往年的數據來閉門設計，這樣，根本起不到利于水利工程發展的作用，有可能會適得其反，給水利工程建設帶來隱患。

（2）農作物可以承受的旱期天數

農作物可以承受的抗旱天數，主要取決于灌溉設計的取水的方式。灌溉設計的取水的方式是水利工程灌溉的設計的很關鍵的部分。它主要是根據當地的水資源的量的大小來設計取水的方式。簡單來說，水資源的種類是取水的方式的基礎條件?，F有的水利灌溉的取水的方式主要有兩種，一種是自流式的取水方式，另一種是提水式的取水的方式。這兩種方式的取水，要具體情況具體分析。

首先講一下自流式取水。自流式取水是以河川水源為依托。以有無堤壩作為分界，分為無堤壩取水和有堤壩取水兩種取水方式。在設計過程中要比較兩種取水方式的優缺點，結合現有的條件和經濟投入力度來選擇最優化，最適當的取水方式，這樣才能使灌溉取水的成本降到最低，又取得最大的灌溉取水能力。無堤壩取水在設計時，根據水利工程中的現場實際情況，考慮方案，現有的方案有建設庫閘和不建設庫閘兩種，考慮到洪水災害的影響，設計時還是要首先考慮建設庫閘的方案，此方案可使取水的水流平穩，水流量大。如果水利工程的實際地形中的水位較低，不能實現設計的水量灌溉目的，那么這種情況就要考慮進行有堤壩的取水設計。這種取水設計可以人為的抬高水源水位，使其滿足設計的灌溉量。有堤壩取水的優點有：①溢流堤壩可以人為抬高水位，排除河川中的多余水量，在汛期可以起到泄洪的作用；②溢流堤壩可以控制灌溉的水量；③溢流堤壩可以起到過濾泥沙，凈化灌溉用水的作用；④保障出水利工程用水外的居民用水。

二、水利灌溉工程渠道布置的設計依據。

在設計水利灌溉工程渠道布置的時候，一定要首先有一個總體的水利灌溉渠道布局，這種總體布局，要從我國的國情，我國的地貌，我國的水源分布等因素著手，還要根據相關水利部門的指導意見來進行總體的水利灌溉渠道布置，讓水利工程的效益最大化。總體來說水利灌溉工程的渠道布置要遵從一下幾點原則建議：①要充分發揮施工水利工程的當地的地形特點，做到高低有序的設計布局。努力避免更多的額外民居和農用地被占用，做到水利工程的灌溉渠道布置錯落有致，整齊劃一。要避免進行高難度的水利的施工，避開難以開采的區域。同時要保證總體水利灌溉布局的功能完整性，使其具備水利灌溉以外的功能，例如防洪等。②要做到一能多用，整合水利工程中的水電資源為水利工程的灌溉所用。應盡量做到水利工程灌溉的多種經營模式，充分利用當地的水資源和設施，為水利工程建設提供更多的收益點，提高水利工程的收益率?？傮w的水利灌溉渠道布置完成后，要細節性的布置枝干渠道的走向和方式。要根據實際的地形、地貌來實際分析設計。不同的地形、地貌在枝干渠道的設計布局上也會有差異。例如丘陵地形，要根據丘陵地形的復雜度，高低坡度，和農田占有率高的特點進行實際渠道布置。在這種地形中，灌溉渠道設計要具備即窄又長的特質，這樣才會更貼近丘陵地形的特點，有利于防止丘陵土地的水體流失；再例如平原地形，平原地形，大多數會有地形開闊，水資源豐富的特點，在設計灌溉渠道時，要充分考慮到這一特點，在布局灌溉渠道的同時，做好該地形的防洪措施準備。在我國水利工程建設中，占用的地形多種多樣，不只本文所提到的丘陵地形和平原地形，還有很多復雜且綜合的地形地貌。在設計水利工程的灌溉渠道時，要根據水利施工中遇到的不同的地形，地貌來具體設計。設計時，切勿脫離水利施工現場及周邊的地形，地貌設計，現在的水利工程施工設計根據以往的設計經驗往往不能設計出最滿足施工現場的灌溉工程。

[1]楊志成.對小型農田水利工程灌溉設計問題的研究[J].農業科技與信息，2015.

[2]王海濤.試論農田水利工程灌溉規劃設計[J].科技企業家，2012.

S274

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李富軍，出生年月1979.03.18，性別：男，民族：漢族，籍貫：河南省禹州市，所學專業：水利水電工程。