農田水利灌溉渠系工程設計及運用

王文英

摘要：隨著現代農業的快速發展，規模灌溉、自動灌溉、節水灌溉成為當今農業發展的重點。隨著農田水利建設項目的增多，為農業現代化發展提供了有力的支撐，實現了農業生產與生態環境保護的協調發展。近年來，我國高度重視農業節水灌溉工程的開發與實施，加快了建設項目竣工驗收的組織與驗收工作，補充完善了農業用水系統高效節水項目的數據資料，加強了現有項目的運行管理，確保節水灌溉工程在現代農業中的有效應用。加強灌渠系統的設計和應用，是推動我國農業節水灌溉發展的重要動力，值得研究和探索。簡要介紹了農田水利灌溉渠系統的設計，從基本原理、取水口設計、渠系布置、流量及斷面設計、渠道防滲設計、管道輸水設計、噴灌設計、微噴滴灌設計、施工管理和工程維護等方面，論述了工程設計與應用要點。

關鍵詞：農田水利灌溉渠系工程;渠系布置;渠道防滲技術;噴灌技術

1農田水利灌溉渠系工程概述

灌渠系是現代農田灌溉工程不可或缺的重要組成部分，是灌溉水輸送必不可少的載體。隨著現代農業的穩步發展，農業生產規模逐漸擴大，管理日趨現代化、智能化，需要大量的灌溉渠系作為基礎支撐，既能滿足最基本的灌溉要求，又能有效節約用水，最大限度地減少農田水利的浪費，提高水資源利用率。特別是水資源相對缺乏的地區，加強灌溉渠系建設是促進農業健康可持續發展的關鍵，是緩解和降低農業生產對自然生態系統破壞的有效措施。開發甘肅現代農業，應充分發揮項目的作用和作用，盡可能減少水資源的消耗和浪費，充分滿足農田生產的需要，合理控制工程建設與運營管理成本，是當前甘肅農業發展的熱點。

2農田水利灌溉渠系工程設計要點

2.1基本原則

田間灌渠設計應嚴格遵循相應的設計原則，保證設計的科學性、合理性、規范性，以充分發揮工程的作用與功能，實現農田高效節水灌溉。首先，要遵循因地制宜的原則。對于工程建設，應結合當地實際進行合理的設計和施工，以保證工程功能的有效發揮。要根據當地的實際情況，綜合考慮當地的水文、灌溉、農業制度、農業發展規劃、經濟發展等因素，盡可能設計科學合理的工程方案，為當地農業發展提供有力的支撐。其次，要遵循節約的原則。灌渠的建設需要大量的資金投入，必須通過后期的經濟效益才能保證其可持續運行。在設計時，應根據當地經濟發展狀況，合理調整工程設計方案，加強工程造價控制，科學協調經濟因素與技術因素的關系，防止資金浪費，為項目投產后的經濟效益提供保障。四是堅持節水原則。廣泛采用先進的節水設備和技術，以節水為重要指標，優化灌溉方式，在滿足當地需求的前提下，盡量減少水資源的浪費。

2.2取水方案設計

取水是農田灌溉的前提。在設計農田水利灌溉渠系時，既要保證水源充足，又要控制工程成本，以最適宜的方式取水。在農田灌溉工程中，目前應用最多的是重力灌溉和提水灌溉，后者投資大，技術要求高，適用性強。后者一般以河流為主要水源，通過開渠筑閘取水灌溉，再分為無壩取水和有壩取水兩種形式。

有沒有水閘是無壩取水口設計的關鍵，這樣可以更有效地控制洪水，防止汛期洪水沖走淹沒。因此，在條件允許的情況下，建造水閘的控制方案是最佳的。建閘時，應設計合理的閘門中心線與河道形成的角度分水角，盡量控制在30°～45°之間，能有效地減小水流沖擊，防止在使用過程中分水口下唇嚴重腐蝕。在這些方案中，有壩取水的特點是利用壩體對水流進行合理的控制，在壩體上提高水位，以保證取水的可行性和可持續性。雖然大壩取水的費用大大增加，但其取水效果也很好，在很大程度上滿足了農田灌溉的實際需要。在壩體取水口設計中，經常需要設計溢流壩、防洪堤、引水閘、沖砂閘等。

2.3通道布置設計

渠系布局設計也是灌溉渠系統設計的重點之一。在實際操作上，要做好總體設計，因地制宜地利用地形條件，確保渠道工程安全，盡量避免深挖、高填、險段，綜合利用農田水利水電，實現一水多用、多元化運行，進一步提高渠道工程安全性。針對不同地形的灌區，需要采用不同的設計方法。其中，平原灌區渠系布局設計應以因地制宜為基本原則，根據地下水的實際情況，采用地表水或修井灌溉渠;另一個例子是山區和丘陵灌溉區。在流域和溝谷之間設置灌區，應盡量降低干渠水位，開溝開鑿，大大地實現治理，有效控制暴雨徑流、山洪、水土流失。

2.4流道截面設計

排水渠道設計中，流量和斷面是重要的組成部分。根據農田灌溉的實際需要，合理設計灌溉渠流量，既能滿足灌溉需要，又能穩定渠道，減少不必要的水資源浪費。截面設計與流量設計直接相關，保證兩者成正比，保證流量滿足設計要求。同時應調整縱坡高度，以進一步提高航道工程的安全性。

2.5渠道防滲設計。

灌渠工程中，渠道滲入是造成水資源浪費的主要原因，在工程設計中應著重于優化渠道防滲設計。目前農田水利灌溉渠道多為土渠，滲漏現象嚴重，難以滿足現代農業發展對節水灌溉的要求。因此，無論是新建還是改造灌溉渠，都要做好渠道防滲設計，最大限度地減少輸水渠道的水資源流失和浪費。采用物理機械法或化學法改善渠床土的滲透性，以物理機械法為主，主要有壓實法、沉降法、拋光法等;化學原理是通過添加化學物質來提高溝床土壤的抗滲能力。溝底設防滲層可采用襯砌材料的方法，有效地減少了輸水管道的水耗。通道防滲層常用的材料有混凝土、鋼筋混凝土、塑料薄膜、砌體、磚、瀝青、土工膜、粘土等。

2.6輸水管道設計

與輸水渠道相比，管道輸水無疑是對輸水最有效的控制，極大地減少了因蒸發滲漏造成的水資源損失和浪費，但輸水的施工成本要高得多。在設計中，首先應根據灌區的實際情況，合理布管路線，盡量減少明顯的高度落差和彎度，盡量避開道路和地下管線。從施工成本和水穩性兩方面考慮，合理設置防護結構，重點對松動部位進行設計，可保證灌溉渠工程的安全穩定。

2.7噴灌設計

噴灌作為現代農業中應用最廣泛的一種灌溉方式，其灌溉面積大，灌溉均勻，節水性強。這種方法雖然成本高，但灌溉效果好，在條件允許的情況下可在灌區廣泛推廣。噴頭、管徑的合理設計是其設計的關鍵，根據噴頭的大小來確定噴頭的數量，根據噴頭的大小來確定噴頭的位置和間距。

2.8微噴滴灌設計

目前，微噴灌和滴灌在農業上的應用還不多，但都是現代農業發展的重要趨勢，具有很高的應用價值。微噴灌技術設計時，應選擇合理的滴灌噴頭，一般為折射型、旋轉型、輻射型。此外，還要科學地確定設計參數，確保選型設施符合工程實際，提高灌溉節水水平。

結束語

總之，農田水利灌溉渠系的設計與使用是關系到現代農業發展的基礎工程。灌溉工程的設計和應用，應根據實際情況，充分考慮各方面因素，兼顧安全、經濟、適用性，提高工程質量，充分發揮工程功能和作用，促進現代農業產業化發展。灌溉工程設計是現代農業發展的必然要求，是提高水資源利用率、緩解當前能源短缺、促進經濟健康發展的有效途徑。根據協調、經濟、統籌、節水等原則，加強設計方案的可行性;通過渠道防滲、管道輸水、噴灌、微噴滴灌等設計，農田灌溉工程水平和生產效益逐步提高。

參考文獻：

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