新疆農田水利灌溉渠道工程設計分析

斯干旦?木明

摘? 要：新疆地區的土地主要為鹽堿化地表，多數為干旱灌溉農業區，區域內缺乏水資源，地處中溫帶氣候，每年農業生產對農田有著較大的灌溉需求。因此，為了發展農田水利建設，有必要加強灌溉渠道的合理設計，通過渠道引水量計算和斷面優化設計，以此帶動新疆農業的發展。

關鍵詞：新疆地區;農田水利;農田灌溉;渠道設計

農田水利灌溉渠道工程一般需要為農業生產提供服務，所以渠道設計必須從實際情況出發，嚴格按照農田灌溉需求，綜合地域自然環境特征完成渠道工程的科學設計，保證農田灌溉效果達到預期。結合新疆地區的農田水利現狀，掌握渠道設計的相應原則。

1 農田水利灌溉渠道工程設計的原則

目前新疆阿爾塔什水利樞紐是當地最大水利工程，對提高農業生產收入有著重要意義。農田灌溉渠道設計應遵循以下原則：（1）節水原則與充分灌溉的原則。國內農田灌溉多為漫灌，可從水源位置挖渠道，將水源引入農田，但該方法不適合用于輸水距離較遠的地區。所以渠道設計需要優先考慮節水問題，同時兼顧對農田的充分灌溉，根據農作物種植方向和土地平整度設計1-2級渠道，播種前機械修筑，農作物收割后再填平。按照農作物的需水情況設置單排或者雙排渠道，謹防水資源浪費。（2）區域地形地貌設計原則。了解新疆地區地質條件、降水量與蒸發量等情況，掌握自然災害特點，分析水資源類型，提前制定災害預防措施。按照農作物種類和種植比例做好渠道的科學布局。（3）自流灌溉設計的原則。一般農作物灌溉時期是春季與夏季階段，渠道設計時應達到自流灌溉效果，比如地勢偏高的位置設置渠道，依靠地心引力提高水流速度。按照抗洪需求，地勢偏低的區域設排水溝渠，分開自流與排水渠道，渠道之間不設置間隔建筑物，降低修建成本，提高渠道使用率。

2 新疆農田水利灌溉渠道工程設計要點

2.1渠道引水量計算

該部分屬于水利灌溉渠道設計的重點內容，計算引水量就是對農田灌溉凈流量與損失流量兩方面數據的綜合，設計時應充分考慮新疆地區水源條件，掌握農田土壤質量和渠道長短等數據，基于當地農田灌溉制度，確定灌溉面積，盡可能的在同一時期內滿足農作物灌溉需求量。關于渠道引水量的計算公式如下：Q=農田灌水定額×灌溉面積×天數×86400×渠道有效利用系數，可按照引水期間滲漏與蒸發損失確定渠道有效利用系數，一般干渠的取值在0.6左右，支渠取值為0.7左右。做好渠道跌水設計，科學控制跌差，減小水的阻力，提高農田灌溉效率，提前做好農田渠道考察，把握渠道工程特性，使渠道工程可以滿足實際農田灌溉需求。

2.2渠道斷面設計

對渠道進行斷面的有效設計，從而盡可能的降低能量損耗，斷面類型和流速和比降有聯系，設計渠道斷面時需要達到以下要求：（1）明確灌溉渠道的比降與流速，比降較大，水的流速就會更快，此時渠道斷面可縮小，以此節約建設材料。如果農田灌溉面積偏小，水流量會嚴重沖刷渠床。比降較小，流速過快，水中的淤泥產生沉降，長此以往造成管道堵塞問題，渠道的輸水能力受到影響而降低。（2）對于渠道邊坡的合理設計，邊坡設計應當以提高灌溉水的傳輸效率為目的，渠道坡度可以用l：m來表示，l指的是斜坡垂直高度，m指的是水平距離，即邊坡系數，如果邊坡系數較小，邊坡會更陡峭，此時渠道斷面就會呈現出矩形的形狀。（3）斷面設計應當按照流量進行水力計算，橫斷面尺寸設計需達到農田灌溉實際要求，尺寸大小應保證渠床穩定。縱向斷面設計中，應保證渠道在后期不會出現沖刷或者淤泥沉降的問題，且水流應當穩定輸送。確定渠道斷面水位高程之后，按照農田灌溉要求計算渠道流量，再計算U型槽縱向坡降和空斷面尺寸，保證渠道斷面設計的科學性和合理性。

2.3防滲水渠設計

設計防滲水渠之前需要確定渠道的取水方式，按照工程規模確定取水點，再對水源進行分類。一般情況下，農田灌溉水源主要有自流灌溉和提取灌溉水源兩種，前者在設計時要求水位高度處于合理位置，按照高度差和灌溉距離來設計取水方式;針對提取灌溉水源，該取水方式會產生較大能耗，不適合用于新疆地區的農田水利灌溉工程。在設計防滲水渠時，常見的形式是梯形襯砌結構，設計期間需注意以下內容：（1）砂礫墊層施工期間，需要做到材料鋪設均勻，人工細化邊坡，再使用平板振動機將邊坡壓實，最后找平坑洼地區。（2）鋪設土工膜，減少渠道水下滲，提高水資源使用率。（3）渠道襯砌設計環節，做好施工縫有效處理，合理設置伸縮縫，避免管道出現熱脹冷縮的問題，保持水流的穩定傳輸，渠道將水資源輸送到農田時需要采取相應的減壓措施，從而減緩水流速度，或者增加支流，使渠道工程可用于大面積農田的灌溉，從而更好的滿足新疆農田建設與農業生產實際需求。

2.4渠系建筑物布置

為加強對水位和流量的控制，有必要添加一定輔助設備，規劃這類建筑物時考慮各方面影響因素，從而優化渠線，滿足灌溉條件。首先，保證渠系建筑物不會影響工程開展，不會阻礙渠道輸水功能，且渠道間不會出現交叉的情況，可達到農田灌溉要求，提高輸水效率。其次，建筑物要具有調節渠道水位與流量的作用，同時可以降低水流量的損失，進而達到節能降耗的目的，保持水流量穩定輸水。最后，充分發揮渠系建筑物的輔助作用，將多個建筑規劃在一個區域內，以此控制施工成本。按照當地地質情況進行施工工藝的優化，嚴格按照圖紙信息操作，防止灌溉區域發生沉降的問題，避免渠道變形或者水流受阻。

3總結

總而言之，農田灌溉渠道工程設計必須滿足專業性要求，新疆地區多為鹽堿地，對渠道工程設計難度較高，必須嚴格按照行業規定確定渠道的橫截面與縱斷面形式，控制渠道跌水誤差，科學計量渠道引水量，做好防滲水渠設計工作，科學布置渠系建筑物，從而實現對水位和流量的有效控制，盡可能的延長建筑物使用壽命。

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