基于生態理念下的農田水利工程規劃多功能設計

李 鵬，李林杰，張峻華

（恒晟水環境治理股份有限公司，廣西 桂林 541199）

基于生態理念，在農田水利工程規劃設計中要考慮灌溉面積、設計流量、水量平衡等因素。在種植時結合水量需求，實現工程規劃、田間規劃、輸水規劃。我國社會全面發展，對于生態需求，要結合“綠色”“可持續戰略”措施，對目前水利工程存在的問題開展分析，完成突破。將生態理念應用于農田水利工程規劃中，能夠規避潛在的污染現象，達到種植效率、供水質量的雙向提高。如生態理念可結合BIM 技術建立對應的模型。通過軟件分析應用，打造協同工作制度，減少投入成本，提高生產效率，整合各類資源。

1 基于生態理念的農田水利工程規劃設計的作用

基于生態理念，對農田水利工程規劃進行設計，符合我國現代化的發展方向。生態理念可以達到保護環境、節約資源、綠色發展的要求，與我國綠色發展措施有高度的融合效果。生態理念要在水資源節約這一層面，按照當地自然環境，實現人本融合。在保障輸水效率的基礎上，盡可能地降低水利工程建設、發展過程中對周圍環境的影響，構建獨特的生態循環系統[1]。節水設計符合我國未來發展方針，規避我國傳統“只追求經濟利益，忽略生態發展”的問題。生態理念的出現，對于農田水利工程規劃將會有獨特的促進作用。在設計時，考量我國的水資源緊張問題，保障高效率排澇以及水資源重復利用。生態理念主張“人與自然交互”，人類對于自然的保護，反之自然也能夠對人類后續發展提供保障。要想實現自然、和諧、穩定發展，就要保障生態建設有現代化意義。生態理念結合農田水利措施，使農田水利工程在不同條件下合理高效率開展。我國農田用地分布較廣，范圍較大。各地區的農業用地狀態不盡相同，在進行規劃設計時，要做到因地制宜，對土壤狀態進行分析。結合周圍的自然環境、氣候條件、土壤狀態，考量多方面因素。農田水利工程規劃人員可以結合分析結果，采取對應措施，實現農田水利工程的基礎強化以及有效建設[2]。

2 基于生態理念的農田水利工程規劃設計原則

基于生態理念，農田水利工程規劃原則主要為三點：

1.合理利用原則。按照當地的種植作物以及面積，設計水量，保障糧食產能。提前對播種面積完成數據計算，采取模型分析水利工程建設的效果。優先使用地表水，隨后引入淺層地下水，控制深部地下水。利用山洪、暴雨等水資源，完成水資源的儲存規劃。對水庫、水塘等進行修復，實現合理利用要求。大力開展節水灌溉措施，完成引水示范。

2.設置農田灌溉制度。灌水前可以對灌溉單位進行設計，了解灌水總量。灌水制度是指作物在全部生長期限內的總灌溉次數，考慮水定額總和，可以采用立方米/每畝的標準。農田灌溉制度需要有充足的理論作為支撐，設計灌溉量圖，分析灌溉最大面積以及所需的灌溉量，使用直方圖表明典型年份。

3.水資源平衡分析。降水量與供水量之間進行對比，特殊水量（如用作人畜水源）也需要計算，得出最佳的分析結果[3]。

3 生態理念下的農田水利工程規劃多功能設計

3.1 明確設計理念

農田水利工程規劃設計主要包含灌溉工程、方案設計、農田水利研究、單體規模設計、建設方案完善、田間工程分析、資金籌集、效益評估、環境評估等各大環節。因此，在設計中需要進行前期考量工作。若前期工作不完善，必然會對后期工程建設造成不良影響。農田水利工程建設要維持正常的思想觀點，在政府引導下做好資金投入，明確農田水利工程質量監督工作，落實設計理念，為后續農田水利的順利推廣奠定基石，確保農田水利工程方案以及生態理念基調共存，達到設計要求。農田水利規劃的思路理念會成為后續工程規劃設計的核心內容。政府要發揮充分的指導作用，水利工程建設需要根據當地政府的指示要求開展[4]。除財政部門撥款外，還需要根據水利工程項目的規劃以及設計方法完成施工。水利工程是政府重點投資項目，只要獲得相關部門的認可，就可以獲得經濟支持以及政策扶持。保障農田水利工程建設方法結合生態理念，使農田水利工程的最終質量符合建設規劃。

3.2 明確農田水利規劃設計方法

根據現有的農田水利規劃設計方法，按照設計目的、原則，保障工程高質、高效率開展。需要進行前期準備工作，例如農田工程水利規劃措施，要有可持續性。考量當地的環境以及社會經濟發展情況，對各項資源進行綜合并融入農田水利工程的規劃設計中。考慮當地經濟的實際發展情況以及農村人口情況，水利工程總體規劃情況得使其適應農作物種植規模，達到極高的灌溉效率。根據農田水利工程措施設計分析標準，與當地情況相匹配。例如，推廣信息化技術，信息化技術能夠幫助管理者制定對應的決策措施[5]。在后續建設時，添加信息系統防汛檔案，對于某些自然災害（如洪水等）有明顯的預警作用。例如，當洪水發展到一定程度時，系統就可以列出對應的解決措施。決策者可以根據洪水的實際情況，針對性地選擇不同的解決辦法。此系統還能夠掌握水利信息，使用戶更加便捷、有效地通過GIS咨詢系統，實現線索收集、整理、記錄。基于GIS 建立的信息化平臺，其優勢在于高兼容性，可以在PC、電話、iPad 等設備運行，具備電子地圖、資料查閱、實時信息瀏覽等功能，有高應用優勢。當前，隨著信息技術的飛速發展，越來越多的信息技術融入工業生產等領域，實現了有效的管理改進，提高了工作的準確性，減少了管理失誤的影響。因此，發展節水還需要積極引入信息化管理技術，以實現節水管理的整體改善。比如，積極開展節水管理信息化管理，發展信息平臺。

3.3 采取先進科學技術

采用先進科學技術，用發展的眼光看待水利工程設計，保障工程有可持續性、可發展性的優點。考慮農村社會經濟發展情況以及農村人口現狀，對各項資源進行綜合，并融入農田水利工程管理規劃，使二者達到綜合建設、綜合灌溉的效果。

例如，使用BIM 技術能夠提高設計水平，主要包含科學計算工程量、閘室位置確認以及配筋率規劃、工程進度模擬等[6]。

在工程量計算中，通過模型建設能夠替代傳統的圖紙分析，使工程規劃有可視化、可改進等優勢，達符合因地制宜的原則。作為施工階段的最關鍵組成部分，要對建造環境、施工條件以及水文氣象等進行合理分析，將實際數據導入數據庫中，計算最終的工程量以及費用額度。BIM 技術在開展中，要根據具體數量、數據信息，了解在實際階段的各工程材料用量，對項目建造的信息進行匯總，分析得到最終結果。

在閘室位置確認中，閘室的中心位置指閘門、底板等高度要保持一致性。考慮其他因素對閘室中心位置所造成的影響，針對不同的工程類型要進行分析確認，選擇合理的尺寸大小以及形狀。在閘室中心位置確認時，要使閘室門與周邊建筑之間的距離保持理想狀態。在地基條件較差時，則可以利用混凝土替代鋼筋，當閘閥高度不超過一定范圍內，就要計算水流阻力大小等因素。按照水文地質資料以及工程經驗、施工現場實際情況等，選擇閘門室位置。閘門的設計高度與當地的建筑物所需寬度等有關，在施工現場受到地形條件影響，可以使用頂進式鋼筋混凝土結構，將其作為支撐體部分與底板進行固定。

對配筋率進行控制，通過BIM 技術計算施工的整個建造過程，以及完工后的自然生命周期，得出參數值。利用鋼筋網繪制構件以及管道埋深，建立對應的數據庫完成核查修正。通過BIM 技術對農田水利工程項目完成研究，使整個農田水利工程規劃具有科學性、標準性。應用BIM 技術對配筋率進行規劃極為重要，若在農田水利工程設計時忽略BIM 技術分析，就有可能導致配筋率不均衡，浪費大量的人力、物力，也會出現混凝土構件尺寸偏差問題。

在工程進度模擬中，農田水利施工技術模擬可以利用軟件，對項目進行預規劃、預設計。以三維實體模型為基礎信息，構成清晰的建筑動態監管，還可以提供對應的輔助資料以及文件，幫助人員完成參考。總結農田水利工程設計階段，對工程進度中出現的不足實現數據分析，獲得施工組織、計劃等各項內容。為了避免工期延誤，可以使用BIM 技術完成實際模擬。通過三維模型保障施工階段、設計階段達到共享協作，為管理人員提供更多資料，減少項目在建設過程中出現延誤的概率。

3.4 合理預測建設規模

對建設規模進行合理預測，在規劃前，要考慮當地的實際情況以及水利輸送最高標準。例如，農田水利工程戰略措施與農業生產要求交相輝映，增加當地農戶收入，保障糧食生產安全。在建設規模預測中，可以對結構灌溉、設計統籌、管理等進行分析。農田結構灌溉是水利工程建設的核心因素，因此要使農田結構設計合理，使農作物在生長時受到的自然傷害可能降低。維持土壤自身的儲水能力，減少水資源的浪費。通過不同種植作物的性能，實現農業生產利益最大化。要結合實際種植問題，如種植過程中有可能會產生的農作物根部損害，使農田灌溉具有科學性、合理性。

在統籌管理中，設計人員需要具備較強的專業能力，盡可能提高招聘門檻。以人員專業能力以及素養作為考核標準，完善專業技能。加強與當地高校的合作，提供實習機會，體現專業人才以及新興技術的引入。生態理念要做到均衡性，完成高質量的農田水利規劃。

3.5 細節設計要求

在設計中，從取水方法、灌溉溝渠設計原則出發。例如，在取水方法中，要求執行高質量取水規劃。在引水方案設計時，要抽取地下水。按照抽取水源設置自引流方法，如有壩引水。采用此方法可以結合當地的地勢水平，若農田地勢水平較低，水量豐富，就可以采用此方法自然引流。通過河流修筑節水閥門或水壩，使水資源合理利用于耕地，不僅能降低工程投入費用，同時還能夠減少引水渠長度，降低土方用量。減少在建設過程中出現的水資源浪費以及渠溝被沖毀等危險。有壩引水能夠減少河流對溝渠的影響，調節水流速。

在灌溉溝渠設計中，高標準的農田水利規劃設計安排要結合農田、耕地、森林、公路等，做到水平衡有效布局。利用當地的水土資源，實現經濟效益與社會效益的融合。對建設農田灌溉用的排澇渠道，需要結合當地的實際情況進行深基坑開挖，做到安全第一、預防為主。盡量避免沿江布局，以規避出現的洪流沖擊。結合地形要求，將澆灌區設置于低洼地帶，排澇澆灌考慮當地經濟條件限制。要使建設完畢的溝渠盡量保持通暢，避免溝渠出現交叉。遵循綜合利用的原則，完成引水處理。在項目開發使用時，利用自然水資源以及土壤資源等，結合井水、河水互相澆灌理念，打造綜合一體的澆灌體系。制定主干道布設方法，通過具體問題具體分析完成安排。要考察一類、二類澆灌地，選擇地表水充足區域完成灌溉設計，做好防治。灌溉渠道要做好澆灌以及沖刷壓鹽，具有高使用標準。平原農業灌區屬于重要的農田，水利工程局勢地勢相對開闊，可按照地勢要求，結合水利工程設計的各項程度，完成主干支持與鋪設。

3.6 基本保障措施

對基本保障措施要提高工程人員的認知能力以及靈活分析能力。在規劃設計時，對現場農作物的品種、水質、水源等進行研究。考慮在水利規劃中出現的問題，制定對應措施，防止方案設計不合理對莊稼生產產生的影響，保障農田水利規劃以及設計的可行性、合理性，實現統籌用水以及調水。要建立田間水利工程供需平衡標準，分析水利規劃不科學所產生的影響。根據我國的經濟現狀，推進農村共同發展進程，促使城市建設更有理想目標，避免出現競爭力過大的問題。對于工程用地進行合理優化配置，我國的可用土地處于減少狀態。為了增大剩余土地的利用價值，農田地區的工程設計方案要實現資源的合理利用，減少在規劃時出現的緊張問題。在操作前，要做好準備，通過實地調查，實現方案因地制宜原則，使施工人員有序施工，逐步推進。

綜上所述，農田水利工程與我國經濟發展有密切關聯。需要在建設優化時結合自然生態理念，將我國各項政策有效落實，開展高標準設計。作為重要的組成部分，農業發展要保障社會主義建設順利完成。要對農田水利進行布局，使我國農業領域得到進一步發展。農村土地規劃設計在理念應用中有獨特的必要性。在新時代背景下，農業發展要走可持續現代化發展道路。落實資源節約以及環境保護，完成經濟多元化、可持續化。