农田水利灌溉工程规划设计探讨

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1工程概况

某县位于新疆天山东段境内，该县也是天山北部地区的农业大县，农业用水需求量达到42374.42万m3，工业生产用水量为1460万m3，而居民日常生活对水资源的需求量为570.03万m3，需要节水灌溉的农田约为2646.67万m3。因该县为大陆性气候区，虽然水资源量比较大，但由于本地区气候异常干燥、配置的灌溉排水设备并不理想，导致本地土壤盐渍化情况比较严重。加之，该县境内各灌溉区域的渠系防渗效率并不高，与之配套的水利工程进展缓慢，渗透率更严重，导致水资源大量流失。因此，该县及时建立农田水利灌溉工程，对有效提升水资源利用率，确保该县经济及农业的发展产生重大影响。

2小型农田水利灌溉规划设计内容

2.1自流灌溉取水方式设计。2.1.1无坝取水。在进行无坝取水设计过程中，本工程根据所在地的实际情况选择建闸，将河道水流以及进水闸的夹角设计为30~45度［1］。有效控制水渠道水流的平稳程度，尽可能降低水流对引水口造成的冲刷，增加引水量。2.1.2无坝取水。由于该县部分灌溉工程所处水位以及地势较低，很难满足灌溉自流引水的要求，因此进行了节水坝以及低坝设计，进而提高该地区的水位，有效保障灌溉饮水量。2.2灌溉渠道设计。2.2.1设计原则。（1）因地制宜。对小型农田水利灌溉工程进行设计过程中，要按照因地制宜的原则，对水利工程建设区的地形、降水量等挑选合理、准确的数据信息，并展开综合分析，随之开展详细的规划设计。本文以新疆境内的某县为研究依据，在该县境内小型农田水利进行规划时，综合调查各行业水资源需求量，其中，农业用水量最高，达到42374.42万m3，工业生产需水量为1460万m3，生活用水量是570.03万m3。具体进行设计时，要重视选用节水灌溉技术，结合本地区的用水需求、地形、气候情况等，合理选用新技术和新设备完成规划设计。（2）可持续发展。对水利工程进行修建时，要将该县支柱型农作物当作小型水利工程主要的服务对象，以此保障本县农业及经济更好地发展。2.2.2确定引水量。在进行小型农田水利工程灌溉设计时应合理确定引水量，也就是说要确定合理的灌溉综合流量。在进行引水量的确定时应充分考虑灌溉当地的气候条件、水源田间、渠道长度、农作物种植类型及种植面积、降雨量等因素。2.2.3断面设计。在确定引水量的同时应进行断面的设计。在进行渠道横断面设计过程中，应合理控制渠道比例，保持渠道坡度与所经地面坡度相同。在进行渠道纵断面设计过程中，应根据渠道的高程进行渠道高程线的绘制。在此基础上，根据水流的具体情况以及渠道底部的比例来进行渠道水位的设计，之后根据设计好的水位来进行加大水位线的设计。在实际检查过程中还应根据渠道坡度的变化情况进行适当的调整，进而合理确定渠道纵断面的高差及位置。2.2.4节制闸的设计。在进行节制闸的设计时，应保障渠道的最小流量可以达到渠道的引水需求，并且能够保障正常流量的水能够向下配水。通常将节制闸设置在泄水闸的下游以及分水闸处，以保证分水以及泄水。除此之外，节制闸也可设置在渡槽的上游以方便检修和输水流量的控制。

3设计恰当的节水灌溉工程

3.1合理设置引水渠。该县已有渠系通过一段时期的发展，逐渐形成与之相配套的渠系系统。本次设计从灌溉系统安全性角度入手，所设置的渠线基本沿着原有渠线或现场勘查情况挑选最合理的路线。对纵断面实施设计时，要依据实地放线材料或渠道周边地形，在保障渠道不会发生冲刷的状态下加大流速，降低整个工程造价。由于混凝土U型渠道的壁厚是2.8mm，水泵流量处于0.207m3/s，流速为0.55m/s，渠道的断面深度及宽度均是0.7m。3.2合理配置沉砂池。该县的农田水利工程主要水源是渠道水，处于洪水期水流比较混浊，这些水内具有较多的泥沙。因此，必须设计恰当的沉砂池，兼做蓄水调节池使用。本次设置的沉砂池主要有分水闸、吸水池等部分，采用钢筋混凝土结构对滤水墙展开建设。3.3合理布设节水灌溉设施。在泵房内设计首部枢纽，水源首部主要组成设备为卧式离心泵、控制阀等。为确保水利工程顺利投入使用，在不同级管路凸起处设计进气阀，保证设备可以及时将管路内的空气排除，以此达到正常的供水要求。同时，为方便对管道进行安装和检修，干管及分干管均沿着原有道路和林带展开铺设，管道的承压控制为0.4MPa。支管选择0.25MPaDe90Pe软袋，而利用φ16单翼迷宫式滴灌带作为毛管，其中，PE软管设计在垂直分干管之上，通过专业的PE管件实现连接。3.4设计田间灌溉工程。3.4.1灌水设备设计该县设计的小型农田水利工程服务范围达到2002.07万m3，共设计30个滴灌系统，其主要种植的农作物为辣椒、番茄等。滴灌带严格遵循一膜一管、一管二行的要求完成铺设。3.4.2设计恰当的灌溉参数依据小型农田水利灌溉工程设计的规范要求可知，该县水利工程灌溉保证率应大于90%。本文设计的滴灌系统其水资源利用系数定为90%，设计月平均耗水强度Ea=6.0mm/d，该观其选定φ16单翼迷宫式滴灌带，滴头之间的间距控制0.3m，流量设置为2.0L/h。通过灌水周期求解公式T=mmax/Ia，计算出周期为4.08d，小数点后面的数字舍去，取4d。3.4.3首部枢纽设计情况。滴灌系统首部主要由泵房、过滤设备等部分组成，水资源通过沉淀处理之后，利用输水管输送到下部系统的首部。（1）合理设置泵房。泵房设置在整个滴灌系统的首部，其尺寸应满足控制阀、配电设备等方面的要求。同时，为泵房设定管理房，以此满足设备的安全、检修和管理需求。为确保泵房管理的美观性，泵房的面积与结构要保持一致，在其外观喷绘与小型农田水利工程建设规范相同内容，达到大力宣传小型农田灌溉工程的目的［2］。（2）选择合理的过滤设施。各地区灌溉系统使用的过滤器应根据其流量确定，所选的过滤器过流能力应超过灌溉系统的20%。依据小型农田灌溉工程情况，如果灌溉田地使用地表水时，首部运用砂石+网式的过滤器，过滤器型号由灌溉系统的流量确定。

4滴灌工程注意事项及效益评价

对滴灌工程进行规划设计过程中，要依据实际工程概况及所处地区的特点选择合理的管线。必须注意，小型农田水利工程的规划设计不能一味保守，要展开创新设计，在先进技术的基础上选定最佳的设计方案。此外，也要重视挑选壁厚均匀度好、抗堵塞性能强的管道。加之，要合理设计滴灌管线，具体施工中，要将滴灌工程是否便于施工及其对农作物产生的影响考虑在内。借助高效率农田水利工程的建设，不仅可以提高水利资源利用率，也能提升农作物产品，展现出良好的社会及生态效益。小型农田水利灌溉工程投入运行之后，可以大大减少水资源浪费的情况，从而满足农业灌溉及农作物生长的实际需求，达到合理配置水资源的效果。能有效提升水资源利用效率，减少水资源浪费情况，有效满足农作物生长发育过程中对水的需求。项目正式推行以后，有助于科学调整农业产业结构，使灌溉区域的农业生态系统获得明显的改观，达到保护水资源和保肥的目的。此外，依托高效的节水灌溉技术也有利于调整农业产业结构，从而提升农民及农业的收入，进一步带动相关产业更好地发展。

5结语

总之，对小型农田水利工程进行规划设计是做好农田灌溉的关键，也直接影响农业的发展，其对合理分配水资源意义重大。本文以某县农田水利灌溉工程为研究对象，详细介绍该县水利工程规划设计原则，进一步阐述田间灌溉工程各部分设计情况，并分析这种规划设计所带来的经济效益和社会效益，以期为建设社会主义新农村提供一定指导。

作者:黄清海 单位:沛县水利局

参考文献

［1］史静静.村级农田水利规划设计方案研究［D］.扬州：扬州大学，2013.

［2］冯杨.四川省巴中市通江县农田水利综合规划研究［D］.成都：四川农业大学，2014.