农田水利工程渠道设计分析

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摘要：为了提高农田水利工程建设质量，要科学的进行渠道设计，以确保农田水利工程发挥有的的作用，进一步确保农业现代化发展。通过有效的工作实践，结合相关的设计技术，有效的讨论了农田水利工程建设过程渠道设计对策，希望进一步分析能够为相关设计人员提供有效的技术参考。

关键词：农田水利；渠道设计；对策

新时期，在农田水利工程建设过程，为了提高建设效率，要科学的进行施工设计，通过合理的设计方案制定，保证了工程建设质量，也提高了水利工程实际应用价值，结合进一步研究，下面首先分析农田水利设计原则与注意事项，随后具体总结有效的设计技术，具体分析如下。

1渠道在小型农田水利当中的设计原则

首先，要强化坚持增加单位的用水量，节约有限的水资源。针对渠道工程而言，要充分结合当前我国可持续化发展的理念，尽可能地增加单位水量灌溉面积，不仅满足当地农户用水的需求，还能做到节约资源提升经济效益。其次，要做到有针对性地结合当地情况。设计人员在进行水利设施的设计过程之中，不能凭借单纯地经验主义，而是要对当地的用水量情况、农田的分布以及当地的现有水资源情况进行了解，做到最大程度上分配和优化好不同的水资源，设计更为合理的内容。再次，要保证原有的农田结构不受破坏。在进行线路设计的时候要充分保证前期的农田，要避开重点区域，确保原有的生态系统以及农田体系使用完善。最后，要曲线平顺地设计。设计人员还要充分根据物理规律，以当地的水文条件出发，使得设计的曲线趋于平滑，使得水流能够在自然条件下更为快速地通过，保证对农田的水流灌溉速度，一旦出现地理情况不佳的情形，可适度加以优化和调整，保证每一滴水都能够顺利地通过，确保农户的用水情况。

2渠道设计当中的注意事项

首先，设计人员要做好渠道跌水设计。跌水设计是整个水利工程中最为重要的核心环节之一，也是影响其速率的根本。从已有的经验来看，设计过程中要秉持数量多且位置上的原则，将跌差控制在合理范围之内，不仅保证了灌溉的便利性，还能进一步减小阻力，提升效率。目前来看，农田水利工程所服务的农田大多以小型为主，如果跌水设计会使得原本的农田结构遭到破坏，则需要摒弃设置跌水区域，因此设计人员必须做好完善的考察与计算，确定良好的灌溉需求。其次，设计人员要选择契合的材料展开工程。目前我国诸多农田水利工程尤其是规模相对较小的工程在建筑材料的选择上存在诸多的问题，使得工程质量也难以符合要求，制约了当地的农业发展。如果施工单位一味想要节约成本，使用过老的建筑材料会使得施工技术无法完全施展开来，使得工程的使用寿命不断降低。同时，设计材料的不符合要求，还会直接影响整个水利工程的使用寿命。所以，建筑原材料是最为重要的农田水利工程的环节之一，除了要对工程的走向和设计展开针对性地分析以外，还要强化对设计材料的把控，要在保证经济成本的前提条件之下，选择更为契合的材料，从根本上杜绝水利工程产生渗透的可能，保证后续的工作顺利进行。

3农田水利工程中的渠道设计实践

3.1渠道选材时优化设计。建筑材料是整个农田水利工程中不可或缺的重要环节，也是从根本上保证工程使用安全的基础，因此在选择建筑材料的过程中，技术人员必须要做到因地制宜、有针对性地选择契合的材料，以求最大程度上保证整个工程的基础以及性能。需要注意的是，不同区域的农田水利工程建设过程之中，所选用的建筑材料也存在明显的差异，具体来看：在我国北方区域由于气温相对较低，所以采用的大多是传统建筑材料，即混凝土。而在南方区域相对较为湿热，则需要选用防水性能较强的建筑原材料。从目前已有的施工经验来看，在建筑材料的选择上其第一要义是考量材料的防渗性，与此同时需要对水渠的气候展开更多的考量，只有全面、科学性地考察，才能从根本上保证水田工程的建设的效果，更好为当地农户所服务。3.2关于渠道的比降系数分析。就我国农田水利工程的设计过程之中，应当强化对比降系数的分析，该系数是影响整个工程质量的关键环节。根据国家统一出台的规范要求中明确指出，通常情况下应当将该系数控制在0.001，如果采用混凝土作为主要建筑材料的时候，比降系数则可放大到0.002左右。此外，渠道跌水的落差与跌水的个数均与比降系数存在较大的关系，若渠道的比降系数越大，跌水的落差与跌水的个数越小。但在实际的渠道设计过程中，有些渠道工程的比降系数控制明显不合理。3.3关于农田水利渠道跌水分析。渠道跌水的设置，其根本目的是将整个水流控制在合理范畴之中，应当从根本上降低减少对渠道冲刷过程中水工建筑物的压力。而从以往的经验来看，在农田跌水的设计过程之中应当保证跌水的个数宜多不宜少、跌差宜小不宜大，位置宜上不宜下的设计原则。其实最需要加以注意的是，应当尽量避免填方过高即跌差过大的现象发生，如果发生会损失较多的水量。因此，设计人员就渠道设计的过程之中，需要采用多级跌水和小落差的方式，穿插一定的挖填均匀需求。通过这样的设计理念，能够切实避免填方渠道过高或者是过深的现象发生，确保每一个渠道地面都呈直线的模式，从根本上避免水利工程所引发的安全隐患问题，确保农田能够正常有序地进行供水。3.4纵断面设计。渠道的纵断面应当充分根据灌溉区域的实际地形来决定，应当选择高线平行线的位置对其走向进行确定，然后再对整个土壤结构、受力情况做出明确的分析，据纵断面中心线对各个桩点的渠道底部、渠道顶部以及高程进行确定,对渠道底部高程的计算上需要掌握水位高程和设计的水深值,而渠道顶部的高程则是需要水位高程和渠道水位超高值。在设计过程中,设计人员应该对渠道的纵断面水位高程进行确定和计算,然后再根据当地所需要的灌溉面积来对相关其他渠道的流量进行确定,对U型槽的纵向坡降进行计算,然后确定出其空断面的尺寸来。3.5横断面设计。从已有的经验来分析，目前我国农田小型水利工程绝大多数采用的仍然是以U型或者矩形性状结构为主，所以在其设计的过程中必须对其横断面做出充分的参考，更好确定整个工程量，不仅能够切实提升整个工程的使用效果，还能提升工程效率与质量。需要注意的是，横断面的设计需要进行多元化的数据参考，例如边坡系数、渠道糙率、不淤流速等数据，都需要进行逐一的比对与分析。针对岩石结构的渠道，可将其具象化为断面矩形，使用梯形断面的手法展开设计工作。如果对土渠边坡展开设计，则需要充分结合土壤性质针对断面做出判断，确保整个断面都充分符合建筑需求，达到最佳的水利控制效果。3.6农田水利渠道防渗技术。水利工程最大的问题在于，使用的过程中出现渗透的现象，因此需要采用各种各样的方式，有效加强整个工程的效果以及作用。通常情况下，最为主要的防渗技术即为土料防渗，其适用性相对较为广泛，能够适应不同区域的防渗。与此同时，混凝土防渗的效果也非常显著，并且具备极高的耐久性。而针对北方尤其是气温相对较低的区域，则需要采用膜料防渗的方法与技术，不仅能够达到防渗的效果，还有较强的抗腐蚀能力，其施工条件也相对较为简单。

总之，通过有效的实际研究，总结了农田水利工程渠道设计对策，希望结合进一步研究，能够进一步提高工作质量，从而进一步提高农田水利工程建设水平，不断为农业现代化建设提供有效技术保证。

参考文献

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[4]吴泽华.农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理[J].居舍,2018(27):148.

作者:程传尧 单位:河南省交通规划设计研究院股份有限公司