小型农田水利工程规划设计探究

小型农田水利工程规划设计探究

水资源存在于大自然,属于国家资源,全民都有用水权利,这体现出小农水工程(即小型农田水利工程)的公益性特征[1]。所以在水利建设中要对小农水工程引起重视,按照区域农业生产实际进行科学的规划与设计,并统一建设、统一管理,体现小农水工程应有的作用,创造有利于农业生产的条件。与此同时,小农水工程是主要的农业设施,对于农业生产而言具备重要性,既直接影响着农作物的生长、产量,又能帮助实现对水资源的高效利用,减轻水资源短缺压力。虽然小农水工程规模不大,但也具有系统性,从规划到设计再到建设需要投入大量资源,体现出高投入性,通过灌溉农田促进农作物更快更好地生长,同时发挥抗旱、除涝、水产养殖等功能,为农业、农村、农民服务,对农业发展意义重大。

1优化规划设计方案

根据小农水工程的特征,在其规划设计中要注意灌溉取水方式的优化,通过农田灌溉系统取水,从水库引入水或者从水坝分流,灌溉农田,还可以通过钻井抽取地下水灌溉农田[2]。与此同时,要科学设计蓄水池,当蓄水池里有足量的水就可以开闸放水,灌溉农田。蓄水之后还要通过灌溉渠道让水流入农田,所以要优化渠道设计,确保灌溉均匀。为最大限度发挥小农水工程的灌溉作用,尽可能减少对环境的影响,规划设计单位要合理测算排水沟间距、深度,保持农田地块形状的规则性和合适的面积,满足农田灌溉要求。

2把握规划设计要点

2.1引水排水工程规划设计。一个是引水工程。对于引水工程的设计要注意确定引水流量,尤其是小型灌区技术力量薄弱,面临用水高峰要按照最大灌水定额、延续时间设计合理的引水流量[3]。一般可按照当地主要农作物种植比例、灌溉面积、用水高峰期的日耗水量以及日灌水时长等计算,据此设计渠道。在设计渠道横断面时则要按照水力均匀流明确其尺寸,并根据本地气候、地质、水文等情况选择明渠自流灌溉、滴灌、喷灌等方式,高效利用水资源。另一个是排水工程。要明确排水沟流量,按照地形条件对暴雨标准加以设计,设计渠道横断面时可参考设计引水渠的方式,利用地势低的河道,选择浆砌石、U型槽衬砌等设计排水沟,提高小农水工程设计的经济性。

2.2田间灌溉工程规划设计。在设计灌水设备时可以选择滴灌系统,根据一膜一管和一管二行的原则铺设滴灌设备。滴灌系统的首部一般由泵房、过滤设备共同组成,对水资源进行沉淀处理以后通过输水管将其送入下部系统首部。在这之中要注意泵房设置的合理性,在滴灌系统首部设计泵房,根据控制阀和配电设备等确定泵房尺寸,并设计管理房,保证设备的安全要求和管理、检修等要求。泵房的结构和面积也要保持一致性,可以在外观喷绘有关小农水工程规范的内容,加强对水利灌溉工程的宣传。同时要科学设计过滤设施,根据流量确定灌溉系统的过滤器,其过流能力要大于灌溉系统的20%。按照小农水工程实际,当使用地表水灌溉农田时应设计砂石+网式过滤器。

2.3附属建筑物的规划设计。a.渡槽其规划设计比较复杂,常用定型设计方式。对于经济落后的山区,小农水工程要用到较多台渠,也就是土渡槽,如果渡槽高度较矮,要使用堆填土将其抬高到设计高程,或者直接在土堤上设计渠道,利于输水灌溉。b.挡土墙在小农水工程规划设计中很常见,应重视其设计构造、排水要求等,避免遗留工程隐患[4]。例如设计重力式挡土墙,如果利用石砌体或者混凝土挡土墙设计,墙顶宽度以不小于0.5m为宜;如果是用混凝土整体浇筑挡土墙,墙顶宽度不能小于0.4m;如果设计钢筋混凝土挡土墙,其墙顶宽度应当不小于0.2m。墙顶宽度通常是墙体高度的8%~10%,墙底宽度是墙体高度的0.5~0.7倍左右。相应的排水设计一般是在墙身规划布置适量泄水孔,孔眼为直径50~100mm的圆孔或者是50mm×100mm、100mm×100mm、150mm×200mm的方孔,间距为2~3m。如果墙后有较大排水量,应加大泄水孔的尺寸,或者增密泄水孔。在泄水孔的入口处要用容易渗水的材料制作反滤层,预防堵塞;墙后的地面适宜设计黏土隔水层,每一层泄水孔的下部要设计夯实黏土层;墙后填料要选择利于排水、渗透性强的粗砂或者粒砂等,减小在墙背的静作用力以及动水压力,分层夯实,通常不用耕填土、淤泥或者膨胀性黏土,更不能夹杂木块、大型冻结土块等杂物;对墙前面的回填土要进行分层设计,设计排水沟或者散水沟,避免墙前积水向墙底渗入。c.下水槽对于地势起伏较大的山区,小农水工程渠道大多呈盘山布置,要串过很多溪沟,或者将其布置在较低位置,渠道两侧山坡汇集水流极有可能冲毁渠道,容易引起安全事故,应设计下水槽,集中处理渠道两侧外的山坡雨水,防止其四处扩散。通常是设计砌筑挡水墙,将渠道两侧外的山坡雨水汇集起来,避免顶部四处散水,防止渠道被雨水冲毁。

3参考文献

[1]刘幸.新时期农田水利工程灌溉规划设计研究[J].农业开发与装备,2020(1):55,58.

[2]高艺馨,尚波.农田水利工程规划设计与灌溉技术分析[J].山西农经,2019(23):121-122.

[3]李华.小型农田水利规划设计的主要内容及注意事项[J].中国高新区,2018(10):220.

[4]姜曼.对农田水利工程规划设计中常见问题的思考及建议[J].建材与装饰,2019(23):312-313.

作者:蒋兴国 单位:定西市水利科学研究所