农田水利灌溉渠系工程设计及运用

王文英

摘要：随着现代农业的快速发展，规模灌溉、自动灌溉、节水灌溉成为当今农业发展的重点。随着农田水利建设项目的增多，为农业现代化发展提供了有力的支撑，实现了农业生产与生态环境保护的协调发展。近年来，我国高度重视农业节水灌溉工程的开发与实施，加快了建设项目竣工验收的组织与验收工作，补充完善了农业用水系统高效节水项目的数据资料，加强了现有项目的运行管理，确保节水灌溉工程在现代农业中的有效应用。加强灌渠系统的设计和应用，是推动我国农业节水灌溉发展的重要动力，值得研究和探索。简要介绍了农田水利灌溉渠系统的设计，从基本原理、取水口设计、渠系布置、流量及断面设计、渠道防渗设计、管道输水设计、喷灌设计、微喷滴灌设计、施工管理和工程维护等方面，论述了工程设计与应用要点。

关键词：农田水利灌溉渠系工程;渠系布置;渠道防渗技术;喷灌技术

1农田水利灌溉渠系工程概述

灌渠系是现代农田灌溉工程不可或缺的重要组成部分，是灌溉水输送必不可少的载体。随着现代农业的稳步发展，农业生产规模逐渐扩大，管理日趋现代化、智能化，需要大量的灌溉渠系作为基础支撑，既能满足最基本的灌溉要求，又能有效节约用水，最大限度地减少农田水利的浪费，提高水资源利用率。特别是水资源相对缺乏的地区，加强灌溉渠系建设是促进农业健康可持续发展的关键，是缓解和降低农业生产对自然生态系统破坏的有效措施。开发甘肃现代农业，应充分发挥项目的作用和作用，尽可能减少水资源的消耗和浪费，充分满足农田生产的需要，合理控制工程建设与运营管理成本，是当前甘肃农业发展的热点。

2农田水利灌溉渠系工程设计要点

2.1基本原则

田间灌渠设计应严格遵循相应的设计原则，保证设计的科学性、合理性、规范性，以充分发挥工程的作用与功能，实现农田高效节水灌溉。首先，要遵循因地制宜的原则。对于工程建设，应结合当地实际进行合理的设计和施工，以保证工程功能的有效发挥。要根据当地的实际情况，综合考虑当地的水文、灌溉、农业制度、农业发展规划、经济发展等因素，尽可能设计科学合理的工程方案，为当地农业发展提供有力的支撑。其次，要遵循节约的原则。灌渠的建设需要大量的资金投入，必须通过后期的经济效益才能保证其可持续运行。在设计时，应根据当地经济发展状况，合理调整工程设计方案，加强工程造价控制，科学协调经济因素与技术因素的关系，防止资金浪费，为项目投产后的经济效益提供保障。四是坚持节水原则。广泛采用先进的节水设备和技术，以节水为重要指标，优化灌溉方式，在满足当地需求的前提下，尽量减少水资源的浪费。

2.2取水方案设计

取水是农田灌溉的前提。在设计农田水利灌溉渠系时，既要保证水源充足，又要控制工程成本，以最适宜的方式取水。在农田灌溉工程中，目前应用最多的是重力灌溉和提水灌溉，后者投资大，技术要求高，适用性强。后者一般以河流为主要水源，通过开渠筑闸取水灌溉，再分为无坝取水和有坝取水两种形式。

有没有水闸是无坝取水口设计的关键，这样可以更有效地控制洪水，防止汛期洪水冲走淹没。因此，在条件允许的情况下，建造水闸的控制方案是最佳的。建闸时，应设计合理的闸门中心线与河道形成的角度分水角，尽量控制在30°～45°之间，能有效地减小水流冲击，防止在使用过程中分水口下唇严重腐蚀。在这些方案中，有坝取水的特点是利用坝体对水流进行合理的控制，在坝体上提高水位，以保证取水的可行性和可持续性。虽然大坝取水的费用大大增加，但其取水效果也很好，在很大程度上满足了农田灌溉的实际需要。在坝体取水口设计中，经常需要设计溢流坝、防洪堤、引水闸、冲砂闸等。

2.3通道布置设计

渠系布局设计也是灌溉渠系统设计的重点之一。在实际操作上，要做好总体设计，因地制宜地利用地形条件，确保渠道工程安全，尽量避免深挖、高填、险段，综合利用农田水利水电，实现一水多用、多元化运行，进一步提高渠道工程安全性。针对不同地形的灌区，需要采用不同的设计方法。其中，平原灌区渠系布局设计应以因地制宜为基本原则，根据地下水的实际情况，采用地表水或修井灌溉渠;另一个例子是山区和丘陵灌溉区。在流域和沟谷之间设置灌区，应尽量降低干渠水位，开沟开凿，大大地实现治理，有效控制暴雨径流、山洪、水土流失。

2.4流道截面设计

排水渠道设计中，流量和断面是重要的组成部分。根据农田灌溉的实际需要，合理设计灌溉渠流量，既能满足灌溉需要，又能稳定渠道，减少不必要的水资源浪费。截面设计与流量设计直接相关，保证两者成正比，保证流量满足设计要求。同时应调整纵坡高度，以进一步提高航道工程的安全性。

2.5渠道防渗设计。

灌渠工程中，渠道渗入是造成水资源浪费的主要原因，在工程设计中应着重于优化渠道防渗设计。目前农田水利灌溉渠道多为土渠，渗漏现象严重，难以满足现代农业发展对节水灌溉的要求。因此，无论是新建还是改造灌溉渠，都要做好渠道防渗设计，最大限度地减少输水渠道的水资源流失和浪费。采用物理机械法或化学法改善渠床土的渗透性，以物理机械法为主，主要有压实法、沉降法、抛光法等;化学原理是通过添加化学物质来提高沟床土壤的抗渗能力。沟底设防渗层可采用衬砌材料的方法，有效地减少了输水管道的水耗。通道防渗层常用的材料有混凝土、钢筋混凝土、塑料薄膜、砌体、砖、沥青、土工膜、粘土等。

2.6输水管道设计

与输水渠道相比，管道输水无疑是对输水最有效的控制，极大地减少了因蒸发渗漏造成的水资源损失和浪费，但输水的施工成本要高得多。在设计中，首先应根据灌区的实际情况，合理布管路线，尽量减少明显的高度落差和弯度，尽量避开道路和地下管线。从施工成本和水稳性两方面考虑，合理设置防护结构，重点对松动部位进行设计，可保證灌溉渠工程的安全稳定。

2.7喷灌设计

喷灌作为现代农业中应用最广泛的一种灌溉方式，其灌溉面积大，灌溉均匀，节水性强。这种方法虽然成本高，但灌溉效果好，在条件允许的情况下可在灌区广泛推广。喷头、管径的合理设计是其设计的关键，根据喷头的大小来确定喷头的数量，根据喷头的大小来确定喷头的位置和间距。

2.8微喷滴灌设计

目前，微喷灌和滴灌在农业上的应用还不多，但都是现代农业发展的重要趋势，具有很高的应用价值。微喷灌技术设计时，应选择合理的滴灌喷头，一般为折射型、旋转型、辐射型。此外，还要科学地确定设计参数，确保选型设施符合工程实际，提高灌溉节水水平。

结束语

总之，农田水利灌溉渠系的设计与使用是关系到现代农业发展的基础工程。灌溉工程的设计和应用，应根据实际情况，充分考虑各方面因素，兼顾安全、经济、适用性，提高工程质量，充分发挥工程功能和作用，促进现代农业产业化发展。灌溉工程设计是现代农业发展的必然要求，是提高水资源利用率、缓解当前能源短缺、促进经济健康发展的有效途径。根据协调、经济、统筹、节水等原则，加强设计方案的可行性;通过渠道防渗、管道输水、喷灌、微喷滴灌等设计，农田灌溉工程水平和生产效益逐步提高。

参考文献：

[1]郭乙霏，王明明，李金旺.小型农田水利工程规划设计要点[J].河南水利与南水北调，2019，48（04）：21-22.

[2]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.