农田水利工程节水灌溉规划设计浅析肖事成

农田水利工程节水灌溉规划设计浅析肖事成

肖事成

安徽省阜阳市水利规划设计院安徽阜阳236000

摘要：我国是农业大国，水资源是农业发展的基础保障，与农作物产量息息相关。现代化进程不断推进，国家倡导的绿色发展在节水灌溉技术上得到充分体现，以往的水利灌溉对于水资源并未得到合理利用，水利工程的不断建设，不仅更改了传统的灌溉方式，在节约水资源上做出了巨大的贡献，随着可用水资源的不断缩减，合理利用水资源就体现出至关重要的作用，节水灌溉技术在我国的运用目前还存在上升的空间，在一定程度上还能够更多的改进。掌握住节水灌溉技术就保障了水资源的合理利用，同时也掌握了农业发展的命脉。

关键词：农田水利工程；节水灌溉；规划设计

引言

我国经济建设发展异常迅速，伴随着经济的上升，生态环境资源的消耗也在逐渐增加。现阶段我国水资源利用率不高而导致水资源匮乏的问题日益凸显，而农业作为我国主要经济产业其水资源利用的问题就尤为重要。节水灌溉规划工程可以有效提高水资源的利用率，同时还可以更好的促进农业的生产与发展。

1农田水利工程节水灌溉建设现状

1.1节水灌溉工程的早期规划设计不合理

在农田水利工程高效节水灌溉的早期规划过程中，大多数设计者会采用当地材料、相关书籍作为整体规划设计的理论基础。再根据自己的过往经验便直接进行节水工程设计，而很少到实施农田水利高效节水工程的农田当中进行实地考察，对需要灌溉区域的农作物种植模式、地形地质构造以及土壤成分等都没有精准把控。在这种情况下，很容易使节水灌溉工程的设计部分缺乏应有的严谨性和合理性，令节水灌溉工程难以发挥出其最大的功效，在使用过程中仍然存在资源浪费。

1.2灌溉区域内作物种植结构不合理

高效节水灌溉引入农业生产当中，最直接的目的就是促进当地农业的发展，提升农作物产量，以带动当地经济提升，改善百姓的生活质量水平。但是，很多地区的农业生产还是依照着旧有的种植模式，基本延续着“春种玉米，秋种小麦”的种植理念。在使用高效节水灌溉项目时，由于种植结构的落后，往往很难最大限度地发挥节水灌溉项目的效果。从而影响农业产量提升的现象，对当地的经济发展也难以起到积极作用。

2农田水利工程节水灌溉规划设计

2.1做好充分预测工作

建设农田水利工程时要考虑灌溉区域及土地面积的实际因素，这样就能够确保再赢=应用过程中保证粮食的生产安全，有效地增加农民的日常收入。深入分析水资源实际承载情况，严格管控每一处灌溉区域的应用面积及所含潜力，严格论证基础设施。深入分析粮食生产的预设目标，这样才能够综合的分析及利用有效地水资源，规划灌溉用水的容量指标及容许灌溉的实际面积范围，同时提出具体的措施缓解供水紧张的问题，合理的进行系统规划方案，这样才能够实项供需地区的水资源平衡体系。此外，施工时一定要根据水资源的实际情况进行规划，保证有限的水资源法规最大的经济效益，确保当地人民用水量不会受到影响。

2.2总体设计

2.2.1首部枢纽设计。首部枢纽是农田水利灌溉节水工程设计中的重要组成部分，由排气阀、水泵以及闸阀等部分组成。首部枢纽的具体功能有观测控制、给配水量以及安全保护等。

2.2.2灌水定额及灌水周期设计。灌水定额主要是在农作物生长需求基础上进行设计的，其计算方法如式（1）所示。

式中：m是设计净灌水定额（m3/hm2）；γs是土壤容重（kN/m3）；β1、β2是适宜土壤含水率上、下限，β1=0.9β，β2=0.6β，β为24%；h是计划湿润层深度（m）。

灌水周期的计算方法如式（2）所示。

式中：T是灌水周期（d）；Ea是小麦耗水量高峰月平均日耗水量值（mm/d）。灌水定额以及灌水周期计算表如表1所示。

表1灌水定额、灌水周期计算表

2.3取水方法的设计

农田水利灌溉节水工程设计过程中非常重要的一项内容就是取水方法设计，该设计能够有效满足节水要求，并可以降低灌溉难度。取水方法主要分为提水与自流，其中自流分为有坝与无坝，无坝一般是通过闸道进行取水，有坝则是通过堤坝将水以自流的方式引入农田进行灌溉。提水是用户根据自身需求选择取水方式。两种不同取水方式具有不同特点。在进行取水方法设计时，需要根据实际环境进行调整。此外，节约水资源也是设计中需要考虑的重要问题，而采用自流取水方法时，灌溉更加便捷，避免水资源的浪费。

2.4管道流量的计算

管道流量计算方法如式（3）所示。

式中：Q是所需流量（m3/h）；A是灌溉面积（a）；Ea是设计耗水强度（mm/d）；t是水源每日供水时间（h/d）；η是灌溉水利用系数，取0.85。如果地块面积分别是2.9hm2和3.7hm2，所需流量分别为10m3/h、13m3/h，部分已配套水泵流量为40m3/h，在此基础上能够有效满足需求，不需要更换。入畦流量单宽流量确定还要考虑土质情况，若是砂壤土，其标准为2～4L/（s•m）。当入畦流量是40m3/h、畦田宽度为3m时，计算本项目入畦单宽流量为3.7L/（s•m），满足要求。

2.5引水量的合理计算

农田灌溉在设计时还需要全面计算引水量，而引水量是灌溉用水与资源浪费的总和。在对引水量进行计算时，需要考虑农作物种类以及周边环境条件，这就需要在引水量设计时保证设计水量与实际情况相符，并在此基础上确定横断面量，并根据实际情况绘制对应的断面图，保证农田水利节水灌溉工程整体设计符合实际环境。

2.6渠道防渗的设计

目前，我国农田水利灌溉节水工程设计时，多采用土渠输水方式，这造成在渠道在输水过程中经常出现渗漏问题，极大地浪费了水资源，导致农业正常灌溉受到影响。因此，农田水利灌溉节水工程设计过程中，必须要解决渠道渗漏问题，避免水资源浪费，使节水能力满足实际要求。在进行渠道防渗设计过程中，可以通过衬砌工程完成防渗作业，衬砌材料的选择需要根据当地土质情况而定。此外，在工程设计过程中，还需要结合季节来设计施工工期，并通过添加适量外加剂提升材料质量，尽可能提升渠道防渗透能力。

2.7加强对设计人员的培训

为了避免水利节水灌溉工程施工过程中有质量安全事故的现象发生，水利工程的相关负责人要重视设计人员的培训工作。在水利工程设计规划当中相关的设计人员普遍存在专业知识和专业技能水平低的现象，专业人才的匮乏是水利工程设计与规划当中的重点问题。只有提高设计人员的专业水平和能力才能从根本上提高水利工程的质量，因此要定期对设计人员进行专业性的课程培训，提高他们设计的创新思维，掌握先进的节水技术理念。逐渐完善水利工程的节水灌溉系统，为节水灌溉技术的应用和发展提供助力。

结语

农田水利灌溉节水工程设计能够有效提升水利灌溉效率，并且达到节约水资源的目的。在未来设计工作中，还应全面提升设计人员节约意识，完善农田水灌溉工程设计体系，这对水利工程未来发展尤为重要，不仅能够完成水资源节约目标，而且可以实现水利灌溉工程规范化管理。

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