小型农田水利灌溉工程规划设计
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摘要：近些年，国家及各地政府对小型农田水利工程的投入力度不断增加，如何科学规划设计农田水利工程，促使其符合实际发展要求，成为水利工程设计者重点研究的问题。文章以某县水利灌溉工程为视角，详细介绍小型农田水利工程的规划设计内容，进一步阐述引水渠、沉沙池及田间灌溉工程设计情况，以期为我国农田水利工程的发展提供重要借鉴和参考。
关键词：小型农田水利灌溉；工程概况；设计原则
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。
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.
作者:黄清海 单位:沛县水利局