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摘要：農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程是我國調(diào)配水資源的基礎(chǔ)性工程。由此，本文首先分析工程設(shè)計(jì)的重要性及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并對需要解決的設(shè)計(jì)問題作出總結(jié)，最后對農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程具體設(shè)計(jì)方法進(jìn)行詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田；水利灌溉工程；節(jié)水設(shè)計(jì)

1農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)的重要性

農(nóng)田水利灌溉工程在我國分布廣泛，但由于我國處于發(fā)展階段，很多農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)沒有對節(jié)水性進(jìn)行全面考慮，導(dǎo)致很多農(nóng)田灌溉工程出現(xiàn)水資源浪費(fèi)問題。水利節(jié)水灌溉工程與傳統(tǒng)灌溉工程存在較大差異，并具有較高節(jié)水功能，對解決我國水資源短缺問題具有重要意義。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016年我國水資源總量30150億m3，居世界前列，但由于我國人口眾多，使水資源分布不均勻，人均量較少，導(dǎo)致一些地區(qū)水資源短缺問題嚴(yán)重，如新疆地區(qū)水資源長期不足，在很大程度上影響了該地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程［1］。為此，國家需要提升農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，在發(fā)展農(nóng)業(yè)的同時(shí)達(dá)到節(jié)水的目的，使水資源得到高效利用。

2農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

2.1滿足農(nóng)業(yè)灌溉需求

農(nóng)田水利灌溉節(jié)水設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)就是要保證農(nóng)業(yè)灌溉用水量，保證我國農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。在此基礎(chǔ)上再對水利灌溉工程節(jié)水設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，保證不同季節(jié)水水利工程存儲量能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉要求，促使我國農(nóng)業(yè)在水資源節(jié)能的前提下迅速發(fā)展。

2.2抗干旱作用

由于我國地域分布廣闊，某些干旱地區(qū)降雨主要集中在一些特定時(shí)間段，即雨季與旱季。旱季時(shí)這些地區(qū)由于缺乏水資源無法進(jìn)行灌溉工作，很大程度上影響了該地區(qū)農(nóng)業(yè)的正常發(fā)展。因此，農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)能夠滿足旱季農(nóng)業(yè)灌溉需求，提前儲存雨水，在干旱季節(jié)對農(nóng)田進(jìn)行灌溉。

3農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)需要解決的問題

3.1農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程節(jié)水設(shè)計(jì)投入較低

目前，我國農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)還存在一些問題，如資金投入不能滿足設(shè)計(jì)需求，導(dǎo)致節(jié)水工程設(shè)計(jì)無法正常完成。此外，在節(jié)水工程設(shè)計(jì)過程中，缺少大量灌溉設(shè)備，致使實(shí)際灌溉環(huán)境與設(shè)計(jì)內(nèi)容不符。同時(shí)，在進(jìn)行水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)時(shí)，灌溉設(shè)備更新與維護(hù)工作不及時(shí)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)目標(biāo)很難落實(shí)到位。所以，在進(jìn)行農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程節(jié)水設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)增加資金投入，采用有效措施對工程進(jìn)行融資，解決資金問題。同時(shí)，還需要定期對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行更新與維護(hù)，保證農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程節(jié)水設(shè)計(jì)目標(biāo)能夠有效實(shí)現(xiàn)。

3.2農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程節(jié)水設(shè)計(jì)規(guī)劃不合理

目前，農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程節(jié)水設(shè)計(jì)還存在設(shè)計(jì)規(guī)劃不合理的問題。主要原因是設(shè)計(jì)人員對具體工程環(huán)境不了解，勘察資料無法滿足設(shè)計(jì)需求，致使設(shè)計(jì)者僅憑自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)與農(nóng)田實(shí)際情況不符，無法滿足水利節(jié)水灌溉要求。因此，在后續(xù)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者要對農(nóng)田灌溉環(huán)境進(jìn)行全面勘察，對當(dāng)?shù)毓喔惹闆r有足夠的了解，然后制訂出完善、有效的設(shè)計(jì)方案，提升農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程實(shí)用性。

4農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)分析

4.1總體設(shè)計(jì)

4.1.1首部樞紐設(shè)計(jì)。首部樞紐是農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，由排氣閥、水泵以及閘閥等部分組成。首部樞紐的具體功能有觀測控制、給配水量以及安全保護(hù)等。4.1.2灌水定額及灌水周期設(shè)計(jì)。灌水定額主要是在農(nóng)作物生長需求基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

4.2取水方法的設(shè)計(jì)

農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)過程中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是取水方法設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)能夠有效滿足節(jié)水要求，并可以降低灌溉難度。取水方法主要分為提水與自流，其中自流分為有壩與無壩，無壩一般是通過閘道進(jìn)行取水，有壩則是通過堤壩將水以自流的方式引入農(nóng)田進(jìn)行灌溉。提水是用戶根據(jù)自身需求選擇取水方式。兩種不同取水方式具有不同特點(diǎn)。在進(jìn)行取水方法設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。此外，節(jié)約水資源也是設(shè)計(jì)中需要考慮的重要問題，而采用自流取水方法時(shí)，灌溉更加便捷，避免水資源的浪費(fèi)。

4.3管道流量的計(jì)算

管道流量計(jì)算方法如式（3）所示。Q=0.66EaAηt（3）式中：Q是所需流量（m3/h）；A是灌溉面積（a）；Ea是設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度（mm/d）；t是水源每日供水時(shí)間（h/d）；η是灌溉水利用系數(shù)，取0.85。如果地塊面積分別是2.9hm2和3.7hm2，所需流量分別為10m3/h、13m3/h，部分已配套水泵流量為40m3/h，在此基礎(chǔ)上能夠有效滿足需求，不需要更換。入畦流量單寬流量確定還要考慮土質(zhì)情況，若是砂壤土，其標(biāo)準(zhǔn)為2～4L/（s•m）。當(dāng)入畦流量是40m3/h、畦田寬度為3m時(shí)，計(jì)算本項(xiàng)目入畦單寬流量為3.7L/（s•m），滿足要求。

4.4引水量的合理計(jì)算

農(nóng)田灌溉在設(shè)計(jì)時(shí)還需要全面計(jì)算引水量，而引水量是灌溉用水與資源浪費(fèi)的總和。在對引水量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要考慮農(nóng)作物種類以及周邊環(huán)境條件，這就需要在引水量設(shè)計(jì)時(shí)保證設(shè)計(jì)水量與實(shí)際情況相符，并在此基礎(chǔ)上確定橫斷面量，并根據(jù)實(shí)際情況繪制對應(yīng)的斷面圖，保證農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程整體設(shè)計(jì)符合實(shí)際環(huán)境。

4.5渠道防滲的設(shè)計(jì)

目前，我國農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)時(shí)，多采用土渠輸水方式，這造成在渠道在輸水過程中經(jīng)常出現(xiàn)滲漏問題，極大地浪費(fèi)了水資源，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)正常灌溉受到影響。因此，農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)過程中，必須要解決渠道滲漏問題，避免水資源浪費(fèi)，使節(jié)水能力滿足實(shí)際要求。在進(jìn)行渠道防滲設(shè)計(jì)過程中，可以通過襯砌工程完成防滲作業(yè)，襯砌材料的選擇需要根據(jù)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)情況而定。此外，在工程設(shè)計(jì)過程中，還需要結(jié)合季節(jié)來設(shè)計(jì)施工工期，并通過添加適量外加劑提升材料質(zhì)量，盡可能提升渠道防滲透能力。

5結(jié)語

農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)能夠有效提升水利灌溉效率，并且達(dá)到節(jié)約水資源的目的。在未來設(shè)計(jì)工作中，還應(yīng)全面提升設(shè)計(jì)人員節(jié)約意識，完善農(nóng)田水灌溉工程設(shè)計(jì)體系，這對水利工程未來發(fā)展尤為重要，不僅能夠完成水資源節(jié)約目標(biāo)，而且可以實(shí)現(xiàn)水利灌溉工程規(guī)范化管理。

參考文獻(xiàn)：

［1］范建軍.論農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)［J］.農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2015（8）：36.

［2］藍(lán)天.對農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)的探討［J］.科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2013（27）：200.

作者:蔡勇 單位:萍鄉(xiāng)市水利水電勘察設(shè)計(jì)院