德州市陵城区水利局 山东德州 253500
摘要:农业生产对于水资源的依赖程度非常高,水资源的利用是影响农业生产水平的关键因素。现代农业的发展更需要水资源的支撑,而水利灌溉工程成为人们有效利用水资源服务农业发展的重要设施,农田灌溉工程的功能要发挥好,就必须把重点放在对节水灌溉设计的工程技术研究上,使得田间渠道节水性更好,效率更高。先是从在农田水利工程灌溉规划设计过程中应当遵循的基本原则着手,进行了系统性地分析,进而对农田水利工程灌溉规划设计展开了深入地研究和探讨,以期更好地增强农田水利工程灌溉规划设计水平,提高农田灌溉效果。
关键词:农田水利灌溉工程;规划设计;问题;优化方式
1探析农田水利工程灌溉规划设计需遵循的原则
1.1综合利用原则
综合利用原则主要是指,对于灌溉、水电等相关农业种植功能相关需求进行明确,并严格以实际需求为依据进行统一规划和整理,从而更好地对水资源进行高效利用,全面实现水资源整体利用率的提升。
1.2因地制宜原则
对于农田灌溉来讲,在具体的工程规划设计前,先确定其具有较高的实用性的可适用性,相关部门需将灌溉区域农业发展和水资源的具体情况等进行系统、详细性地调研,进而严格遵循因地制宜的原则,展开相应的规划设计工作,并对其设计标准作进一步提升,以确保工程灌溉效果。
1.3使用安全原则
在农田灌溉工程中,规划设计是一项重点性内容,所以,相关设计人员应当尽可有地降低高危施工环境,切实对地形做好全面的勘查工作,进而选取适当地位置展开具体施工。若遇到施工条件较差的问题时,可以应用渠道挖掘的方式来使工程施工安全系统得到有效提升。与此同时,还需对防洪、泄洪做相应的规划设计,并将有关自然灾害、人为灾害等各方面因素进行综合考量,从而全面确保灌溉的效果具有较高可靠性。
2存在的问题
一是前期准备不足。工程建设往往需要大量的前期准备,水利灌溉工程也是如此。水利灌溉工程需要对当地的地质进行勘测,通过勘测的数据,在进行详尽的分析,进而制定合理的设计方案。但是实际工作中,往往出现对地质勘测工作不够重视的问题,由于对勘测工作的不重视,勘测数据就难免会出现纰漏,这样会导致工程设计所采用的数据出现问题。这样的结果往往是设计规划严重不符合实际情况,甚至威胁到整个工程的安全性。如果前期准备工作不足,还可能导致设计的工程不能满足实际的用水需求,导致整个工程不能充分发挥其作用。如果前期准备不足,还会导致各个部门之间缺乏协调,影响工程进度。二是设计缺乏前瞻性。水利灌溉工程并不是一个短期工程,这就需要在进行工程设计时,要充分考虑到整个地区未来的发展,但在实际工作中,工程的设计往往缺乏前瞻性,不能和当地的发展方向和发展规模相适应,这就造成很多水利灌溉工程在短期内就被弃用,工程往往只能满足眼前的需求,却很难满足地区长期的发展需求。三是设施规划不足。在工程设计的过程中,还要对相关的设施,设备进行长期有效的规划,从而实现其主要功能。但是在实际的工作中,很多水利灌溉工程很难进行有效的蓄水和拦水,造成水资源利用率不足,甚至造成无法满足用水需求的问题。很多工程设施和设备常年处于无人维护的状态,造成设备和设施老旧,甚至损坏,严重影响农作物灌溉工作。这就造成整个工程在运行的过程中浪费了大量的能源。
3农田水利灌溉工程规划设计优化方式
3.1合理规划设施
农田水利灌溉设施和设备众多,在进行这些设施和设备的规划时,要充分考虑到现在以及未来的用水需求,这样可以更好的进行设施和设备的规划,从而更好的发挥其作用,避免出现拦水和蓄水能力不足的问题。同时要制定相应维护计划,避免设施出现老旧和损坏的问题,这样可以提升水资源的利用率,更好地实现水利灌溉工程的作用。四是注意节能环保。
节能环保是未来的发展方向。因此在进行农田水利工程设计时,要充分考虑节能环保的问题。设备的选择要把节能环保指标放在重要的位置,尽可能选择环保节能效果好的设备,这样可以有效地实现水利灌溉工程的节能目标。在施工设计中,要尽可能地采用环保的施工技术,施工材料,降低施工对于周边环境的影响。
3.2设计标准
我国的灌溉设计标准目前仍然没有实现高度统一。一般来说,我国的农田都是用地表水进行灌溉的,而我国的大部分地区属于季风气候,地表水含量受雨季的影响。所以,灌溉设计标准应结合实际灌溉工程来制定。通常所说的灌溉设计标准是指灌溉水源在灌溉用水过程中的利用率,用 p 来表示。p 是衡量灌溉设计是否合理的一个重要的判定标准,在水利工程设计概念里,其是指在一定时间里,灌溉用水满足农田需求的时间占农田水利工程的时间总长的占比例。在水利工程设计过程中,可以根据当地地区的 p 值大小因地制宜选择种植作物的种类。根据当地的水源情况,当该地区的 p 值在 0.8 以上,表示水源充足,完全可以种植水稻等灌溉量大的农作物;当该地区的 p 值较小时,表示水源不足,需要合理利用水资源种植耐旱能力强的农产物。而衡量灌溉设计是否合理的另一个判定标准就是抗旱天数,其是指在连续晴天的状态下,灌溉设施可以满足灌溉用水需求的天数。对于抗旱天数,要依据具体情况进行确定,不能由设计师自我判断。
3.3 取水方式的设计
设计取水方式是整个水利灌溉设计中极为重要的一个环节,需要依据当地灌溉水源因地制宜来进行设计。目前,由于我国大部分农田都是采取自流取水灌溉和提水取水灌溉两种方式进行,所以在设计水利工程时就需要围绕这两种取水方式来进行。实际上,农田的灌溉都是选用河流作为水源,所以自流取水灌溉是农田水利中应用最多的一种方式。自流取水灌溉可以采取无坝取水和有坝取水两种方式,无坝取水又根据实际工程建设地点分为有建闸和不建闸。然而实际的灌溉中,有建闸的取水方式更能够合理调节汛期河流的径流量,避免洪涝等自然灾害的不利影响,更有利于对灌溉渠道和农田的保护和改善水利灌溉工程。与无坝取水不同的是,有坝取水则是在河流上修建堤坝,提高河流水位,以此来保证自流灌溉。其优点是可以有效解决因地势或其他原因造成的地势低而无法进行自然取水的问题,缺点是扩大了工程建设投资。因此,在有坝取水的设计中,如何有效地提高河流水位就显得极为重要。在有坝取水的设计中,溢流坝是最为常见的一种方式,其既能够提高河流水位,也能够在汛期泄洪排汛。溢流坝的进水闸有两项功能,一是引水灌溉,二是控制进入灌溉渠的水流量。为了确保洪水期附近城镇、农田等的安全,还应该设置排沙闸减少泥沙进入灌溉渠。
3.4 灌溉渠的设计
灌溉渠的设计是整个农田水利工程的核心关键,需要从经济效益和社会效益两个方面来综合考虑,并根据当地的土地资源进行合理设计。通常,灌溉渠的设计需要遵循以下三方面的原则:(1)坚持自流灌溉的原则。充分利用地形的优势,在地势高的地方修建灌溉渠,地势低的地方修建排水沟。另外,注意对高低和洼地进行小片提灌、提排处理。(2)坚持保护人身安全的原则。在设置渠道时应该尽量避免深挖方、高填方和难工险段。(3)综合利用水资源。在山地丘陵等地形较为复杂的地区,应该尽量使用多种经营方式,达到重复利用水资源的目的;在地形比较平稳的平原地区,可以采取地表水与地下水联合运用的方式。
结束语
农田水利灌溉工程是重要的农业基础设施,关系到我国农业的发展以及粮食生产,因此应该加强对其规划设计的重视程度。在工作中,要对水利灌溉工程的规划设计进行不断的优化,只有这样才能保证农民灌溉用水的需要,进而提升我国的粮食产量,保证我国的粮食安全。
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