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摘要：随着我国社会经济的持续发展，使得我国农业生产水平有了很大提高，但由于在发展经济的过程中，对生态环境造成了严重的破坏，为保护生态环境，使人与自然更加和谐相处，因此，文章重点阐述了灌溉渠道生态化设计要点，以在发展农业的同时，最大限度保护生态环境。
关键词：灌溉；渠道；生态化；设计
1.生态化灌溉渠道的特点
（1）生态渠道可以起到拦截和净化污染物的作用；（2）生态渠道使用的护坡具备保护生态环境的功能，以形成生态景观；（3）生态渠道可以降低建设排水渠道使用的混凝土数量和范围，通过生态建设理念，使建造出的灌溉渠道不仅具备较强的使用性能，而且还能在发展社会经济的同时，促进人与自然的和谐相处，这与当下国家生态文明建设的理念是一致的。
2.灌溉渠道生态化设计原则
在设计灌溉渠道时，应结合相关规定标准进行，并满足排水系统相关设计原则，主要如下：（1）尽量将灌溉渠道设置在地势较低的位置，在条件允许的情况下，可以充分对自然沟渠进行利用；（2）避免将灌溉渠道设计在地质条件差的区域，如深坑、高坡、流沙、淤泥和断层等位置；（3）灌溉渠道的线路设计尽可能短而不弯曲；（4）各灌溉渠道之间、渠道的汇合处、河道的交角处不应太大；（5）在灌溉渠道的出口处将其设计为自排形式，如有需要可以设计为抽排形式；（6）设计时，可与其他类型的农田排水设施相结合。
在满足上述设计原则的基础上，应根据以下几点设计灌溉渠道，以实现各种生态功能，具体如下：（1）安全高效：在保持原有灌溉渠道输排水功能的基础上，应达到结构安全设计要求；（2）人性化：尊重生态自然环境，其设计应与周围生态环境相协调，并最大限度满足人们生产需要；（3）整体性：科学处理渠道内的泥沙沉积问题，并创造多样化水流环境；（4）生态性：设计一系列利于动物逃生的路线和栖息地，如青蛙和蟾蜍等，为其创造自然生存的环境，使用生物方法对河流中的污染物进行降解，以保护生态自然环境。
3.灌溉生态化渠道的相关设计
3.1可选工材
3.1.1卵石、块石等天然生态型材料
灌溉渠道通常无需将渗漏因素考虑在内，如果施工地的石材原材料比较丰富，应尽量就地选材，尽量选择空隙大、透水性好、温度调节效果好的多功能生态材料，如鹅卵石和岩石。
3.1.2生态混凝土
由于石材运输成本高，对于石材短缺的地区，可以使用混凝土浇筑护坡，在选择混凝土时，尽可能使用生态型混凝土，因为此类混凝土不仅透水性和生态功能较好，而且还可以保护、改善生态环境，并且其工程力学性能较好，可以达到防冲、防腐蚀的作用，为生态植物提供良好的生长环境，植被的良好生长又可以防止水土流失。如今，生态混凝土已广泛在河道护坡、公路护坡等项目中应用，且应用效果良好。
3.1.3三维土工网
三维土工网是一种生态材料，主要用于种植草，通过将适量炭黑和其他化学物质加入尼龙长丝中加工而成，一般，土工网细丝之间的交叉点是通过熔接完成，尽管它们紧密缠绕在一起，但由于其质地蓬松且具备较强渗透性，它的孔隙率超过90％，非常适合植物的生长，可以将适量的土壤和植物种子添加到三维土工网的孔隙中，植物根系在土壤中根深蒂固，茎和叶则可以穿透网垫，植物的根系和三维土工网紧密结合在一起，固结在灌溉渠道护坡的生态表皮，以对周围生态环境进行改善。
3.1.4土壤固化剂
土壤固化剂是一种新型化学防渗材料，它具备无毒、无刺激、无腐蚀性、低燃点的优势，利用化学生物技术加固土壤，提高土壤的紧密性，形成结构坚硬，高密度的板块，从而使土壤的力学指标得到提高，如抗剪切性、抗压性和抗弯曲性等。土壤固化剂可以使土壤具备坚硬的表面，几乎与混凝土硬度一样，其性质呈蓬松的弱土壤，它不仅可以止水渗透，同时可以为各种生物提供生存环境，其不但可以达到生态需求，而且具备造价低廉、环境污染小等优点。
3.2断面形式及缓坡设计
在设计时，应根据实际情况和结构安全、生态化原则对断面进行选择，当前，矩形和梯形断面是主要的灌溉渠道截面形式。
缓坡设计不能因渠道而阻塞原始生态系统，而是需要设计一个连续的环境，利于动物在水陆之间来回迁移，同时可以使渠道水位高低变化产生的生态冲击得到最大限度降低。通过查阅相关资料发现，当渠道深度h≤30 cm时，断面可以设计为矩形；当30 cm <h≤50 cm时，矩形断面或坡度≤1：0.85的缓坡（断面为梯形），但是，应该在某些区域设计一些类似于生态板的辅助设施，为青蛙等动物提供跳出渠道的条件；当h> 50 cm时，护坡最好为≤1：0.75的平缓坡度（断面为梯形）。如果灌溉渠道的坡度不符合生态系统要求，应科学设计辅助设施，以促进人与自然的和谐相处。
3.3衬砌方式设计
3.3.1边坡衬砌
常规的边坡衬砌方式主要是三面光衬砌，在设计时，充分考虑防渗、输水效率和景观生态等，尽量将其设计为多孔形式，从而给动物和植物提供良好的生存和繁殖空间，如半浆砌石、半混凝土结合等边坡衬砌方式。
3.3.2渠底衬砌
渠底衬砌一般采用混凝土硬质化衬砌，在设计时根据生态化理念进行，在保证渠底不渗漏的同时，为植物生长提供相应空间的一种生态衬砌方式。例如通过生态技术处理后的混凝土渠底衬砌，主要指的是在混凝土衬砌的基础上，设置一种填充土壤植物的生长带，使其具备较强的生态特点，在设计时，应对其进行科学设置，从而不影响灌溉渠道的防渗和渠道粗糙度。
3.3.3植生型防渗砌块
植生型防渗砌块由混凝土、无砂混凝土框格组成，能够和动物、植物、微生物形成水生生态系统，其系统具备较强的自净功能。
3.4生态护坡设计
生态护坡是通过对生态自然环境进行模仿设计，使人类与景观更好的融为一体。目前护坡技术有纯植被护坡、工程措施+植物复合护坡两大类；对于平缓的护坡项目，采用人工草皮取代混凝土覆盖的纯植被护坡技术；工程措施+植物复合护坡技术包括：三维土工植被网护坡技术，此技术是通过将土壤和植被种子均匀撒在三维土工网中，以形成生态护坡；多孔型生态混凝土护坡技术，是通过将植物生长基质倒入多孔生态混凝土护坡中，以形成生态护坡；生态护坡具有以下优势，即高透水性、有效避免水土流失问题。
3.5水生植物设计
目前，农业面源污染问题导致的水体富营养化已成为一大环境问题。因为在农业种植中排出的水体中具氮和磷等物质含量较大，导致水体富营养化，使得藻类无法正常生长繁殖，物种组成发生较大变化，破坏了水体的原有生态结构，最终出现水体功能退化的问题，而在生态灌溉渠道中种植一些相应的水生型植物，可以对氮、磷等物质进行拦截、吸收，促进水体中氮、磷的代谢，此生态减污方式具备水生植物生长快、低生长要求的特点，并有效对水体进行过滤净化，可以降低投资成本，构建科学的水生生态循环系统。如将一些净水植物（芦苇、菖蒲、灯心草等）种植在渠底坡面，不仅可以对水体进行净化，而且可以对渠道进行美化。
3.6动物保育设计
需要设计方便栖息动物活动和撤离的相关设施，例如生态走廊、庇护所和动物栖息地等，通过将生态走廊设计在渠顶，可以使动物快速越过渠道；或顺着渠道的纵向设计生态护坡、生态阶梯等；在渠壁上设计相应的生态动物栖息地，并在渠底两侧位置设计凹槽，从而方面动物栖息，以促进人与自然的和谐相处。
3.7拦污栅及沉沙池设计
拦污栅能够对部分漂浮垃圾进行阻挡，一般将其设计在灌溉渠道的进水位置、排水暗涵入口位置；根据实际情况设计沉沙池，可以使断面得到拓宽，增加渠道深度，降低水流速度，并起到沉降泥沙的作用。
结束语
在我国生态环境日益恶化的背景下，通过对传统灌溉渠道进行优化改进，应用生态化灌溉渠道设计理念，可以在发展农业生产的基础上，对生态环境进行保护，促进人与自然更加和谐的相处，从而为我国社会经济的可持续发展奠定基础。
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