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1設計標準
農田水利設計需要參考的標準主要有《灌溉與排水工程設計規范》、《渠道防滲工程技術規范》及《農田排水工程技術規范》等。其中,灌溉設計保證率可根據灌區規模、灌水方法、灌區作物以及灌區的水土資源情況等因素,并結合相應技術規范中的要求取值。灌溉保證率通常應≥75%,雙季稻或糧食高產區則應≥85%,中、西部等缺水地區也至少應≥60%。如果灌區同時種植有旱作物和水田作物且以旱作物為主,則在水源得到保障的前提下,灌溉設計保證率通常應取75~80%。
2灌溉渠道系統設計
2.1灌排渠系布置的要求
首先,在條件允許的情況下,為了節省對各種資源的消耗,應盡量采用自流灌排的渠道布置方式;其次,渠道過長會帶來較大的滲漏水損失,所以在規劃設計渠道時,應盡量減小渠道長度;再次,在滿足灌溉設計保證率的基礎上盡量減少渠道數量;最后,為了不影響到正常的生產和生活,灌排渠系的布置還要最大限度地降低減對耕作和交通的不利影響。
2.2輸配水渠道系統
在項目實施的過程中,田塊的大小和方向應根據項目實施地區的實際地形條件來設計,而輸配水渠道系統則要根據田塊的布置形式、耕作要求以及灌區現有的水利設施來進行設計。輸配水渠道系統主要由干、支、斗、農這四級組成,并且在每一級上都建有相應的配套建筑物)。
2.3渠道斷面設計
對于農田水利設計來說,渠道斷面設計整個水利工程中一個非常重要的環節,精確化的斷面設計能夠使系統的效用得到最大限度的發揮。傳統觀點認為渠道斷面設計不需要那么精確,只要在某些范圍內滿足使用要求即可,但隨著科技的進步,越來越多的人們意識到了渠道斷面設計的重要性,加強對這一環節設計的精確性,將對整個項目的灌溉輸配水系統產生很大的積極作用。將渠道斷面的每一個數值都精確計算出來,并在確定斷面尺寸后校核其平均流速,將會使農田水利灌排系統的優勢發揮的更加充分。經過計算發現,對于臨夏地區的土地整理項目,如果干、支渠的流量較大,則宜采用弧底梯形斷面;如果流量較小,則宜采用U型斷面。這兩種渠道斷面的優勢是輸水能力好,并且施工要求低。
2.4渠道防滲
工程設計對于土地整理中的農田水利設計,防滲工程一直是其中最重要的一個方面。良好的防滲工程可以極大地較少渠道中水的滲透量,這對節約用水、保護水土具有極其重要的現實意義。具體而言,我們需要根據灌區的自然條件和規模等因素,并結合《渠道防滲工程技術規范》來最終確定出防滲材料的運用和防滲工程的布置。通常來說,防滲材料的運用應堅持因地制宜、滿足經濟可行性和符合生態保護的原則。根據多地的渠道防滲工程運用經驗可知,臨夏地區土地整理項目中渠道干、支、斗渠宜采用混凝土預制塊襯砌,其優勢是結構簡單,施工技術要求不高,防滲效果良好。
2.5灌溉方式的選擇
在確定具體灌溉方式時,應在綜合考慮灌區水源、地形、耕作方式等因素的基礎上,選擇既能滿足灌溉需求,又在經濟可接受范圍內的最佳灌溉方式。
3管道配水系統設計
3.1灌溉管道系統組成及配置
從客觀角度講,灌溉管道系統是灌溉輸配水工程的重要組成部分,它根據灌區的地形條件、水源質量以及實際用水需求,一般布置成環狀管網或樹枝狀管網。
3.2灌溉管道系統設計
在進行農田水利設計時,必須對灌溉管道系統的設計作進一步的加強和深化。值得注意的是,所設計的系統必須與灌區的實際情況相一致,許多地區盲目借鑒其他項目的成功經驗,但卻沒有深入分析本地區的實際情況,造成最終灌溉管道系統的實際應用效果并不理想。實際設計過程中,管道轉角應至少≥90°,輸水管道強度應根據填土和運輸工具對放空管道的壓力進行計算,而管徑則應根據管道系統的設計流量和管內流速進行綜合計算。
4排水工程規劃及水土保持
4.1排水工程規劃
排水工程的主要作用在于防澇、防漬以及防止土壤的鹽堿化等方面。排水設施應依照項目地區的實際地形條件,并結合《農田排水工程技術規范》進行設計,具體則可采用諸如溝渠、泵站以及水閘等相互交叉的排水建筑。
4.2水土保持
水土流失是造成土地資源損失的一個重要因素。基于農田水體安全的考慮,在項目地區進行農田水利設計時,要將固水和防止土壤中養分流失、防止或改良土壤鹽堿化以及種植防護林等措施都考慮進來,以便最大限度避免水土流失。
5結束語
實施土地整理項目是開發利用土地的一種新途徑,而農田水利設計則關系到項目地區土地的利用水平和實際生產率。因此,對土地整理項目中的農田水利設計問題進行研究,并盡量改善設計質量,對解決項目區內灌溉、排水和水土流失等問題具有重要意義。
作者:胥歡 雒天鵬 單位:固原市水利勘測設計院 中鋁寧夏能源有限公司六盤山熱電廠