水利灌溉工程的設計分析

摘 要：在我國的水利工程中，特別是農田水利工程，對于灌溉技術的要求非常高，因此在灌溉技術的設計過程中有很多需要注意的事項和問題。文章針對水利工程中的灌溉工程的技術設計進行詳細的分析和闡述，希望通過文章的分析和論述能夠為我國的灌溉技術設計的提升和發(fā)展貢獻力量，同時也為我國的水利工程特別是農田水利工程的創(chuàng)新以及發(fā)展貢獻力量。

關鍵詞：水利工程；灌溉；設計；分析

1 水利工程中灌溉設計的主要設計標準

我國的河流徑流量是伴隨著季節(jié)的更替發(fā)生變化的，因此我國的農業(yè)種植種類也在發(fā)生變化，這樣就決定了我國農田水利工程的灌溉用量是不統(tǒng)一的，我國每一年的降水量的差異也導致我們在進行灌溉設計的過程中給予充分的考慮。在灌溉設計過程中要有一個非常明確的設計標準作為我國設計的一個設計依據(jù)，這樣能夠有效的保障我國的灌溉設計的科學性以及有效性。關于水利工程中灌溉設計的主要設計標準的闡述和分析，文章主要從兩個方面進行闡述和分析。第一個方面是在設計過程中要達到工程對策灌溉設計保障率。第二個方面是在設計過程中要保障工程的抗旱天數(shù)。下面進行詳細的論述和分析。

1.1 在設計過程中要達到工程對策灌溉設計保障率

在我國灌溉工程中，灌溉設計保障率主要說的是在長期的灌溉使用過程中，工程灌溉用水得到保障的年份在使用總年份中的占有率。我們有百分之進行表示，英文表示是P。例如P=85%，這個公式表示的就是在水利工程使用一百年的基礎上，能夠有85年的灌溉用水滿足實際的使用需求。其余的15年則不能夠有效的保障水利灌溉需求，屬于工程上的缺水狀態(tài)。P=85%就是某一地灌溉工程的灌溉設計保障率。通常情況下，在設計灌溉保障率的過程中要根據(jù)相關的設計標準以及結合施工現(xiàn)場的具體情況進行確定。當工程的建設所在地為干旱區(qū)域時，在灌溉保障率的選擇上通常在50%到80%這個區(qū)間；當工程的建設所在地為水資源充沛的區(qū)域時，在灌溉保障率的選擇上通常在70%到95%這個區(qū)間。但是這只是一個參考性質的設計標準，在具體的設計過程中，還是要針對現(xiàn)場的實際情況和實際需要進行灌溉保障率的設計，滿足現(xiàn)場工程的使用性能。

1.2 在設計過程中要保障工程的抗旱天數(shù)

在灌溉設計過程中，另外的一個設計標準就是抗旱天數(shù)。這一標準的意義是，在水利工程的蓄水以及供水能力保障下，采用連續(xù)無雨的狀態(tài)進行設計參考。這里提及的連續(xù)無雨并不是在一段期間內沒有雨水發(fā)生，而是在一定的區(qū)間內降水量較少。在設計過程中通常將每日的雨水蒸發(fā)量大于每日的雨水降水量的情況視為連續(xù)無雨狀態(tài)。在這種狀態(tài)下滿足農作物生長需要的天數(shù)我們稱之為抗旱天數(shù)。例如水利工程中的灌溉用水能夠滿足連續(xù)無雨的狀態(tài)下使用90天，那么這一工程的灌溉抗旱天數(shù)設計標準就是90天。在設計過程中，抗旱天數(shù)的設定要根據(jù)實際的農作物要求進行選擇。抗旱天數(shù)的確定也需要根據(jù)現(xiàn)場的實際需求進行確定，但是在確定的過程中還是要結合相應的設計標準來綜合確定。

2 在灌溉設計中的取水方式的具體設計

關于灌溉設計中的取水方式的具體設計的論述和分析，文章主要從兩個方面進行闡述。第一個方面是取水方式設計中的無壩取水具體設計。第二個方面是取水方式設計中的有壩取水具體設計。下面進行詳細的分析和論述。

2.1 取水方式設計中的無壩取水具體設計

在灌溉設計的過程中，對于無壩取水的設計我們可以在渠首的位置設計兩種形式。一種是建閘形式；另一種是不建閘的形式。但是在實際的應用中，不建閘的形式不能很好地控制汛期的洪水流量，容易導致灌溉渠道的毀壞，發(fā)生嚴重的洪澇災害，因此在無壩取水的設計過程中，首先要考慮建閘形式的取水設計。為了保障灌溉渠道的水量流速平穩(wěn)，在設計的過程中我們要將進水閘中心線和河道的邊線的夾角設計成銳角的形式，角度范圍最好在30度和45度之間，這樣能夠保障水利的平穩(wěn)以及水流的流量。同時還能夠有效地減輕水流對于建筑的沖蝕力。

2.2 取水方式設計中的有壩取水具體設計

在灌溉設計的過程中，如果實際的河流水量充沛，但是由于地形的原因沒有滿足灌溉工程的實際需求，這樣的情況下，我們就需要進行有壩取水的設計工作，通過墊高河道的方式來提升河道的水位，保障灌溉的用水。這種方式的設計會在一定程度上提升工程的實際費用，但是有壩取水還是有一定的優(yōu)勢。第一能夠縮短灌溉渠道；第二能夠減少工程土方的工程量。

3 水利工程灌溉設計中灌溉渠道的布置具體設計原則

關于水利工程灌溉設計中灌溉渠道的布置具體設計原則的闡述和分析，文章主要從兩個方面進行論述。第一個方面是在灌溉渠道布置過程中要依照整體的規(guī)劃布置進行相關的設計。第二個方面是在灌溉渠道布置過程中要保障干渠和支渠的有效布置設計。下面進行詳細的論述和分析。

3.1 在灌溉渠道布置過程中要依照整體的規(guī)劃布置進行相關的設計

3.1.1 在設計過程中要對自然地形進行充分的利用

在進行灌溉具體設計的過程中，我們要充分地利用和固化相應的地形整治，將實際存在的山地。林地以及道路有機的結合規(guī)劃，最主要的是還要重視我國相關部門的實際需要，例如發(fā)電需求，航運需求以及人畜的實際用水。面對這些問題我們要進行全面的統(tǒng)籌兼顧，合理有效地規(guī)劃和利用現(xiàn)有的土地資源以及自然資源，最終的目的還是要保障我國水利工程中的灌溉面積的增多，提升我國農業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，為我國的社會效益和經濟效益發(fā)展助力。

3.1.2 在設計過程中要保障安全，將安全、可靠作為第一設計要務

在我國的渠道設計過程中，我們的布置設計灌溉系統(tǒng)和排水系統(tǒng)時要分開設計，同時在細節(jié)的設計過程中要顧全大局，考慮經濟效益的最大化。

3.1.3 在設計過程中要綜合利用現(xiàn)場的資源進行實際設計

山丘區(qū)地形的渠道設計要盡量避免靠近沿河、溪布置，以防止被山洪沖毀。干渠沿線的地質條件要好，避開風化巖層和節(jié)理發(fā)育的破碎帶以及透水性強的土質地帶。沿渠應有合適的排洪、泄洪設施，如溢洪堰、泄水閘等。

3.2 在灌溉渠道布置過程中要保障干渠和支渠的有效布置設計

3.2.1 山地以及丘陵地形的干渠和支渠的設計布置要求

在設計干渠沿等高線布置時，要考慮到灌區(qū)位于分水嶺與山溪或河流之間，呈狹長形，等高線大致與河流方向平行，灌區(qū)上游坡度較大，地面狹窄等實際情況。

3.2.2 平原地形的干渠和支渠的設計布置要求

平原型灌區(qū)一般來說，平源地區(qū)大多位于河流的中、下游，由河流沖積而成，地形比較開闊，而且有大片集中的耕地。設計時可以把地理條件與洪、澇、旱、漬、堿等災情的程度結合起來，進行干、支渠的布置。

3.2.3 山麓平原地形的干渠和支渠的設計布置要求

山麓平原型灌區(qū)當排水條件好，但是地下水埋藏深，開發(fā)比較困難，因此，設計時可以著重利用地面水發(fā)展渠灌；而當?shù)叵滤^易開采、水質符合要求時，則著重興建井灌或井渠灌溉。

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