農(nóng)田水利渠道設(shè)計與施工中存在的問題和對策探究

李 影 姚百超 賀志遠

（1、佳木斯市水利勘測設(shè)計研究院，黑龍江 佳木斯154002 2、佳木斯市河道管理處，黑龍江 佳木斯154002）

隨著我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體系的不斷發(fā)展與完善，農(nóng)田水利渠道工程已經(jīng)廣泛應(yīng)用于不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)活動內(nèi)。此種工程不但能夠為農(nóng)田提供有效且便捷的排澇渠道，同時更能夠提供科學(xué)、合理的農(nóng)業(yè)灌溉管理平臺，使農(nóng)田作物的產(chǎn)量與質(zhì)量更加可控。但從目前農(nóng)田水利渠道的設(shè)計與施工角度來看，影響工程使用壽命與質(zhì)量的問題仍舊很多，若要為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體系提供更全面的保障，則需要設(shè)計與施工單位對此類問題給予足夠重視。

1 農(nóng)田水利渠道設(shè)計與施工要求

首先，農(nóng)田水利渠道在設(shè)計與施工期間，必須基于地域農(nóng)田環(huán)境確定科學(xué)有效的方案，因此必須嚴格控制勘察資料的精度與全面性，以便工程方案的設(shè)計更具合理性；其次，在工程設(shè)計過程中，勘測人員必須結(jié)合巖土質(zhì)量、水土環(huán)境與抗震烈度等數(shù)據(jù)，判定現(xiàn)場施工流程中潛在的風(fēng)險，在圖紙中標記出高填方、深挖方與危險地段，以便后續(xù)設(shè)計工作能夠盡量規(guī)避這些危險地段，為農(nóng)田水利渠道工程體系的構(gòu)建提供更科學(xué)的設(shè)計方案，避免對施工人員的生命安全與工程質(zhì)量造成影響；再次，工程必須堅持因地制宜的設(shè)計原則，充分考慮農(nóng)田周邊環(huán)境的地勢與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，并結(jié)合不同地段的灌溉與排水需求確定適宜的方案，確保灌溉與排水系統(tǒng)能夠長時間處于順暢且合理的狀態(tài)，才能使地域農(nóng)田作物的產(chǎn)量與質(zhì)量得以保障。并且在實際過程中，需盡量規(guī)避民房等工程設(shè)施，使各個渠道之間盡量平行，避免出現(xiàn)交叉等情況；最后，設(shè)計者需充分考慮農(nóng)田地勢、周圍地形、渠道橫截面、巖土質(zhì)量與過水量等情況，確保干渠與支渠的配置系數(shù)合理，并且方案具備經(jīng)濟性與可行性。另外，渠道設(shè)計功能不應(yīng)單一，應(yīng)充分結(jié)合地理環(huán)境做好防洪防澇工作，使農(nóng)田水利工程與居民生產(chǎn)、生活相結(jié)合，才能使農(nóng)田作物的灌溉效果更可控。

2 農(nóng)田水利渠道設(shè)計與施工中存在的問題

2.1 農(nóng)田水利渠道設(shè)計問題

首先，部分農(nóng)田水利渠道受設(shè)計規(guī)范與基礎(chǔ)資料不完善等因素影響，使得設(shè)計內(nèi)容與實際需求產(chǎn)生較大的偏差，不但難以滿足農(nóng)田水利渠道的功能性需求，同時也會極大的影響水利渠道的使用壽命；其次，部分設(shè)計單位受專業(yè)性等因素影響，在工程設(shè)計期間脫離了實際的要求，認為只需要吻合規(guī)范與標準要求便可，缺乏技術(shù)經(jīng)濟觀念，并未做過設(shè)計優(yōu)化，使得施工過程中面臨的問題較多，頻繁做設(shè)計變更，不但影響了整體的施工進度，也會增加較多的施工成本；最后，部分農(nóng)田水利渠道工程設(shè)計期間，并未對跌水設(shè)計給予足夠重視，特別是小型水利工程中，多數(shù)設(shè)計者并未親自對農(nóng)田現(xiàn)場的環(huán)境進行調(diào)研，單純依靠資料進行跌水設(shè)計，勢必會影響實際的供水效果，使設(shè)計水準難以得到保障，同時也極大增加了水利工程的施工難度。

2.2 農(nóng)田水利渠道施工問題

首先，受農(nóng)田水利渠道施工認知等因素影響，在多數(shù)工程中，施工與管理人員并未準備過標尺等裝置，僅僅依靠現(xiàn)場初期定位便施工，而不做渠道中心線的核查，勢必會影響渠道的實際安裝質(zhì)量，使渠道的水密性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受影響；其次，在渠道基坑開挖過程中，管理人員并未對U 型槽的頂部高度進行調(diào)整，并未及時清理回填土內(nèi)的雜物，使得尺寸較大的雜物混入水利渠道工程體系內(nèi)，若收到外力等因素影響，則極易對渠道材料造成損傷，使水利灌溉的預(yù)期效果難以得到保障；最后，在施工方案流程中，部分抗勘測人員并未考慮過渠道底寬、比降等參數(shù)，這使得渠道放樣數(shù)據(jù)的全面性與準確性難以得到保障。

3 農(nóng)田水利渠道設(shè)計問題解決對策

3.1 農(nóng)田水利渠道設(shè)計優(yōu)化

首先，在農(nóng)田水利渠道設(shè)計過程中，設(shè)計者需由干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠的流程考慮適宜的水利系統(tǒng)架構(gòu)方案，避免跨級設(shè)計等情況出現(xiàn)，才能使渠道設(shè)計的合理性得以保障，避免出現(xiàn)不可控的風(fēng)險。而若是農(nóng)田灌溉區(qū)域的面積低于20000hm2，為降低水利渠道設(shè)計成本，則可以考慮減少渠道級數(shù)。而若是超出20000hm2，則需嚴格按照標準與規(guī)范要求布置農(nóng)田水利渠道，以便渠道灌溉功能與使用壽命得以持續(xù)保障。其次，渠道布置應(yīng)首選地勢較高的區(qū)域，以便借助流水重力勢能提供足夠的傳導(dǎo)動力。其中支渠與干渠的設(shè)計需沿等高線展開，而渠系的布局則應(yīng)該基于鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田分配的特征與獨立分配量做規(guī)劃，確保水資源供應(yīng)量適宜，且能夠遵循斷而直的設(shè)計原則，以便使渠道使用壽命得以顯著延長。若過程中存有破碎巖石、滑坡、深挖、高填等問題，則需要做好現(xiàn)場勘測，確定詳細方案繞開此類區(qū)域。另外，為確保渠道結(jié)構(gòu)時刻處于穩(wěn)定狀態(tài)，設(shè)計者應(yīng)盡量降低石渠與剛性襯砌渠道的轉(zhuǎn)角曲率半徑，確保半徑盡量貼合水面寬度2.5 倍。若是受地理環(huán)境等因素限制，則需要提供適宜的防護措施，以便延長農(nóng)田水利渠道的使用壽命。最后，若農(nóng)田水利渠道布置在水土環(huán)境較復(fù)雜的區(qū)域，則需要盡量繞過池塘、水庫及圍堰等工程，并適當保持距離，做好渠道布局的調(diào)節(jié)與反調(diào)節(jié)。若灌區(qū)工程的覆蓋范圍超過10000 畝，則干渠與支渠需選用連續(xù)灌溉的方式設(shè)計，而斗渠與農(nóng)渠需選用輪灌的方式設(shè)計，過程中需確保每個輪灌組的供水量保持一致，以便更好的控制農(nóng)田作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。

續(xù)灌渠道的設(shè)計流量可以采用Qs=Q(1+θL)進行計算，其中Q表示的是續(xù)灌渠道的設(shè)計流量，單位是m3／s，Qs表示的是渠灌分出的總流量，單位是m3／s，θ 表示的是渠道單位長度的水量損失率，單位是%／km，L表示的是渠道的工作長度。如果渠道工程施工地區(qū)偏濕潤，應(yīng)該取最小值，而如果渠道工程施工地區(qū)偏干旱，則應(yīng)該取最大值。并且還需要注意續(xù)灌渠道最小流量最好≥設(shè)計流量的40%，最小水深最好≥設(shè)計水深的70%。

3.2 農(nóng)田水利渠道比降設(shè)計

渠底比降是農(nóng)田水利渠道設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，在設(shè)計中，要先對農(nóng)田水利渠道舊的渠底比降參數(shù)進行深入的調(diào)查，總結(jié)出現(xiàn)的問題，并全面分析其原因，然后結(jié)合現(xiàn)階段以及未來的需求來對渠底比降進行科學(xué)的設(shè)計，以長遠利益為指導(dǎo)，將潛在的問題一次性徹底解決，從而大大提高農(nóng)田水利的經(jīng)濟效益。另外，渠底沉降會對其它工作產(chǎn)生影響，因此必須要統(tǒng)籌全局，設(shè)計必須要符合科學(xué)、合理的原則，以保障其經(jīng)濟效益和社會效益。在土渠道中，必須要盡量降低渠底比降，一般選擇的數(shù)值為1／1000，在混凝土襯砌渠道中，為了有效降低跌水的個數(shù)與跌水的落差，要適當?shù)脑龃笄妆冉?，一般選擇的數(shù)值為1／500，不過增大數(shù)值的同時要考慮渠內(nèi)水深，避免由于流速過大而使水深降低，這樣不能很好的滿足灌溉供水需求。

4 農(nóng)田水利渠道工程施工質(zhì)量控制措施

在U型槽施工質(zhì)量管理期間，管理人員需嚴格監(jiān)督混凝土材料的澆筑與夯實流程，確保U 型槽內(nèi)壁保持光滑且水密性優(yōu)異，能夠通過坡度使水資源順利流入農(nóng)田澆灌系統(tǒng)內(nèi)，并能夠有效避免泥沙阻塞等風(fēng)險，使農(nóng)田水利渠道工程的實用性得以保障。其次，管理人員需嚴格審核入場材料，對渠道組件的安裝進行監(jiān)督，確保施工前對施工現(xiàn)場的巖土質(zhì)量、高程與抗震烈度等數(shù)據(jù)進行采集，確定適宜的加固方案，以此保證渠道內(nèi)平滑度滿足施工圖紙與標準的要求。另外，在渠道工程回填土施工中，管理人員需做好土質(zhì)雜物的篩選，確保回填土質(zhì)地細致，并在回填前通過標尺核對渠道中心線是否與放樣線保持一致，以便使施工準確性與質(zhì)量性得以保障。若是發(fā)現(xiàn)存有差異，則需要及時進行調(diào)整，并做好材料銜接與密封工作。

5 結(jié)論

農(nóng)田水利渠道設(shè)計與施工的有效落實，既能夠基于農(nóng)田地理環(huán)境，提供更適宜的灌溉方案，以便使農(nóng)田水利工程的實際效益更加顯著，同時憑借施工流程的監(jiān)督，更能夠較好的把控施工質(zhì)量，使農(nóng)田水利渠道的施工壽命得以維持。故而，在論述農(nóng)田水利渠道設(shè)計與施工中存在的問題和對策期間，必須明確水利工程設(shè)計與施工的原則，并確定各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制要素，做好設(shè)計與施工流程的監(jiān)督，才能使農(nóng)田水利渠道的功能性、可靠性得以保障。