新時期農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設計分析

章健

摘要 重點探討了農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設計思考方向，分別從抗旱時間、汲水計劃、分類管理、節(jié)水設計等方面展開論述，以求提升灌溉設施的可用性與水源利用率。

關(guān)鍵詞 農(nóng)田;水利工程;灌溉設施

中圖分類號：S274 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）09–0168–02

我國農(nóng)業(yè)耕地面積占全球的7%左右，但卻產(chǎn)出全球產(chǎn)量25%左右的糧食，可供全球20%左右的人口生存。新時期，我國全力開展相關(guān)基礎設施建設，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式更為科學，減輕自然條件對農(nóng)業(yè)的干擾，提高農(nóng)作物產(chǎn)出率和產(chǎn)出質(zhì)量。

1 農(nóng)田水利項目灌溉規(guī)劃設計價值

農(nóng)業(yè)是我國實現(xiàn)經(jīng)濟穩(wěn)定的重要產(chǎn)業(yè)之一，關(guān)乎綜合國力及競爭力的穩(wěn)定。高效建設農(nóng)田水利項目能為農(nóng)業(yè)提供穩(wěn)定存續(xù)的條件，改善農(nóng)業(yè)運行狀態(tài)，促使資源的有效運用。在水利項目建設中科學融入灌溉手段，不僅能提高農(nóng)作物產(chǎn)量，還可從側(cè)面保護周邊的自然生態(tài)。在工業(yè)產(chǎn)業(yè)高速成長的當下，污染問題愈發(fā)嚴重，綠地范圍不斷縮小，這對農(nóng)業(yè)也有不小的影響。為提升農(nóng)戶的經(jīng)濟收入與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益，落實灌溉規(guī)劃是有實際價值的。農(nóng)作物從播種至收獲的周期較長，期間要適時進行灌溉，為農(nóng)作物提供所需的基礎水分，確保最終收獲的產(chǎn)量。在新時期農(nóng)田水利項目的灌溉規(guī)劃上，相關(guān)人員需基于各地域差異、自然條件等進行合理化設計，采用適宜的處理方式完善農(nóng)田水利項目。

2 農(nóng)田水利項目灌溉規(guī)劃設計探討

在進行水利灌溉工程設計時，技術(shù)人員應提前考察輻射范圍內(nèi)的地形、氣候等客觀條件，秉承安全性與綜合利用的理念做好合理化設計。地形因素在水利灌溉項目建設中發(fā)揮著明顯的作用，前期規(guī)劃設計中需基于地形調(diào)整灌溉方案。農(nóng)作物品種、農(nóng)田面積、降水條件等都會影響實際灌溉所需的水量。通常情況下，農(nóng)田灌溉項目應考量灌溉農(nóng)田范圍內(nèi)的水源狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標準、經(jīng)濟發(fā)展狀態(tài)、水利設施落成情況等，滿足農(nóng)田澆灌區(qū)的水量需求。

2.1 灌溉設計保證率

灌溉設計保證率是指可以通過蓄水支持澆灌年數(shù)占整體可用年數(shù)的比率。假設某個水利灌溉工程已經(jīng)投入應用10年，在這10年的應用期間里滿足到灌溉需求的年數(shù)是8年，其余2年所提供的水源未能達到灌溉實際所需，則此灌溉項目的設計保證率是80%。因此，在規(guī)劃設計之前，技術(shù)人員應掌握該項目落成后實際灌溉區(qū)域的面積和農(nóng)作物種類，如水源儲備相對較大，獲取可用水源比較簡單，種植農(nóng)作物品種是水稻，則要求灌溉項目的設計保障率為75%～96%;如水資源不多，整體偏干旱，種植的農(nóng)作物也主要是耐旱品種，則灌溉項目的設計保證率應達到58%～84%，這樣才能發(fā)揮灌溉設施的價值。

2.2 確定抗旱時間

該項設計標準是指在小規(guī)模水庫及蓄水池等普通供給設施處于連續(xù)缺少自然降水供給狀態(tài)時可供農(nóng)田用水的天數(shù)。倘若一個灌溉項目可以不間斷為農(nóng)田提供100 d的澆灌用水，則該項目抗旱時間便是80 d。在實際規(guī)劃設計期間，設置抗旱時間后，技術(shù)人員應基于客觀狀況進行整體分析。農(nóng)田抗旱為水利項目灌溉設計中應強調(diào)的重要條件，同時是新時期農(nóng)業(yè)的挑戰(zhàn)因素之一。根據(jù)傳統(tǒng)的設計標準，灌溉設施至少要能提供80 d的水量，假設實際水量不足以支撐該灌溉時長，應及時調(diào)整修改。目前國內(nèi)部分地區(qū)選擇相對智能的方法進行灌溉設計，如在降水較多的月份把雨水收集起來，儲存的備用水體會定期換新，保證灌溉項目的抗旱效果。

2.3 項目的汲水規(guī)劃

汲水方案是灌溉項目設計中比較重要的一項，要求設計工程師在規(guī)劃時按照區(qū)域水源儲備條件展開詳細分析，選擇較為貼合現(xiàn)實需求的汲水模式。自流取水灌溉為項目設計中較為常見的形式?？茖W設置引水點是保證汲水方式與工程資本投入的重要部分，因此，一般會在灌溉范圍內(nèi)、上游地勢相對更高的區(qū)域中選擇引水點，滿足自流取水的高程要求。目前可選擇的取水設施形式有兩類，即無壩和有壩。

（1）無壩取水。根據(jù)有無建閘分成兩類，實際選定與使用應基于項目顯示條件與區(qū)域狀況而定。假設爆發(fā)洪水，在沒有閘的項目中引水口不能起到調(diào)節(jié)水體的作用，可能會由于水量過多沖刷破壞渠道。因此，大部分項目規(guī)劃設計會選擇帶有閘的形式，且引水角會設計成32°～46°，保證具備所需的汲水量，調(diào)節(jié)水流，弱化水體對引水口的破壞。

（2）有壩取水。部分農(nóng)田灌溉區(qū)實際水源比較充沛，但因地勢等客觀條件造成水位偏低，且常規(guī)的自流取水無法提供足夠的灌溉水量，這種情況便可選用有壩的形式。有壩取水的優(yōu)缺點比較明顯，缺點為工程建設造價偏高，優(yōu)點為汲水位置和灌溉區(qū)域相距不遠，與無壩取水模式對比，其引水干渠的總建設長度更短，可減少施工任務量。在前期規(guī)劃設計中，技術(shù)人員需全面考察項目輻射區(qū)域的可用水源、地勢、作物類型等因素，選用合適的汲水方式，保證灌溉工程的使用價值[1]。

2.4 設置分類管理

農(nóng)田灌溉項目的規(guī)劃設計應落實分類管理，保證設計成品的完整性與合理性。這里所指的分類管理表示在設計中確定好各板塊界線與功能，通過合理連接構(gòu)成灌溉網(wǎng)絡。比較常用的功能有生態(tài)、隔離及應急。

（1）生態(tài)功能。生態(tài)功能板塊為農(nóng)田水利項目首要功能分區(qū)，也就是灌溉用地，如耕地、綠化帶等均規(guī)劃在內(nèi)，確定好功能分區(qū)才能保證設計的合理性。

（2）隔離功能。隔離功能板塊屬于措施類的區(qū)域，把容易給農(nóng)作物發(fā)育帶來負面干擾的問題隔離在外，有人為和自然2個方面的問題。如道路、農(nóng)田、水利項目之間通過綠化帶分開，可降低人為擾動率;山口下沖區(qū)域布置壩體，與臨近農(nóng)田、水利項目分開，能減弱洪澇帶來的破壞。

（3）應急功能。應急功能板塊負責保障群眾生命財產(chǎn)安全，關(guān)鍵時刻會犧牲田地和灌溉設施。如山區(qū)與丘陵地形中，農(nóng)田與村民居住建筑通常是分散布局，合理借助地形把住宅與田地隔開，同時在上游恰當?shù)奈恢眯藿▔误w，如果遇到山洪，為防止破壞住宅，開啟上游壩體能達到應急效果[2]。

確定以上功能分區(qū)后再開展規(guī)劃設計，更容易提升灌溉項目的可用性與功能性。

2.5 落實節(jié)水規(guī)劃

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水源。我國農(nóng)業(yè)屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，實際所需水量較多，如果任由農(nóng)戶隨意取水灌溉，難免會浪費水資源，因此，節(jié)水規(guī)劃刻不容緩。設計師要清楚水源存在不可再生的特點，優(yōu)化節(jié)水效果為設計的第一要義，充分運用節(jié)水手段。具體可用在灌溉項目中的節(jié)水方式有：構(gòu)建自動化的管控系統(tǒng)，設置澆灌時間與單次澆灌量，有效利用水源;布設長距離引水渠，控制地下水使用量;集中水體進行反向灌溉，構(gòu)成循環(huán)用水格局。此外，農(nóng)田灌溉設施需輻射到規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的每塊農(nóng)田。因為各塊農(nóng)田客觀地勢的區(qū)別，水源耗用量勢必有差異，且各塊地的面積及生產(chǎn)的農(nóng)作物品種均有不同，所以，實際需水量略有區(qū)別。對此，設計節(jié)水設施時，技術(shù)人員應基于最小的灌溉模塊確定水源消耗狀況，在排水口處布置調(diào)節(jié)水量的設施，達到節(jié)水目的，防止統(tǒng)一的水量供給導致本身需水量較少的農(nóng)作物品種吸收過多的水分，不利于農(nóng)作物正常發(fā)育，保證農(nóng)田灌溉更具針對性。

2.6 小規(guī)模灌溉規(guī)劃

若水源儲備量有限或田地面積較小，一般選擇建設小規(guī)模灌區(qū)。首先，設計規(guī)劃中應基于田地整體面積確保支持灌溉所需水量，滿足地區(qū)經(jīng)濟推進需要。雖然建設規(guī)模相對較小，也需保障必要的配套設施，設定節(jié)水處理和必要水利功能等，注重灌溉與建設用地規(guī)劃的適宜性，確保利于提高農(nóng)作物產(chǎn)量，合理運用水利項目。

其次，注意澆灌范圍和當?shù)厮Y源分布條件，提升灌溉規(guī)劃的科學性與經(jīng)濟性，重點關(guān)注田地今后可預測的發(fā)展規(guī)模和本地水源保有量，延長灌溉設施的可用年限。

最后，規(guī)劃中，除分析上述內(nèi)容要素外，技術(shù)人員還需對水源管控與應用狀況等進行詳細設計，提升水資源循環(huán)使用效果，保障灌溉設施的綜合效用。

3 結(jié)束語

水利灌溉建設在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著巨大的價值。規(guī)劃設計此類項目時，技術(shù)人員必須立足于地區(qū)實際，結(jié)合天氣條件、農(nóng)田分布與面積、水資源分布及總量、地形地勢等因素準確劃分功能區(qū)，融入節(jié)水及自動控制等現(xiàn)代手段，發(fā)揮水利灌溉的使用價值。

參考文獻

[1] 郭有寧.農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃的設計研究[J].農(nóng)村實用技術(shù)，2021（6）：152-153.

[2] 楊江勇.農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設計的要點研究[J].工程建設與設計，2020（24）： 107-108.

責任編輯：黃艷飛