1 概述
在当前各类土地整理项目中,农田水利工程是重中之重,对其加以合理设计对提高土地整理的水平意义重大。就目前的发展情况而言,土地整理中的农田水利设计还存在一些问题。因此,有必要提高土地整理中农田水利工程的设计质量,将其中一些不符合设计规范的问题加以解决,这样才能真正达到实施土地整理项目的目的。
2 设计标准
农田水利工程主要由灌溉输配水工程和排水工程组成。其中,灌溉输配水工程又包括灌溉渠道系统和管道配水系统,其主要作用是将适量的水逐级输送并分配到田间;至于排水工程,则是将多余的地表水和地下水排除。通常来说,农田水利设计需要参考的标准主要有《灌溉与排水工程设计规范》、《渠道防渗工程技术规范》及《农田排水工程技术规范》等。其中,灌溉设计保证率可根据灌区规模、灌水方法、灌区作物以及灌区的水土资源情况等因素,并结合相应技术规范中的要求取值。灌溉保证率通常应≥75%,双季稻或粮食高产区则应≥85%,中、西部等缺水地区也至少应≥60%。如果灌区同时种植有旱作物和水田作物且以旱作物为主,则在水源得到保障的前提下,灌溉设计保证率通常应取 75~80%。
3 灌溉渠道系统设计
3.1 灌排渠系布置的要求
首先,在条件允许的情况下,为了节省对各种资源的消耗,应尽量采用自流灌排的渠道布置方式;其次,渠道过长会带来较大的渗漏水损失,所以在规划设计渠道时,应尽量减小渠道长度;再次,在满足灌溉设计保证率的基础上尽量减少渠道数量;最后,为了不影响到正常的生产和生活,灌排渠系的布置还要最大限度地降低减对耕作和交通的不利影响。
3.2 输配水渠道系统
在项目实施的过程中,田块的大小和方向应根据项目实施地区的实际地形条件来设计,而输配水渠道系统则要根据田块的布置形式、耕作要求以及灌区现有的水利设施来进行设计。输配水渠道系统主要由干、支、斗、农这四级组成,并且在每一级上都建有相应的配套建筑物)。
3.3 渠道断面设计
对于农田水利设计来说,渠道断面设计整个水利工程中一个非常重要的环节,精确化的断面设计能够使系统的效用得到最大限度的发挥。传统观点认为渠道断面设计不需要那么精确,只要在某些范围内满足使用要求即可,但随着科技的进步,越来越多的人们意识到了渠道断面设计的重要性,加强对这一环节设计的精确性,将对整个项目的灌溉输配水系统产生很大的积极作用。将渠道断面的每一个数值都精确计算出来,并在确定断面尺寸后校核其平均流速,将会使农田水利灌排系统的优势发挥的更加充分。经过计算发现,对于临夏地区的土地整理项目,如果干、支渠的流量较大,则宜采用弧底梯形断面;如果流量较小,则宜采用 U 型断面(如图 1 所示)。这两种渠道断面的优势是输水能力好,并且施工要求低。
3.4 渠道防渗
工程设计对于土地整理中的农田 水 利设计,防渗工程一直是其中最重要的一个方面。良好的防渗工程可以极大地较少渠道中水的渗透量,这对节约用水、保护水土具有极其重要的现实意义。具体而言,我们需要根据灌区的自然条件和规模等因素,并结合《渠道防渗工程技术规范》来最终确定出防渗材料的运用和防渗工程的布置。通常来说,防渗材料的运用应坚持因地制宜、满足经济可行性和符合生态保护的原则。根据多地的渠道防渗工程运用经验可知,临夏地区土地整理项目中渠道干、支、斗渠宜采用混凝土预制块衬砌,其优势是结构简单,施工技术要求不高,防渗效果良好。
3.5 灌溉方式的选择
在确定具体灌溉方式时,应在综合考虑灌区水源、地形、耕作方式等因素的基础上,选择既能满足灌溉需求,又在经济可接受范围内的最佳灌溉方式。
4 管道配水系统设计
4.1 灌溉管道系统组成及配置
从客观角度讲,灌溉管道系统是灌溉输配水工程的重要组成部分,它根据灌区的地形条件、水源质量以及实际用水需求,一般布置成环状管网或树枝状管网。
4.2 灌溉管道系统设计
在进行农田水利设计时,必须对灌溉管道系统的设计作进一步的加强和深化。值得注意的是,所设计的系统必须与灌区的实际情况相一致,许多地区盲目借鉴其他项目的成功经验,但却没有深入分析本地区的实际情况,造成最终灌溉管道系统的实际应用效果并不理想。实际设计过程中,管道转角应至少≥90°,输水管道强度应根据填土和运输工具对放空管道的压力进行计算,而管径则应根据管道系统的设计流量和管内流速进行综合计算。
5 排水工程规划及水土保持
5.1 排水工程规划
排水工程的主要作用在于防涝、防渍以及防止土壤的盐碱化等方面。排水设施应依照项目地区的实际地形条件,并结合《农田排水工程技术规范》进行设计,具体则可采用诸如沟渠、泵站以及水闸等相互交叉的排水建筑。
5.2 水土保持
水土流失是造成土地资源损失的一个重要因素。基于农田水体安全的考虑,在项目地区进行农田水利设计时,要将固水和防止土壤中养分流失、防止或改良土壤盐碱化以及种植防护林等措施都考虑进来,以便最大限度避免水土流失。
6 结束语
实施土地整理项目是开发利用土地的一种新途径,而农田水利设计则关系到项目地区土地的利用水平和实际生产率。因此,对土地整理项目中的农田水利设计问题进行研究,并尽量改善设计质量,对解决项目区内灌溉、排水和水土流失等问题具有重要意义。
参考文献
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