摘要：農(nóng)田水利灌溉工程是關(guān)系到農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民的工程，在建設(shè)新農(nóng)村的大背景下，水利部門應(yīng)該嚴(yán)抓、嚴(yán)管工程的設(shè)計(jì)工作，以發(fā)展農(nóng)業(yè)、建設(shè)農(nóng)場(chǎng)、利惠農(nóng)民為基本指導(dǎo)方針，設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理、高效、安全的水利灌溉工程。灌溉規(guī)劃是農(nóng)田水利工程規(guī)劃的重要組成部分。通過(guò)灌溉規(guī)劃，選擇合適的灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，正確地決定灌溉工程的布局，并進(jìn)行灌溉工程的設(shè)計(jì)，對(duì)于充分利用水土資源和灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)都有重要的意義。
　　關(guān)鍵詞：水利；灌溉工程；設(shè)計(jì)
　　
　　一、水田節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀
　　1、水田節(jié)水灌溉經(jīng)濟(jì)及環(huán)境影響
　　節(jié)水灌溉包括水資源的合理開(kāi)發(fā)利用、輸配水系統(tǒng)節(jié)水、田間灌溉系統(tǒng)節(jié)水、管理節(jié)水以及農(nóng)藝節(jié)水等方面。節(jié)水灌溉的目的是在不危及作物產(chǎn)量的前提下，通過(guò)優(yōu)化作物的灌水次數(shù)、灌水定額的灌水延續(xù)時(shí)間，減少總的灌溉用水量。即使減少20％～70％的灌溉用水，也可能不會(huì)引起水稻產(chǎn)量的下降。在節(jié)水灌溉對(duì)環(huán)境影響方面，采用間歇式灌溉，由于田間無(wú)水層的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)稻田環(huán)境有較大的改變，須注意并防治其帶來(lái)的不利影響與深水條件相比，土壤干濕條件下養(yǎng)份揮發(fā)損失加大，宜用多次追肥來(lái)降低這種影響。
　　2、噴微灌對(duì)水稻節(jié)水灌溉影響
　　噴微灌有的地方稱之為霧灌，與滴灌相似，只是為了克服滴頭太易于堵塞的缺點(diǎn)，將滴頭改為微噴頭，由于微噴頭出流孔口大一些，流量大一些，流速慢一些，所以不象滴頭那么容易堵塞，但流量加大了，毛管相應(yīng)也要加粗些。在每棵作物或樹(shù)下裝1—2個(gè)微噴頭一般即可滿足灌溉的需要。微噴頭仍有堵塞問(wèn)題，因此也要對(duì)過(guò)濾問(wèn)題給予足夠的重視，每畝造價(jià)與固定式滴灌相仿。在國(guó)外有逐漸以微噴灌取代滴灌的趨勢(shì)。但是在溫室（或大棚）內(nèi)使用微噴灌會(huì)大大提高室內(nèi)之空氣濕度。而不利于對(duì)濕度敏感作物（如黃瓜）的生產(chǎn)，這時(shí)只好用滴灌近年來(lái)我國(guó)微噴灌設(shè)備生產(chǎn)逐漸完善。微噴灌面積的發(fā)展很快，是一種很有發(fā)展前途的節(jié)水灌水方法。特別適用于灌溉果園。
　　從傳統(tǒng)的灌溉模式變?yōu)楣?jié)水灌溉，雖然節(jié)水量不多（7％），但是可以大大提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，改善生態(tài)環(huán)境。將滴灌與傳統(tǒng)的灌溉方式加以比較，得出：與傳統(tǒng)的地面灌溉相比，滴灌可以節(jié)約65％的灌溉用水；另外，滴灌與合理施肥結(jié)合可以加大水田的產(chǎn)量，增加農(nóng)民的收入，對(duì)水稻采用噴灌用水率和經(jīng)濟(jì)可行性分析，相對(duì)于傳統(tǒng)的澆灌水稻噴灌可以增加18％產(chǎn)量，節(jié)約35％的用水量。
　　二、農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的優(yōu)勢(shì)
　　農(nóng)田水利工程建設(shè)的建議，推廣水利工程建設(shè)新技術(shù)從根本上講，農(nóng)田水利建設(shè)首要解決的就是農(nóng)田的灌溉問(wèn)題。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，水利建設(shè)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，立足創(chuàng)新，為發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化做出貢獻(xiàn)。
　　農(nóng)田水利系統(tǒng)要安全、高產(chǎn)、高效、可持續(xù)發(fā)展就要依靠新技術(shù)。目前得到認(rèn)可的“濕地”節(jié)水灌溉的優(yōu)勢(shì)有：
　　（1）高效節(jié)水
　　能夠合理地取到適合的水量，保證糧食的持續(xù)高產(chǎn)，是廣泛節(jié)水、合理利用水資源的一種經(jīng)濟(jì)體系。有利于保護(hù)地下水。該體系能夠保護(hù)環(huán)境，特別是能減輕由于灌區(qū)過(guò)量施用化肥導(dǎo)致農(nóng)藥失效的后果，能夠全面地保持對(duì)農(nóng)業(yè)水源的改善，保持了地下水位的動(dòng)態(tài)平衡，改善水質(zhì)。農(nóng)村飲水安全問(wèn)題一直深受國(guó)家和人民的重視。節(jié)水體系能夠?yàn)楫?dāng)?shù)靥峁┌踩�的、�?biāo)準(zhǔn)生活用水。
　　（2）潔凈環(huán)保
　　以往的濕地農(nóng)田灌溉系統(tǒng)主要在中國(guó)南方平原和淺丘陵地區(qū)進(jìn)行建設(shè)，因?yàn)槠溟g分布著洼地、塘堰和荒溝等。濕地農(nóng)田灌溉節(jié)水體系主要是利用這些天然的塘、坑、洼地等，將其改造成“人工小型濕地”，其原理主要是利用植物的生長(zhǎng)作用。將排水溝略加擴(kuò)寬，種植對(duì)降污作用強(qiáng)的植物，形成溝渠濕地。將這些小型濕地、生態(tài)溝與原有溝渠相連，形成“排灌溝渠—人工濕地”的綜合系統(tǒng)。這樣一來(lái)，從農(nóng)田排出多余的灌溉或雨水，可進(jìn)入下游鄰近的小型人工濕地或生態(tài)溝。經(jīng)過(guò)濕地凈化后，水從另一端排入生態(tài)小溝，排入下游小型水庫(kù)或湖泊等。這種技術(shù)主要是依據(jù)了國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，能夠保持農(nóng)田排水中氮、磷含量的濕地面積為其承接排水農(nóng)田面積的5%～7%，而且水已經(jīng)過(guò)排灌溝渠和小型濕地綜合系統(tǒng)的凈化后會(huì)更加潔凈環(huán)保，其水質(zhì)符合灌溉標(biāo)準(zhǔn)。這種水循環(huán)的科學(xué)技術(shù)是探索節(jié)水的新路，是對(duì)農(nóng)田灌溉的一次有效創(chuàng)新。
　　三、農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)的取水方式
　　1、取水方式的設(shè)計(jì)
　　取水方式的設(shè)計(jì)是農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)的重要組成部分，在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)不同地區(qū)的灌溉水源，決定其取水方式的設(shè)計(jì)方向。一般來(lái)說(shuō)灌溉的水源可以分為兩類：一是自流取水灌溉；二是提水取水灌溉。水利工程的取水設(shè)計(jì)要針對(duì)這兩種類型進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　（1）自流取水灌溉。以河流作為水源時(shí)，又可分為兩種：一是無(wú)壩取水；二是有壩取水。在設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證自流灌溉的水位高程，開(kāi)渠建閘引水的地點(diǎn)要選河流上游水位較高的地點(diǎn)，引水口地點(diǎn)的選擇決定了取水方案的設(shè)計(jì)，包括建設(shè)成本的投入。因?yàn)橐�水口的不同決定了需要修建的水干渠長(zhǎng)度不同，所要增加的土石方工程量，以及沿程水頭損失和水量損失以及各類建筑物數(shù)量也各有不同。
　　1）無(wú)壩取水。在設(shè)計(jì)無(wú)壩取水的渠首時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)為有建閘和不建閘兩類。但是考慮到不建閘的引水口在洪水期間不能控制流量，渠道易被洪水沖毀，農(nóng)田會(huì)被淹沒(méi)等情況。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮建設(shè)建閘控制的方案。通過(guò)把進(jìn)水閘的中心線與河道水流方向的夾角（叫引水角），設(shè)計(jì)為銳角（30～45。），保證入渠的水流平穩(wěn)，而且引水量也大，又可以減輕對(duì)引水口下方的沖蝕。
　　2）有壩取水。如果工程所在地的河流水源豐富，但是由于地勢(shì)或者其他原因水位較低，無(wú)法滿足自流灌溉引水要求。此時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)在河道上修建阻水建筑物（低壩或節(jié)制閘），提高水位，以保證引水自流灌溉。這種取水方式的設(shè)計(jì)雖然會(huì)增加筑壩的工程投資費(fèi)用，但引水口位置離灌區(qū)較近，引水干渠長(zhǎng)度較無(wú)壩取水大為縮短，可以減少了土石方工程量和交叉建筑物的數(shù)量。①溢流壩可以起到橫攔河道。抬高水位，同時(shí)排出河道多余的水量和汛期洪水的作用；②進(jìn)水閘可以用于引水灌溉，并能控制入渠的流量。其平面布置有兩種類型，一是側(cè)面取水；二是正面取水。由于側(cè)面取水不能在引水口處形成橫向水流，會(huì)導(dǎo)致大量的泥沙入渠，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮工程水源的情況，如果工程地處多泥沙河流則要選用正面取水的方案。正面取水是指進(jìn)水閘引水方向同河道水流方向一致或斜交時(shí)，在引水口處能形成橫向環(huán)流，可以達(dá)到使水流表層清水入渠，底層含沙水流離開(kāi)引水口的效果，是農(nóng)田有壩取水的常用取水型式；③排沙閘可以起到防止泥沙入渠的作用，是多泥沙河流低壩取水樞紐中不可缺少的組成部分。其過(guò)水能力一般應(yīng)大于進(jìn)水閘的過(guò)水能力，其底板高程則要低于進(jìn)水閘的底板高程，以求良好的沖沙效果。其他防治泥沙入渠措施還有沉沙槽、沖沙廊道和沉沙池等，要因地制宜選用；④防洪堤為減少攔河壩對(duì)上游的淹沒(méi)損失。洪水期間保護(hù)上游城鎮(zhèn)、交通和農(nóng)田的安全，還要在攔河壩上游沿河岸修筑防洪堤。
　　四、節(jié)水灌溉渠系布置的設(shè)計(jì)原則
　　1總體規(guī)劃布置的設(shè)計(jì)原則
　　在進(jìn)行灌溉渠系規(guī)劃時(shí)最大限度地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的完美結(jié)合。其規(guī)劃布置一般應(yīng)遵循下述基本原則：
　　（1）充分利用地形條件的原則，灌溉渠道應(yīng)布置在高處，與其相對(duì)應(yīng)的排水溝道布置在低處，力求自流灌溉、排水，建成灌排分開(kāi)，各自獨(dú)立的灌排兩套系統(tǒng)。對(duì)局部高地或洼地，可分別采取小片提灌（排）等措施處理，不必為了照顧局部而影響全局。同時(shí)，在渠道線路布置上要考慮到經(jīng)濟(jì)因素，渠線布置盡可能直、順、整齊，減少交叉建筑物，避免更多良田和民房被占。
　　（2）安全為主的設(shè)計(jì)原則，渠道工程必須要安全可靠，在渠道布置時(shí)盡可能避免深挖方、高填方和難工險(xiǎn)段。山丘區(qū)地形的渠道設(shè)計(jì)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(zhì)條件要好，避開(kāi)風(fēng)化巖層和節(jié)理發(fā)育的破碎帶以及透水性強(qiáng)的土質(zhì)地帶。沿渠應(yīng)有合適的排洪、泄洪設(shè)施，如溢洪堰、泄水閘等。
　　（3）綜合利用的原則，山丘區(qū)的灌溉渠道應(yīng)利用集中落差，結(jié)合水電、水力加山丘區(qū)的灌溉渠道應(yīng)利用集中落差，結(jié)合水電、水力加工，開(kāi)展多種經(jīng)營(yíng)，一水多用，充分利用水土資源。還應(yīng)考慮采用庫(kù)、塘、渠并用，蓄、引、提結(jié)合的長(zhǎng)藤結(jié)瓜灌溉系統(tǒng)。平原地區(qū)要采用河水和井水灌溉相結(jié)合，地表水與地下水聯(lián)合運(yùn)用的灌溉系統(tǒng)。
　　2、干、支渠布置的設(shè)計(jì)原則
　　在確定干、支渠的布置方案時(shí)，要堅(jiān)持實(shí)事求是的原則，具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)實(shí)際的地形地貌進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　（1）山地、丘陵型灌區(qū)山地、丘陵型灌區(qū)的地形起伏，復(fù)雜多樣，坡度陡，耕地多為坡地、梯田。修建農(nóng)田的工程多有渠道彎且長(zhǎng)、建筑物多、施工復(fù)雜等特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)干渠沿等高線布置時(shí)，要考慮到灌區(qū)位于分水嶺與山溪或河流之間，呈狹長(zhǎng)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(shí)際情況，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該以求“水不低頭”，即水位少降低，為方向，以求最大限度地自流控制全部灌區(qū)面積。支渠在干渠一側(cè)引出，這種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：干渠縱比降平緩，水頭損失小，控制面積大；筑渠堤結(jié)合開(kāi)挖山坡截水溝，攔截坡地暴雨徑流，既攔山洪，又防止水土流失。
　　（2）平原型灌區(qū)一般來(lái)說(shuō)，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(kāi)闊，而且有大片集中的耕地。設(shè)計(jì)時(shí)可以把地理?xiàng)l件與洪、澇、旱、漬、堿等災(zāi)情的程度結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行干、支渠的布置。
　　（3）山麓平原型灌區(qū)當(dāng)排水條件好，但是地下水埋藏深，開(kāi)發(fā)比較困難，因此，設(shè)計(jì)時(shí)可以著重利用地面水發(fā)展渠灌；而當(dāng)?shù)叵滤�較易開(kāi)采、水質(zhì)符合要求時(shí)，則著重興建井灌或井渠灌溉。山麓平原型灌區(qū)等高線與河流平行或斜交，地面坡度傾向河流，上部地面坡度陡，近河地面坡度緩。干渠多沿山麓方向布置，支渠與干渠垂直或成一角度布置，主要視地形情況而定。在灌區(qū)前緣與河流鄰近部位，地下水逐漸升高而接近地面，應(yīng)修建排水系統(tǒng)，排除地面水和地下水，實(shí)行灌排分開(kāi)的布置形式，以求互不干擾。
　　（4）沖積平原型灌區(qū)針對(duì)這類地形，在設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)工程位于在地面水豐富、排水條件較好的地區(qū)時(shí)，應(yīng)該采用灌排分開(kāi)的的布置形式。灌溉渠道進(jìn)行灌溉和沖洗壓鹽，排水溝道則除澇、防漬和防止土壤次生鹽堿化。
　　5結(jié)束語(yǔ)
　　農(nóng)田節(jié)水灌溉的發(fā)展對(duì)緩解水資源緊缺，擴(kuò)大灌溉面積，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮巨大作用。正確客觀地評(píng)價(jià)節(jié)水灌溉綜合效益，探索適合自己的節(jié)水模式，為科學(xué)決策和節(jié)水型社會(huì)的建立產(chǎn)生積極作用。參考文獻(xiàn)：
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