王富欣，姜海濤，石 煒，曾斯亮

（江蘇省淮安市水利勘測設(shè)計研究院有限公司，223005，淮安）

一、灌渠設(shè)計偏差的分析

1.灌渠設(shè)計原則及方法

（1）灌渠規(guī)劃設(shè)計原則

①渠道規(guī)劃應(yīng)因地制宜。干渠應(yīng)布置在灌區(qū)內(nèi)較高地帶，其他各級渠道亦應(yīng)布置在各自控制范圍內(nèi)的較高地帶，以便盡量實現(xiàn)自流灌溉。②應(yīng)使工程量和工程費用最小，減少土地平整量。③斗渠、農(nóng)渠的布置要滿足機(jī)耕要求。④要考慮綜合利用，灌渠的布置應(yīng)參照行政區(qū)劃確定。⑤灌溉渠系規(guī)劃要著眼長遠(yuǎn)，立足當(dāng)前，應(yīng)和土地利用規(guī)劃相配合，提高灌水工作效率。

（2）灌渠規(guī)劃設(shè)計步驟

①勘察、紙上定線、定線測量。②計算作物需水量與灌溉用水量，確定灌溉制度與灌溉方法。③布置渠道系統(tǒng)，包括附屬構(gòu)筑物。④計算渠道及附屬構(gòu)筑物的過水流量、水位等水力要素，設(shè)計渠道及附屬構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)形式。

2.分析灌渠設(shè)計偏差

（1）現(xiàn)狀情況掌握不夠，勘察測量工作不足

目前的灌區(qū)工程，絕大多數(shù)是對老灌區(qū)進(jìn)行改造、完善，這必然要求設(shè)計人員對灌區(qū)現(xiàn)狀情況充分調(diào)查、掌握，查找足夠的資料、數(shù)據(jù)。但由于各種原因，常常不能得到一些設(shè)計必需的數(shù)據(jù)資料。比如有的灌區(qū)由于前期工程是多年以前所建，部分工程資料遺失，這樣可能導(dǎo)致后續(xù)工程設(shè)計發(fā)生偏差。而有的灌區(qū)經(jīng)過多次的前期工程實施，后續(xù)工程設(shè)計時難以全面、詳實地掌握已建工程情況，因而可能導(dǎo)致后續(xù)設(shè)計工程不配套、不協(xié)調(diào)，在流量、水位、功能、管理等方面出現(xiàn)偏差。

有的灌區(qū)面積大、構(gòu)筑物數(shù)量較多，由于勘察測量工作量大且時間緊迫，可能會降低勘測深度，簡化勘測內(nèi)容，甚至遺漏部分勘測內(nèi)容，不能為規(guī)劃設(shè)計提供詳實、可靠的數(shù)據(jù)，勢必導(dǎo)致設(shè)計成果出現(xiàn)較大誤差。比如灌區(qū)內(nèi)渠道數(shù)量較多，分布范圍廣，斗渠、農(nóng)渠又容易發(fā)生漏測現(xiàn)象，斗渠、農(nóng)渠的數(shù)量、長度、地質(zhì)、典型點高程等數(shù)據(jù)資料對計算典型支渠水利用系數(shù)及流量至關(guān)重要。又如有的斗渠、農(nóng)渠周圍地形起伏，如果測量工作不足的話，則會導(dǎo)致渠道高程設(shè)計不合理，造成灌溉困難。

（2）設(shè)計灌水率計算參數(shù)選取不當(dāng)

按照《農(nóng)田水利學(xué)》提供的計算方法，根據(jù)作物的種植比例、灌水定額、灌水天數(shù)計算設(shè)計灌水率。選擇的參數(shù)大小不合適，會導(dǎo)致計算出來的設(shè)計灌水率偏差較大，影響灌渠設(shè)計流量的大小。比如在確定種植比例時，選取的設(shè)計水平年不恰當(dāng)。再如，多數(shù)灌區(qū)前期已經(jīng)建設(shè)了部分內(nèi)容，后續(xù)設(shè)計時常常直接引用前期設(shè)計成果，并沒有仔細(xì)核實，從而導(dǎo)致本次工程設(shè)計出現(xiàn)偏差。

（3）渠系水利用系數(shù)計算不當(dāng)

①典型渠道選取不當(dāng)。大中型灌區(qū)的支渠數(shù)量有十幾條甚至數(shù)十條之多，通常選取其中一條作為典型支渠計算出渠道水利用系數(shù)，然后將計算結(jié)果作為整個灌區(qū)所有支渠的水利用系數(shù)來計算流量。渠道水利用系數(shù)直接影響著設(shè)計流量，因此典型渠道的選取是很重要的環(huán)節(jié)，必須選取最具代表性的渠道作為典型渠道。

②參數(shù)選取不當(dāng)。計算渠道水利用系數(shù)時，容易取值不當(dāng)?shù)膮?shù)是農(nóng)渠、斗渠的長度。這是因為農(nóng)渠、斗渠數(shù)量眾多，為了趕時間，勘測人員一般不去測量其長度，有時對農(nóng)渠數(shù)量也沒有調(diào)查清楚,于是設(shè)計人員就大致估計參數(shù)的大小。這幾個參數(shù)取值不同，計算出的支渠水利用系數(shù)相差很大，由此造成設(shè)計偏差。

③沒有對計算結(jié)果進(jìn)行校正。渠系水利用系數(shù)乘以田間水利用系數(shù)，得到灌溉水利用系數(shù)。然后應(yīng)該與已正常運(yùn)行的相似灌區(qū)進(jìn)行比較，可以知道本次計算結(jié)果是否偏離正常范圍。如果附近灌區(qū)有實測的渠系水利用系數(shù)，也可以將其與本次計算結(jié)果相比較。按支渠利用系數(shù)計算公式計算出來的灌溉水利用系數(shù)一般較大，需要乘以0.9～0.95的系數(shù)。

④各級渠道水利用系數(shù)混用。各級渠道的水利用系數(shù)不同，但有的設(shè)計人員未完全弄明白，而將渠道水利用系數(shù)混用。比如在推算斗渠流量時，斗渠水利用系數(shù)用支渠水利用系數(shù)代入，導(dǎo)致計算結(jié)果偏大，從而導(dǎo)致斗渠的尺寸比實際所需的大，實際運(yùn)行時水深變淺了,最終導(dǎo)致灌溉困難。

（4）推算渠道水位偏差較大

在推算水位之前，需要有詳實的現(xiàn)狀資料，統(tǒng)計渠道上各種構(gòu)筑物的數(shù)量及位置，掌握準(zhǔn)確的渠首水位及田間典型點高程，這些資料數(shù)據(jù)左右著水位的推算結(jié)果。在推算各條渠道的設(shè)計水位時，既需要自下而上推算，也需要自上而下推算，綜合之后選取合理數(shù)值。而實際上設(shè)計者對現(xiàn)狀情況掌握不充分，或者參數(shù)取值不當(dāng)，導(dǎo)致推算出的水位出現(xiàn)較大偏差。

（5）渠道尺寸設(shè)計不當(dāng)

設(shè)計渠道尺寸的過程，一般是先計算水力最佳斷面，再計算實用經(jīng)濟(jì)斷面，最后根據(jù)實際情況對結(jié)果加以修正，合理取值。其間容易取值不當(dāng)?shù)膮?shù)是渠道縱坡與糙率，從而影響渠道水深與渠道尺寸。灌區(qū)內(nèi)不少渠道需要測量之后才能得知其縱向底坡的大小，特別是斗渠、農(nóng)渠數(shù)量較多，而事實上勘察測量工作有時不到位，遺漏一些勘測內(nèi)容。而有的設(shè)計人員為了趕工期，就自行估計一個數(shù)值，必然導(dǎo)致計算結(jié)果出現(xiàn)偏差。對于斷面形狀復(fù)雜的渠道，或是斷面部分襯砌的渠道，需要按相關(guān)公式計算其綜合糙率。

還有一種情況是設(shè)計人員計算渠道斷面尺寸時，用加大流量代替設(shè)計流量進(jìn)行計算，必然導(dǎo)致渠道斷面設(shè)計尺寸比實際需求的大，當(dāng)通過正常設(shè)計流量或最小流量時，水深比預(yù)計的淺，導(dǎo)致灌溉困難。

二、對策及建議

根據(jù)以上分析，為了規(guī)避灌渠設(shè)計偏差，建議從以下方面著手：

（1）灌區(qū)現(xiàn)狀詳實調(diào)查、充分掌握，勘測工作做足做實、準(zhǔn)確可靠

要對灌區(qū)已建情況充分掌握，對于需要新建、拆建、改造、完善的工程內(nèi)容做到心中有數(shù)。要通過查資料、勘察、測量等方法獲得必要的基本設(shè)計參數(shù)，不能憑空擬定、大致估量?？辈鞙y量工作要為設(shè)計工作提供有力支撐，不能由于時間緊迫、工作量大，就簡單測量，降低深度，甚至遺漏勘測內(nèi)容。

（2）透徹理解計算原理，恰當(dāng)選取計算參數(shù)

如果設(shè)計人員不求甚解、粗枝大葉，對計算原理、方法、公式理解不透徹，就容易選取不恰當(dāng)?shù)挠嬎銋?shù)，甚至采用不正確的計算公式，計算結(jié)果必然與實際不符，勢必出現(xiàn)設(shè)計偏差。相反，如果透徹理解了計算原理、參數(shù)含義，就能很大程度地避免選取不當(dāng)數(shù)據(jù)，從而得出合理結(jié)果。

（3）設(shè)計人員要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，設(shè)計成果要層層把關(guān)

灌區(qū)內(nèi)渠道和相關(guān)建筑物數(shù)量眾多，工作量大，勘測設(shè)計人員必須嚴(yán)謹(jǐn)對待、細(xì)致認(rèn)真，在時間緊迫的情況下，也要端正心態(tài)、理清思路、不急不躁、勤懇工作。設(shè)計過程中，對本文提到的容易引起設(shè)計偏差的地方，要做到足夠重視、認(rèn)真仔細(xì)，這樣可以規(guī)避常見的設(shè)計偏差。

設(shè)計成果要依次經(jīng)過自查、校核、審查等程序，層層把關(guān)。首先要自查，查缺補(bǔ)漏，要將計算成果與相似灌區(qū)進(jìn)行比對。然后進(jìn)行細(xì)致的校核，查找不足和錯誤，補(bǔ)充完善，然后再送給經(jīng)驗更豐富的人員審查、把關(guān)。

[1]郭元裕.農(nóng)田水利學(xué)[M].北京：中國水利水電出版社，1997.

[2]灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范（GB 50288-99）[S].北京：中國計劃出版社，1999.