章健

摘要 重點(diǎn)探討了農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設(shè)計(jì)思考方向，分別從抗旱時(shí)間、汲水計(jì)劃、分類管理、節(jié)水設(shè)計(jì)等方面展開論述，以求提升灌溉設(shè)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(shè)施

中圖分類號：S274 文獻(xiàn)標(biāo)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(shí)期，我國全力開展相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式更為科學(xué)，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(xiàng)目灌溉規(guī)劃設(shè)計(jì)價(jià)值

農(nóng)業(yè)是我國實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(shè)農(nóng)田水利項(xiàng)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(yùn)行狀態(tài)，促使資源的有效運(yùn)用。在水利項(xiàng)目建設(shè)中科學(xué)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(hù)周邊的自然生態(tài)。在工業(yè)產(chǎn)業(yè)高速成長的當(dāng)下，污染問題愈發(fā)嚴(yán)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(jì)收入與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，落實(shí)灌溉規(guī)劃是有實(shí)際價(jià)值的。農(nóng)作物從播種至收獲的周期較長，期間要適時(shí)進(jìn)行灌溉，為農(nóng)作物提供所需的基礎(chǔ)水分，確保最終收獲的產(chǎn)量。在新時(shí)期農(nóng)田水利項(xiàng)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(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，采用適宜的處理方式完善農(nóng)田水利項(xiàng)目。

2 農(nóng)田水利項(xiàng)目灌溉規(guī)劃設(shè)計(jì)探討

在進(jìn)行水利灌溉工程設(shè)計(jì)時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)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(shè)計(jì)。地形因素在水利灌溉項(xiàng)目建設(shè)中發(fā)揮著明顯的作用，前期規(guī)劃設(shè)計(jì)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(shí)際灌溉所需的水量。通常情況下，農(nóng)田灌溉項(xiàng)目應(yīng)考量灌溉農(nóng)田范圍內(nèi)的水源狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、水利設(shè)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(shè)計(jì)保證率

灌溉設(shè)計(jì)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(shè)某個(gè)水利灌溉工程已經(jīng)投入應(yīng)用10年，在這10年的應(yīng)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(dá)到灌溉實(shí)際所需，則此灌溉項(xiàng)目的設(shè)計(jì)保證率是80%。因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)之前，技術(shù)人員應(yīng)掌握該項(xiàng)目落成后實(shí)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(xiàng)目的設(shè)計(jì)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(xiàng)目的設(shè)計(jì)保證率應(yīng)達(dá)到58%～84%，這樣才能發(fā)揮灌溉設(shè)施的價(jià)值。

2.2 確定抗旱時(shí)間

該項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是指在小規(guī)模水庫及蓄水池等普通供給設(shè)施處于連續(xù)缺少自然降水供給狀態(tài)時(shí)可供農(nóng)田用水的天數(shù)。倘若一個(gè)灌溉項(xiàng)目可以不間斷為農(nóng)田提供100 d的澆灌用水，則該項(xiàng)目抗旱時(shí)間便是80 d。在實(shí)際規(guī)劃設(shè)計(jì)期間，設(shè)置抗旱時(shí)間后，技術(shù)人員應(yīng)基于客觀狀況進(jìn)行整體分析。農(nóng)田抗旱為水利項(xiàng)目灌溉設(shè)計(jì)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)的重要條件，同時(shí)是新時(shí)期農(nóng)業(yè)的挑戰(zhàn)因素之一。根據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，灌溉設(shè)施至少要能提供80 d的水量，假設(shè)實(shí)際水量不足以支撐該灌溉時(shí)長，應(yīng)及時(shí)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(jìn)行灌溉設(shè)計(jì)，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(xiàng)目的抗旱效果。

2.3 項(xiàng)目的汲水規(guī)劃

汲水方案是灌溉項(xiàng)目設(shè)計(jì)中比較重要的一項(xiàng)，要求設(shè)計(jì)工程師在規(guī)劃時(shí)按照區(qū)域水源儲備條件展開詳細(xì)分析，選擇較為貼合現(xiàn)實(shí)需求的汲水模式。自流取水灌溉為項(xiàng)目設(shè)計(jì)中較為常見的形式。科學(xué)設(shè)置引水點(diǎn)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(diǎn)，滿足自流取水的高程要求。目前可選擇的取水設(shè)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(shí)際選定與使用應(yīng)基于項(xiàng)目顯示條件與區(qū)域狀況而定。假設(shè)爆發(fā)洪水，在沒有閘的項(xiàng)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(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)會選擇帶有閘的形式，且引水角會設(shè)計(jì)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(shí)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(diǎn)比較明顯，缺點(diǎn)為工程建設(shè)造價(jià)偏高，優(yōu)點(diǎn)為汲水位置和灌溉區(qū)域相距不遠(yuǎn)，與無壩取水模式對比，其引水干渠的總建設(shè)長度更短，可減少施工任務(wù)量。在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員需全面考察項(xiàng)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(jià)值[1]。

2.4 設(shè)置分類管理

農(nóng)田灌溉項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)落實(shí)分類管理，保證設(shè)計(jì)成品的完整性與合理性。這里所指的分類管理表示在設(shè)計(jì)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(luò)。比較常用的功能有生態(tài)、隔離及應(yīng)急。

（1）生態(tài)功能。生態(tài)功能板塊為農(nóng)田水利項(xiàng)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(shè)計(jì)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(fù)面干擾的問題隔離在外，有人為和自然2個(gè)方面的問題。如道路、農(nóng)田、水利項(xiàng)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(xiàng)目分開，能減弱洪澇帶來的破壞。

（3）應(yīng)急功能。應(yīng)急功能板塊負(fù)責(zé)保障群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)鍵時(shí)刻會犧牲田地和灌溉設(shè)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(shí)在上游恰當(dāng)?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(dá)到應(yīng)急效果[2]。

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

2.5 落實(shí)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(shí)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(fèi)水資源，因此，節(jié)水規(guī)劃刻不容緩。設(shè)計(jì)師要清楚水源存在不可再生的特點(diǎn)，優(yōu)化節(jié)水效果為設(shè)計(jì)的第一要義，充分運(yùn)用節(jié)水手段。具體可用在灌溉項(xiàng)目中的節(jié)水方式有：構(gòu)建自動化的管控系統(tǒng)，設(shè)置澆灌時(shí)間與單次澆灌量，有效利用水源;布設(shè)長距離引水渠，控制地下水使用量;集中水體進(jìn)行反向灌溉，構(gòu)成循環(huán)用水格局。此外，農(nóng)田灌溉設(shè)施需輻射到規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的每塊農(nóng)田。因?yàn)楦鲏K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(shí)際需水量略有區(qū)別。對此，設(shè)計(jì)節(jié)水設(shè)施時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)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(shè)施，達(dá)到節(jié)水目的，防止統(tǒng)一的水量供給導(dǎo)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(shè)小規(guī)模灌區(qū)。首先，設(shè)計(jì)規(guī)劃中應(yīng)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(jì)推進(jìn)需要。雖然建設(shè)規(guī)模相對較小，也需保障必要的配套設(shè)施，設(shè)定節(jié)水處理和必要水利功能等，注重灌溉與建設(shè)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(yùn)用水利項(xiàng)目。

其次，注意澆灌范圍和當(dāng)?shù)厮Y源分布條件，提升灌溉規(guī)劃的科學(xué)性與經(jīng)濟(jì)性，重點(diǎn)關(guān)注田地今后可預(yù)測的發(fā)展規(guī)模和本地水源保有量，延長灌溉設(shè)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(yīng)用狀況等進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，提升水資源循環(huán)使用效果，保障灌溉設(shè)施的綜合效用。

3 結(jié)束語

水利灌溉建設(shè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著巨大的價(jià)值。規(guī)劃設(shè)計(jì)此類項(xiàng)目時(shí)，技術(shù)人員必須立足于地區(qū)實(shí)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(zhǔn)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(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭有寧.農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃的設(shè)計(jì)研究[J].農(nóng)村實(shí)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(shè)計(jì)的要點(diǎn)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（24）： 107-108.

責(zé)任編輯：黃艷飛