小型农田水利项目设计要点

(整期优先)网络出版时间:2024-03-29
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小型农田水利项目设计要点

叶尔江·哈米提

新疆阿勒泰地水利水电勘测设计院  新疆阿勒泰  836500

摘要:我国是农业大国,从事农业的人口占我国总人口的一半以上,在农业发展的过程中,水利是促进农业发展的重要项目。农田水利工程的设计包含了非常多的项目,影响其质量的因素也很多,因此,为了提高农田水利工程设计的要点,必须要从施工的准备工作开始进行管理,直到工程竣工。文章主要分析了小型农田水利项目设计要点,以供参考。

关键词:农田;水利设计;要点

引言

农田水利项目的设计决定了该工程项目所在地的经济效益、水资源利用率、生态环境保护效果等,因此如何把控设计的质量,对于该工程产生的社会和经济效益具有决定性意义。

1农田水利工程的特点

由于我国农业生产水平在近几十年内快速发展,对农田水利工程的设计要求也不断提高。一般而言,农田水利工程的投资具有较高的风险性,该工程的投资决策相对不健全,投资的决策存在主观性和随意性,可行性报告的论证缺乏全面的调查和科学的分析。究其原因,可行性研究多侧重于技术可行性的研究,缺乏对经济可行性和经济效益的研究,导致项目投资的风险较大。

2农田水利工程设计流程

设计质量直接影响工程的投资成本、建设质量、施工进度以及后期的运行和使用。设计方案的深化程度和囊括的范围决定了把控项目成本的难度。工程实施阶段会受到政策因素、施工材料价格、设备加工周期等因素的影响。农田水利工程主要的设计流程如图1所示。

图1农田水利工程主要的设计流程

通过总结以往农田水利项目设计的经验并结合文献调查法,总结得到影响农田水利工程方案的因素主要包括自然条件、投资规模、基础设施情况、种植结构和灌溉方式。

3农田水利工程设计的质量控制措施

3.1自然条件方面

农田水利工程面临着不同类型的自然地理环境,常见的制约因素包括海拔高度、坡度、土壤地质情况等,这些因素都会对项目的设计产生不同的影响,尤其是对灌溉渠系的布置形式产生影响。地理条件的影响主要分为山区和平原对渠系布置的影响。

(1)山区地形。山区地势存在起伏,设计应遵循“高水高用,低水低用”的原则,应最大限度地利用当地的自然条件布设灌溉和排水渠道,达到节约工程造价的目的。山区的地形较为复杂,耕地的分布十分零散,山区也是河流的发源地。针对该地形,若从山区引水输水距离较长,一般选择从河流的上游引水。对山区的灌区进行规划和设计时,由于渠道的渠底高程较高,线路的长度较长且转弯数量较多,地势的起伏较大,因此工程施工时深挖和高填的渠段较多,相应的土石方工程和渠道构筑物也会明显增多。山区的土和地质情况十分复杂,一般会经过风化严重、土质疏松的区域,对管道的防水提出很高的要求,避免渗漏严重。另外,山区经常出现泥石流和山洪等自然灾害,一旦出现就会入侵渠道,危及渠道的安全。

(2)平原地形。冲积平原的地势平坦,耕地集中,一般位于河流的中下游地区。根据平原所处的位置来设计,当河谷阶地位于河流两侧时,地面的坡度倾向河流,干渠可采用沿等高线布置形式,支渠垂直于等高线布置。地形条件是在设计农田水利工程时需要考虑的重要因素,对水资源的配置和管网布局有直接影响,因此在设计之前应该充分考虑当地的地形特点。

3.2农业种植结构方面

农作物的需水量差异很大,当地的种植结构直接影响农业的需水量,同时也要求不同的节水灌溉技术。在水利工程开展之前,应合理布置当地的种植结构,以优化农业的需水量,更有利于调节农业用水的供需矛盾。对于水资源相对匮乏的地区,水利工程的建设更应该结合当地作物种植的面积和种类,合理优化种植结构。合理地调整农业种植结构并采用先进的节水灌溉措施,可以在节约大量水资源和支持农业可持续发展方面取得较好的效益。设计阶段需要着重考虑以下几个方面。

(1)合理规划节水布局和种植结构。农业的种植结构需结合当地的自然条件进行科学的调整,根据当地的季候特点选择合适的农作物。农作物大致分为耐旱和喜水两类,不同的作物选择不同的灌水条件。在开发新的水利工程前,应该充分调查当地已有的工程情况,尽量做到新老结合,充分利用现有的基础和工程,完善水利设施的布局,节约总的灌溉成本。

(2)科学分析农业需水量。不同地区的地形地貌和气候特征决定了当地农作物的种类和数量,农作物用水量分析必须考虑当地水资源的现状、未来农业发展计划和趋势、农业的耕作方式、农作物不同生长阶段的需水量的差异等客观条件。

(3)提高灌溉效率。灌溉效率是决定工程节水效果的重要指标,在选择灌溉技术时,应优先选择效率较高的灌溉技术,提高水资源的利用效率,实现水资源的高效利用。

3.3土地平整方面

农田水利工程建设的前提是要确保工程场地的土地平整。在开展建设之前需要对项目场地的地理条件、耕作特点、种植结构、地形的坡度和坡向等进行实地勘探和了解,再开展土地的平整工作。一般以条田为基本单元开展土地的平整工作,条田是指末级灌溉渠道和末级排水沟道之间的田块,根据不同的地区和耕作要求,确定条田的长度和宽度。

3.4灌溉和排水方面

(1)选择参考点。选择参考点是设计的关键,合理选择参考点后才能进一步确定渠道控制点的高程,以便进行渠系沿程的水头损失和各级渠道的设计水位的计算,最终确保灌溉水能够顺畅地进入田间。参考点的选择也是设计的难点之一,为了确保农田浇灌均匀,参考点一般选择为整个灌区内最难灌溉到的点位。

(2)减少盐渍化现象。个别农田水利工程在投入使用后会导致土地出现盐渍化的现象,主要原因是水利工程的设计或使用不合理,破坏了土壤的理化性质。土壤的盐渍化有原生和次生两类。当农田内灌水过多或排水系统出现故障时,多余的水分无法排出田间,日积月累就会产生渍害;灌溉的水源为微咸水时,水分蒸发后在土地表面残留盐分也会导致土壤的盐渍化。要想杜绝土壤的渍害,设计时要重点考虑排水系统的科学性,确保排水畅通,有效控制土壤的湿度。

3.5投资规模和设计方案方面

工程的投资规模是依据设计图纸和相应的说明文件等材料确定,在设计过程中若出现不准确的分析,一般会导致投资规模很难把控准确。常见的问题及控制措施如下。

(1)概算说明不详细。工程的概算说明应包括工程概况、编制的依据、投资指标等内容。但是设计人员由于工程期限的要求、现场勘查不充分等原因,对该部分内容不够重视,分析得不全面,仅参考其他项目进行编写,未充分考虑项目的实际要求和特点,概算分析不够清楚和全面。对经济定额的分析应该立足于项目的实际情况,严格按照《水利工程设计概(估)算编制规定》编写。

(2)对工程单价的分析不严谨。农田水利工程的单价是决定总投资的基础,单价的确定应该在充分调研市场实际价格的基础上确定,不能为了赶进度使用过时且不符合实际的单价,导致错误地估计工程总投资。

4结束语

农田水利工程是发展现代农业的基础性工程,项目建设过程中会受到多种因素的共同影响,其中工程的设计质量是决定工程社会和经济效益的关键。文章通过梳理农田水利工程的设计流程,运用项目质量管理的一般范式,详细分析各个设计阶段内设计的难点和要点,为类似的项目设计提供参考。

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