1 排水溝的設計要點
在我國,東北地區土地遼闊,耕地占據大部分土地,只有少部分的農場用地和零散土地塊,由于小面積土地較多,因此在設計農田水利排水溝時,需要將周邊的土地、植被、居民建筑都納入考慮范圍內。 排水溝設計要避免對原有的農村建設造成破壞,同時,農田水利排水溝的設計要求還包括施工地點周邊的水量和水位、根據勘探結構合理設計排水溝施工任務量、排水溝的間距以及深度。
1.1 間距和溝深。 農田水利排水溝是由農業機器耕地需求和農田排水的要求決定的。 例如在我國云南省的北部地區,終年降雨量少,因此設計排水溝時,間距一般在一百五十米到四百米之間。 然而云南省南部地區,降雨較多,水量多,所以排水溝間距一般為一百米到二百米時間。 一般來說,農田水利排水溝的深度是由農田的排水任務量所決定,例如如果排水溝負責排出農田內的垃圾,那么深度設計應該在八十厘米到一百五十厘米之間。 如果排水溝負責排放其他東西,其深度應該據實際情況而定。 因此,農田水利排水溝的間距和深度,二者之間存在一定的聯系,設計者在設計排水溝時需要認真考慮,根據該地區農田的設計情況,采用科學合理的測量方法確定排水溝的深度和間距。 在勘測施工地點時,要結合當地的相關資料以及以往施工經驗,保證農田水利排水溝的設計符合實際需求。
1.2 斷面。 農田水利排水溝的斷面是由農田排水的流量決定的。在設計階段,需要進行實際勘探,根據勘探結果合理設計排水溝的斷面的尺寸。 一般來說,設計步驟是先確定排水溝的深度、間距,最后根據農田實際排水要確定斷面尺寸。
1.3 水位要求。 一般情況,農田水利排水溝有兩種類型的設計水位,分為拜師日常水位和最高水位。 日常水位也可叫做排漬水位,顧名思義是排水溝維持日常工作的水位。 根據農田排水的實際需求,日常水位的各級溝渠的水位應該遞減,將各級溝渠的水位落差控制在零點一米之內。 最高水位也可被稱為排澇水位。 設計農田水利排水溝時,最高水位有其特水要求。 要求農田水利排水溝工程內各溝渠要比其周圍農田低,將距離控制在零點二米之內。 如果在農田內進行抽水操作,排水溝溝渠水位可以高于其周圍的農田。
1.4 邊坡。 因為農田水利排水溝在實際使用過程中會出現地下水上涌現象發生,因為為了防止排水溝工程項目坍塌,需要在設計時合理控制邊坡的坡度,不宜較陡。 除此之外,由于排水溝設計在農田周邊,因此排水溝附近極易長草,所以在設計溝床時,可以利用陡坡縱向降坡。
2 排水溝的設計步驟
2.1 日常水位。 日常水位是農田水利排水溝在正常運行中需要維持的水位。 在設計排水溝的日常水位應該遵循以下三個步驟:第一步,農田水利排水溝控制點的高程確定標準是較排水溝較遠的低處地段的最高程。 第二步,在設計階段,需要根據勘探結果初步估計排水溝各級溝渠的水位落差。 第三步,根據農田實際需求,擬定排水溝的的排漬水位,日常水位的設計要符合農田的排漬水位要求。 如果在農田的某一段其水位不能自行排放, 為了保證排漬水位的安全,需要進行及時的抽排。
2.2 最高水位。 最高水位,也就是排澇水位,在設計時也可以分為三部分。 第一部分,在設計排水溝的最高水位前需要確定水位中心控制點,以此來為農田排澇。 第二部分,對農田水利排水溝的各溝渠水位高度差進行擬定。 第三部分,依據實際勘測結構,采用科學計量公式合理確定排水溝的干溝的最高水位,同時要確保干溝的最高水位比河流的最高水位高。 如果農田水利排水工程在實際應用中不能自排,也需要采用抽排。 除此之外,可以提高各溝渠的滯留存儲能力。 通過對排水溝的排漬工程要求和排澇工程要求相互比對、合理配合,從而確定排水溝渠道斷面的尺寸標準。 如果在設計時,排水溝的設計標準是要滿足排澇和排漬雙向要求,那么農田水利排水溝在實際應用中其水位也同樣滿足要求。
2.3 斷面。 排水溝斷面的設計具體分為四個步驟:第一步,通過各個地區的實際情況,結合人員經驗,再經過勘察比較,查閱資料等,確定出排水溝的斷面尺寸。 第二步,按排澇流量,通過公式計算出排水溝的過水斷面。 第三步,為了避免不必要發生的困難,底坡在設計過程中應該設置為接近地面。 比降也是重要的一點,不能太小也不能太大。 第四步,起引水作用的渠道比降應該較為平緩,順著坡勢引水和排水。
2.4 邊坡。 設計邊坡應考慮溝深和土質的影響,同時還要考慮渠溝積水、直流沖刷、侵蝕、溢出地卜水等常見的情況。
3 設計過程中的要點
首先,在平原地區,必須要先確定排水溝的深度,通過計算得出排水溝的水量容積和蓄水能力。 增加溝深,加寬溝寬,從而增加溝道的密度。 其次,要嚴格遵循渠道灌溉引水的要求,明確使用排水溝中的平坡引水和逆坡引水,使水位符合灌溉的要求。 再次,要仔細檢查排水溝的溝深和溝寬是否滿足防漬的要求, 如果不能滿足要求,應該及時改進。 最后,隨著國家越來越重視農業生產,農田水利建設也越來越重要,同時帶來的生態環境間題也同樣明顯,所以在建設過程中還應注意環境影響。
4 設計中應考慮的相關因素
一是根據防漬、通航養殖要求校核排水溝的水深和底寬。 如果不能滿足防漬、通航養殖要求,則應拓寬加深斷面。 如果排漬要求的溝深比排澇要求的溝深大得多,則可以采用復式斷面,這樣能滿足排漬要求,又不致使斷面擴大很多;二是平原、水網好區,排水溝校核滯澇要求:確定需要排水溝滯蓄的水深,計算需要排水溝滯蓄水量、排水溝滯蓄容積、滯蓄能力。 校核增加搶排水量,減小要求的滯蓄量。 擴大溝深或溝寬,或采用復式斷面,增加溝道密度;三是溝道灌溉引水能力校核要求:利用排水溝引水灌溉時,往往平坡,逆坡引水。 需校核輸水距離及水位能否滿足灌溉要求,推算水面曲線,如不滿足應調整排水溝的水力參數;四是隨著國家對農業生態和食品安全的重視,農田生態建設間題凸顯,在設計中應充分考慮排水溝和沉淀溝的布設問題。
建設高標準農田水利工程,不僅可以促進農業生產,增加糧食產量,也是國家越來越重視的一項重要產業。 隨著國家隊這些設施投入的不斷加大,現代化農業正不斷的呈現,建設高標準農田正成為我國的一大重要工程。 既保證了農田不受天災的影響,又能維持生態環境的平衡,所以,建設高標準的農田水利,一定會在未來深刻的影響著人們的生活,給人民帶來更高的收益。 高標準農田的建設,也一定會成為全國各地區產業中的重中之重。
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