小型农田水利工程建设方案优化分析

小型农田水利工程建设方案优化分析

林远航

罗定市第五建筑工程公司广东省罗定市527200

摘要：小型农田水利工程建设关系到农业的发展、农村的稳定和粮食的安全，为了提高小型农田水利工程建设质量，应对建设方案进行优化。本文分析了小型农田水利工程建设方案优化的必要性，并对建设方案优化的影响因素、原则、路径及方法进行了阐述。

关键词：小型农田水利工程；建设方案；优化

小型农田水利工程是为解决农田灌溉和农村人蓄饮水等问题而修建的各类水利工程，常称作小农水。建设小农水是发展农业、稳定粮食生产的基础，保障粮食安全是实现国家富强、社会稳定的前提，因此本文对小农水工程建设方案优化进行了分析。

1小型农田水利工程建设方案优化的必要性

1.1小型农田水利工程建设现状与问题分析

建国以来，我国各级政府对小农水工程建设给予高度重视。建国至改革开放前，虽然受到“大跃进”、“文革”等干扰，但不能否认那些年依靠国家、集体的投入和农民投劳方式建成一大批水利设施，主要是引水蓄水灌溉工程。20世纪80年代农村实行家庭联产承包责任制，农业生产积极性被调动起来，然而农田水利工程建设与管理体制改革未跟上，一段时期不少地方出现了工程设施失修、无人管护、灌溉面积减小等后果。20世纪90年代后，随着国家地方政府对农田水利工程建设的重视以及投入的增加，农田水利工程建设速度明显加快。进入21世纪，随着农业税费改革，取消乡镇统筹、村级提留以及劳动义务工制，由于投入减少，农田水利工程建设也受到影响。近年来，国家积极完善农田水利投入及运行管护机制，随着投入力度的加大，农田水利工程又迎来新的建设高潮。目前，农田水利工程建设仍存在老化失修、工程不配套、水资源利用率低与浪费严重等问题，具体到工程建设上前期准备不足、缺少多方案优化比较、技术上未结合当地实际情况等是比较突出的问题[1]。

1.2小型农田水利工程建设方案优化的必要性

由于小农水工程建设方案优化不足，造成工程建设效益低，工程脱离实际情况，导致功能发挥不佳，甚至还有安全隐忧。以灌溉工程要为例，要达到有效蓄水、合理灌溉的目的，必须按照农田水利的基本功能开展规划设计，然由于未充分考虑农田水利工程设施与农业发展的协调性，使得灌溉工程只能满足短期需求，不适应农业长期发展要求，以致灌溉效果达不到要求，尤其节水、节能效果不佳，造成能源消耗多、灌溉成本高等问题[2]。在农田水利工程建设方案编制过程中，通过优化比较，选择技术更适宜、投资效益更好、实施更方便、见效时间更短的方案才能利国利民。因此，加强小农水工程建设方案优化是十分必要的，建设单位和设计、施工单位都应重视方案的优化工作，务必充分利用有限的资源达到最佳的效果。

2小型农田水利工程建设方案优化方法及应用

2.1小型农田水利工程建设方案优化的影响因素

农田水利工程建设受到多种因素影响，包括自然条件、投资规模、水利工程基础设施、农业种植结构、灌溉方式、施工条件等，这些因素也必然影响工程建设方案的优化。自然条件包括海拔、坡度、坡向、土壤等，例如灌区的布置形式就与这些因素有密切关系，渠道的布设需要利用地形。投资大小对农田水利工程规模有直接影响，不仅影响工程的建设质量，也影响工程进度。土地平整、灌溉排水等水利工程基础设施对工程建设有影响，例如灌区需要排水时条田宽度不宜太小，应保证足够的宽度。种植结构决定农业需水量，而需水量反过来又影响了配套的灌溉技术，因不同作物对需水量要求差别很大，旱作和水田就有明显差异，所以影响农田水利工程的建设方案。现代农业需要先进的灌溉方式，以提高灌溉效率，节省水资源，因而灌溉方式的选择也影响农田水利工程建设方案。在农田水利工程建设实施过程中，施工技术与施工管理的影响也不应忽视，只有施工条件符合才能实现预期建设效果。

2.2小型农田水利工程建设方案优化的原则

首先，遵循安全第一的原则。如前所述，农田水利工程建设受地形、地质条件影响，所以在选址时应避开不良地质、地形（如易受山洪、滑坡影响），也要避免高填方，蓄水池、水库应避开透水地层（如石灰岩、溶岩、溶洞等区域）[3]。其次，遵循系统性原则。建设方案应从有利于农业发展的全局出发，从提高农村生产生活整体水平出发，从改善农村生态环境和居住环境出发，统筹兼顾，编制优质的建设方案。第三，遵循因地制宜的原则。农田水利工程建设方案应充分结合当地的实际情况，包括乡村规划、地形地貌、水文地质、土壤情况以及沟、渠、路、林、电网等条件，以实现工程效益的最大化。第四，遵循可持续发展原则。农田水利工程建设应充分考虑社会效益、经济效益和生态效益，使工程在满足基本功能的基础上实现综合效益的最大化。第五，遵循科学配置原则。以引水工程的水资源配置为例，应先节水再引水，否则就会浪费水资源；应先治污后通水，如果污染不治理，通了水也会被继续污染。

2.3小型农田水利工程建设方案优化的路径

首先，了解小农水工程实情，找出影响当地农业发展、农村用水灌溉的主要制约因素。然后，尽可能详尽地收集各种相关资料，为提出小农水工程建设方案做好充分准备。第三，分析比较当地水资源平衡方案，选择划分建设区域。第四，提出多种建设方案。第五，对各个建设方案进行技术经济比较，选出技术先进、经济合理、综合效益最佳的方案。

2.4小型农田水利工程建设方案优化方法应用

某灌区有1条总干渠，再往下分出1条分干渠，分干渠再分出2个支渠，第1个支渠又分出5个斗渠，第2个支渠也分出5个斗渠。根据该灌区的实际情况，对2个支渠的田间工程提出3个建设方案。A方案采用常规布置，排灌独立设置，按照支、斗、农渠的顺序布置，且支与斗、斗与农相互垂直，支、斗、农的总长度分别为4.3km、18.6km、66.5km。灌溉时，斗、农渠采用集中编组轮灌方式。B方案采用斗、农渠排灌结合方式，并且排、灌流向相同，其他基本上与A方案相同。C方案同样采用斗、农渠排灌结合方式，但排、灌流向相反，其他也与A方案基本相同。经过对3个方案的流量、水位、渠系断面计算，确定了渠系建筑物工程量和土石方工程量。为了进一步对灌排渠道进行优化，采用了层次分析法（AHP）和基于遗传学的投影寻踪模型（RAGA-PPC），对投资成本、施工条件、管理措施、生态美化四个大项进行评价，每个大项又分为若干个子项。分析结果表明，B方案占地面积最小，投资最低，年管理费和年维护费最少，C方案占地、年管理费居次，A方案投资、年维护费居次；节水效能、水资源利用率A方案最佳，施工难易程度C方案最好。将这些指标进行综合排序，B方案最佳，C方案居次，A方案第三，所以该灌区工程选择B方案。所选方案的优势在于适应性好，综合效能佳。从工程建设效果来看，也验证了优化方法的正确性。

3结语

就单个工程而言，小型农田水利工程规模较小，但其分布广，整体上在我国农业生产中的比重大，并与广大农民的切身利益关系密切，所以应提升小型农田水利工程建设质量，而建设方案的好坏直接影响建设质量的优劣，因此加强建设方案的优化是很重要的事情，应予以高度重视。

参考文献：

[1]张智.小型农田水利优化设计分析[J].珠江水运，2016(18)：56-57.

[2]马玉新.农田水利灌溉工程规划设计问题与优化方式探索[J].黑龙江水利科技，2017,45(3)：92-94.

[3]张双双，王文景.小型农田水利工程的灌溉规划与设计[J].河南水利与南水北调，2018(5)：50-51.