灌溉區主要配備可靠的水源和地表引水、輸水和配水渠道，可用于輔助灌溉的農業田地面積。本質上，灌溉區是一種特殊的農業產物，是人類長期從事農業活動，為減輕農業負擔而形成的。合理分配和再次區域劃分農業耕種區域內的灌溉水資源，實現整個農業灌溉區域的整體灌溉是整體優化農業灌溉區域的最重要目的，從某種角度來看，灌溉區域是農業生態系統，其狀態是半自然半人工的。由于灌溉區的灌溉效率和灌溉區農田對水資源的整體利用受農業灌溉區整體工程設計的影響，在優化灌溉區配置設計時，往往存在很多問題，需要設計者多加注意。例如，在進行灌溉區的相關設計時，合理設計和應用灌溉區的水資源，必須考慮地質類型、周圍環境、灌溉區內地表水文等多種外夠滿足農業田區的灌溉需求，最大限度地減少灌溉用水的浪費。

1灌區自然環境問題

1.1灌區供水要求灌溉。區灌溉給水是灌溉區建設和設計的最主要目的，因此在進行灌溉區工程整體優化設計時，首先要實際考慮應用田區灌溉水資源的需求量，以獲得確定的數據為基礎，進一步設計灌溉區工程，最后保證灌溉區規劃和設計達到灌溉區田水量的需求。提高灌區灌溉水平，保證灌溉質量，需要確保灌區工程的真實性和有效性。在了解灌溉區農田灌溉需求的過程中，主要考慮灌溉區內農田面積、地表地下水文件條件、農田土壤條件等幾個因素。經過實際探索，灌溉區內農田地質條件優越，耕地密集，農業資源豐富，灌溉區工程供水需求量大幅度降低，根據實際土壤情況，可降低噴嘴復蓋面積和噴水量，相反提高相關噴水量。1.2灌區合理劃分。根據農田面積和實際環境情況，合理規劃灌溉區也是灌溉區工程的重要問題之一。在灌溉區工程設計中，為了節約水資源提高供水效率，必須合理劃分灌溉區，使水資源分配更加合理，有助于灌溉區工程設備建設。另外，灌溉區的劃分需要與灌溉區周圍的地質環境相結合，對于沖積平原和開放灌溉區，可以進行扇形排列，保證田地區的平衡。短平壩小，地層結構侵蝕嚴重，或者溝槽過多的灌溉區域需要密集劃分，防止溝槽妨礙灌溉水流，保證灌溉效果。

2灌區配管設備設計問題

灌區設備設計問題主要是指工程設備本身的各種系統問題，其包含的整體框架結構如圖1所示。2.1配管系統的配置。在灌溉工程設計中，管道系統的配置是灌溉區整體能否協調工作的核心，合理的管道系統配置需要集田灌溉系統、灌溉排水系統、人行道路等各種系統密切相關，統一規劃。另外，配管系統的配置，配管網供水可靠，系統排水方便，大型農業機械耕作方便，充分利用原有配管工程結構設施和環境特征，保證灌區獨立排水系統的可靠性。另外，配置配管系統時，要控制配管的總長度，保證配管的配管順暢，控制面積，減少配管的彎曲和起伏。管道系統整體管道水平的確定需要根據農業灌溉區整體環境因素確定灌溉區排水條件、灌溉區面積、灌溉區地質環境和灌溉區建設區綜合經濟條件。如果灌有海拔高度，該點有干渠和其他水源點，可分散取水，灌溉區管道水平可適當減少。通常在500畝灌溉區域，可考慮應用單級管道。超過這個面積的話，需要使用二次管道。此外，如果灌溉區工程條件好或經濟發展優越，灌溉區設計標準高，各水口控制面積小，可適當升級管道。2.2管道流量設計。灌溉系統的管道流量是灌溉工程整體灌溉最高峰時所需的管道流量。在考慮水資源定額、灌溉水利工程整體建設系數的前提下，該流量值應考慮灌溉區域作物、農作物分布結構、整體灌溉周期、灌溉面積、水資源定額等多個因素。該流量值是灌區工程整體應用管道管徑的選擇和管道水壓度計算的重要測量依據，其流量計算關系式如下:(1)q=mA/tt式中，q為灌溉系統整體設計流量值m為灌溉水總量a為灌溉區應用面積t為灌溉周期的每日灌溉時間，為灌溉水利整體系數。本地灌溉區實際檢驗資料和多年灌溉區經驗是制定合理灌溉制度和灌溉流量的基本參數，應根據本地灌溉區實際檢驗資料和多年灌溉區經驗分析，同時參考日灌溉時間、灌溉定額、灌溉次數等詳細參數向量計算。灌水定額主要是指灌區農作物可以達到泡田效果的灌水總量定值；灌水周期主要是指依靠灌水定額所設計的每年灌水區最大日，所需要的灌溉水量一般情況下為７～１３ｔ，如果灌溉區域面積較大，可以酌情增加。灌溉水利系數屬于定值，最小不應該低于０．８５，可以根據灌區整體面積和灌溉管道強度以及流量損失系數三方面參數進行確定，一般取值為１．０２％／ｋｍ。研究資料表明，灌溉工程管道配套水平，對整個灌區管道水資源節約效果影響很大，為達到提高綜合節水能力只有為管道裝配正常配套水平的設施是必要的管道設施，才能提高綜合節水能力。2.3管道結構設計。確定填土夯實力度、管槽斷面、管道作用力的最大載荷、管道管壁厚度、管道內壁直徑、管道整體埋深是進行管道結構設計的主要目的。管道結構設計應從多個方面考慮:管道內壁直徑、管道壁厚度、管道承受最大作用力、管道整體埋入深度、管道斷面面積和填土密度，設計的管道結構保證管道整體工作安全，確保灌溉區的堅固性和應用耐久性。作用力負荷的構成要素是管道本身的重量、填土夯實壓力、地面負荷和內部水壓。當地埋深超過60厘米時，整體負荷量可忽略。在具體計算管道環境時，可以根據兩個最不利條件進行最大負荷計算。一是管道蓋土前的通水試驗，二是管道空水期外部承受壓力。如果管道取材為現澆素硂管，其管道強度可以達到水壓要求，但是水利滲壓較低，一般在０．２５ＭＰａ左右，而且現澆素硂管施工波動較大，所以工作壓力必須小于抗滲壓力定值的２／３，才可以保證正確安全運行。如果整體管道使用的是硬塑管，需要注意的是，此類管道很容易因為長期外部載荷作用產生管道形變，并造成材料強度降低，必須控制其變形率不得超過１０％。管道變形率的數值確定可以根據管材剛度以及載荷量計算，其公式如下：（２）ΔＸ＝ＤＫＷ／０．１５９Ｐｓ（３）ΔＹ＝１．２ΔＹ公式中為水管橫向變化量和縱向變化量。Ｄ為水管形變之后系數，一般取定值１．５；Ｋ為水管基底數；Ｅ為填土夯實的作用模量；ＰＳ為管道形變量超過５％時的管材剛度。Ｗ為管道載荷數。2.4管道管的設計。管道管材主要包括管道設計材料和管道材料兩部分，是灌區工程設計的重要組成部分。它占灌溉區總投資比例的85%以上。選擇灌溉區工程管道管材時，應考慮其施工條件，整體工程進度時間、質量和銷售價格等多個因素，一般自流灌溉區使用灌溉區管道直徑大，基本在200~300毫米之間，可選擇預制插管。管道直徑在300毫米以下或灌溉區為丘陵干旱流灌區時，最好使用直徑在100~200毫米之間的薄壁PVC材料試管。對于配管接觸所需的彎頭、三通等配管設備，除了特殊材料和結構需要加工定值的配管外，其馀類似的配管都要保證直管和主管直接開孔連接，保證接頭部的滲透壓力能夠滿足壓力要求。2.5其他設計問題。除了管道本身的各種設計問題外，灌溉區工程還需要進水池和調壓井的設計。進水池主要指整個灌水區管道系統開始的儲水進水建筑。它具有控制灌水區水位、沉淀灌水中泥沙的作用。對于自流灌溉區，一般在輸水干道上設置閘壓提高設施水位，制作進水池，灌溉區的所有用水都可以取自進水池。調節井的主要作用是區分水和減少水壓，如果調節區管線長度過長或地形起伏角度過大，則需要在剩馀水龍頭上設置調節井減少水壓。另外，調壓井可選用經濟型管材，減少灌區經濟投入。一般來說，調壓井多設置在丘陵自流灌區。

３結束語

實驗數據驗證表明，灌區工程的應用可以提高灌區輸水效率，起到節約用水，節省用地，提高農業產量，節省耕種時間，提高管理效率的作用，推廣前景優越。因此，在建設相關設備設施時，必須從自然環境和管道設備兩個方面詳細研究灌區供水要求、管道配置、管道流量、管道結構等相關技術問題，保證灌區工程整體合理利用水資源，在滿足農業生產灌溉需求的同時，最大限度地減少資源浪費。

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