关键词：现代农业园区；渠道工程；设计
前 言：现代农业园区是农业规模化、集约化、产业化和高效化发展的一个方向，安徽省舒城县桃溪红光现代农业科技园区就是该县农业园的示范和标杆，其中渠道工程设计科学合理，呈现特色和效果。园区未建之前，由于土地没有流转，农户分散承包经营，田块零碎杂乱，农田水利工程老化现象严重，致使串灌串排，灌排效率低下，遇上干旱或洪涝季节，农田水利系统难以满足灌排需要。因此，必须根据现有水源状况和农业生产条件等，科学规划，重新布置。
1 渠道工程设计
1.1 灌溉水利用系数分析
由于缺乏实测资料，本设计根据考斯加可夫公式进行渠道输水损失计算并结合我省防渗渠道工程实践经验，分别进行渠道水利用系数统计计算，并作为各级渠道的水利用系数代表值进行园区灌溉水利用系数分析，分析结果详见固定渠道水利用系数代表值成果如表1所列。
表1 固定渠道水利用系数代表值成果
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由表1可知：园区固定渠道采取防渗措施前，综合灌溉水利用系数为0.42，小于0.6；采取防渗措施后，综合灌溉水利用系数为0.62，大于0.6，符合SL207-98的要求。
1.2 渠道设计流量确定
(1)设计灌溉保证率。该园区地处淠史杭灌区内丰乐河南岸圩区，以水稻、小麦、蔬菜等农作物为主，其灌溉保证率可在75%～85%之间选取，根据GB50288-99的规定，结合本灌区的具体情况，选定本灌区的设计灌溉保证率为80%。
（2）灌溉制度。目前，灌区的水稻作物的灌溉方式仍采用“浅灌适蓄”的灌溉制度，随着灌区的配套与改造和管理水平的逐步提高，灌区将全面推广“薄、浅、湿、晒”控制灌溉的灌溉制度。
（3）设计代表年选择。设计灌水率是渠道工程设计的依据，应取水源供水有保证，灌溉用水大，符合灌溉保证率标准的园区一年，作为设计代表年，根据分析结果，选取2004年为设计灌水率代表。
（4）设计灌水率。本规划的设计灌溉率为8.34m3/s·hm2，并以此作为渠道断面设计依据。
⑸渠道设计流量。续灌渠道设计流量按式（1）计算：
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其中：Qs为续灌渠道的设计流量，m3/s，； Qs为设计净灌水率，m3/s·hm2； As为该渠道灌溉面积，hm2；ηs为该续灌渠道至田间的灌溉水利用系数。
轮灌渠道的设计流量按式（2）计算：
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其中 Qn为轮灌渠道的设计流量，m3/s；N为该渠道轮灌组数；为该渠道轮灌组平均灌溉面积，hm2；ηn为该轮灌渠道至田间的灌溉水利用系数。
1.3 渠道纵、横断面设计
灌溉渠道以设计流量计算正常工作条件下的水力要素作为设计渠道纵横断面和渠系建筑物的依据，并控制渠道设计流速在不冲、不淤的允许范围(Vcs>Vd>Vcd)；以加大流量的水力要素计算确定渠顶高程。渠道断面的水力要素，采用明渠均匀流公式计算。
渠道渠首设计水位根据已求得的上一级渠道水位要求并需要同时满足本级渠道水位要求，确定支渠、斗、农渠的比降等推求。渠道防渗衬砌应综合本地区的气象、地质、建筑材料等基本资料，遵照SL18-2004及SL23-2006的规定，本着“技术先进、经济合理、经久耐用、运用安全、管理方便”的要求，并结合已建渠道防渗工程的实践确定。
（1）渠基。利用原渠道一侧的渠堤填筑，渠道两侧的提顶宽度均为2m，外边坡比1：1.5，内边坡比1：1.5。
（2）防渗层。采用防渗素混凝土等厚板衬砌厚度为6cm～8cm。
2 工程特色及效果
2.1 工程特色
（1）科学规划，配套完善。本着“因地制宜、连片治理、综合配套、注重实效”的原则，立足于高标准、高起点、高科技、高效益的要求，对园区的水、田、林、路、渠（沟）等各项工程进行科学规划，改造后园区工程配套率达95%，各项工程面貌焕然一新，发挥着巨大的工程效益和经济效益。
（2）优化资源，效能显著。水、田、林、路、渠等资源按有利于节约增效、规模经营、发挥最大效益的要求进行资源优化利用，改造后增地面积达10%，节水量每公顷达3000m3,节水率达30%，灌水节省时间约2h左右;使用农业机械规模集约经营，节省人力成本，增强了农业生产效率。
（3）经济适用，安全牢固。合理布局，优化渠系，优化渠道断面和涵、闸、桥等水工程设计，充分利用当地质量保证又经济的建筑材料，从而达到经济适用的目的；工程设施配套健全，更加牢固安全。
（4）方便管理，整齐美观。由于是一项示范和标杆工程，建成后又有专门管护，工程配套设施完善，有序利用水资源，改变以往无序用水、损坏工程的不良现象，路宽渠直更有利于对工程运行维护、检查和管理。
（5）生态环保，景色宜人。由于园区内渠道工程规划布局与生态环境、景观设计融为一体，加上现代优质高效农业，尽量使用有机农肥、生物治虫治病，减少农药残留，不断试验和引种特色农业作物和果蔬，使园区内就像一个农业花园，环境优美，生态良好，四季景色赏心悦目，成为假日人们休闲观光、娱乐采摘的好去处，获得丰厚游乐经济效益和社会示范效益。
2.2 工程建设效益
（1）农业园区基础设施条件明显改善，综合生产能力显著提高。
（2）加快了园区产业结构的调整。把产业结构调整作为示范和标杆，起到引领和带动的重要作用，同时，改善了环境，为招商引资、农业科研搭建了平台。
（3）增强了农业机械化水平和农产品的市场竞争力。园区的田间机耕路和作业农路的标准都有了很大的提高；通过推广良种、农科试验，增强了园区农产品的市场竞争力。
(4)增强了水土保持，改善了生态环境。实施林网、林带和水土保持林项目，加大了园区的绿化覆盖率，改善了环境和田间小气候，园区呈现一派粮丰林茂、果蔬香艳的美景。
（5）节水增地增收效益明显。灌溉水总利用系数从改造前的0.42到改造后达0.61，节水率达30%，增地面积达10%左右，农业机械化推广使用，节省劳动力成本50%-60%，农业增产增收综合效益明显提高，为农业发展增强了后劲，起到了引领、示范和带动作用。
结束语：
现在该园内，达到了“田成方、林成行、路成网、灌排流畅、旱涝保收、增产高效”的农业生产农科成果丰硕目标。通过10年多的农业生产、农科试验实践证明，农田水利工程在此发挥着巨大的作用。据初步估算，目前农业粮食增产20%左右，农业经济作物和果蔬作物增产可达25%-30%，农业综合增效可达50%以上，这其中水利因素对农业增产增效的贡献率达到30%—45%。
参考文献：
[1]安徽省水利水电勘测设计院.安徽省淠史杭灌区续建与节水改造工程规划[R]. 2002.
[2]SL207—98，节水灌溉技术规范[S].
[3]GB50288—99，灌溉与排水工程设计规范[S].
[4]SL1—2004，渠道防渗技术规范[S].
附：〔作者简介〕路永武（1963--），男，安徽舒城人，水利水电高级工程师，从事水利工程建设与管理、河长制工作。
论文作者:路永武
论文发表刊物:《建筑实践》2020年1月1期
论文发表时间:2020/4/30