摘 要：农田排水沟不仅作为农田水利基础设施的重要组成部分，通过及时降渍排涝有力的为农业高产稳产起到“保驾护航”的作用，而且作为农业生态系统的重要组成部分，对于维持农业生态系统平衡和流域生态系统健康有着重要作用。本文针对农田水利工程排水沟的设计进行了探讨。
关键词：农田；水利工程；排水沟；设计
农田排水沟通常是指天然形成的裸露在地表或者以排水为目的而挖掘的水道，一般不包括埋设在农田地表以下的暗管排水管道。它可以排除地表多余的水分，排除农田里面残留的化肥农药，还对生态净水的建立起着重要作用。所以设计好的排水沟，对农田水利建设是必不可少的。
1 设计依据
农田排水沟计算公式均以《农田排水技术规范》中调控地下水位的末级固定沟间距计算公式及使用条件为依据， 见表1.
表1 末级固定沟间距计算公式
2 排水沟设计要点
在进行排水沟设计时，要重点考虑排水系统工程布局和工程标准，确定田间排水沟深度和间距，分析计算各级排水沟道和建筑物的流量、水位、断面尺寸和工程量。田间排水沟设计的关键是确定排水沟的深度、间距、断面、比降边坡系数等要素。尽量避免破坏原有的建设，并充分分析周围建筑的水位和流量，计算出工程量，确定排水沟的间距和深度，这些是建设排水沟的要点。
2.1 间距和沟深
农田排水沟的间距是按机耕和排水的要求来确定的，排水沟的深度则是因排水任务的轻重而定，如主要负责排除污渍，深度在0.8～1.5m 之间较为适宜，若是负责其他任务，应具体情况具体分析。一般情况下，排水沟的间距和沟深是有密不可分的关系的，在农田水利建设过程中应充分考虑这一点，一般先根据实际条件和要求，确定沟深，再确定间距。在勘测过程中还要结合相关地区的资料，人员的实际经验多方面的分析确定沟深和间距。在要求的地下水位一定时，沟深大则间距大，沟深小则间距也小。因此存在许多方案，宜用经济比较加以确定。
2.2 断面
农田排水沟断面的决定因素是排水的流量，断面的尺寸则需通过水利来计算最后才可确定。先选择排水沟底的纵向坡降、横断面的边坡系数及沟床的糙率。一般步骤是先按要求确定排水沟的深度，再逐步进行实际检验看能不能符合除涝的要求。
2.3 水位要求
农田排水沟的设计水位有两种。一种是日常水位，又可称为排渍水位，是排水沟平时日常维持的水位。应实际需要，日常水位应该逐级降低，各级沟渠之间应该有水位上的落差，但是落差要适当，一般是在0.1m 左右。另一种水位是最高水位，又被称作为排涝水位。最高水位在设计时要注意各沟渠要低于沟渠的两侧田面，高度差在0.2m 作用最为合适。特殊情况如在抽水的时候，需要进行排涝，则可以允许沟道的水位比两侧田面高。
2.4 排水沟的设计流量
设计流量分排涝流量和排演流量两种。计算设计流量时，首先确定这两种情况的设计排水模数，然后分别乘以与排水沟断面相应的汇流面积，即为排涝设计流量和排渍设计流量。
2.5 边坡
因溢出地下水的原因，为了避免坍塌，需要使边坡较缓。而由于沟坡经常长草，沟床的耐冲能力比较强，也可以采用较为陡峭的纵向坡降。
3 排水沟设计步骤
3.1 日常水位
日常水位是排水沟需要维持的水位。具体的设计步骤分为三步：第一步，根据远处低洼地段的高程来确定控制点的高程。第二步，初步拟定各个排水沟道的高度差。第三步，根据实际情况，推断得出干沟出口位置的排渍水位，一定要满足这一水位要求。在某些地段会出现不能够自排的情况，应该及时采取抽排的方法，维持保最高水位又可以成为排涝水位。具体的设计步骤同样分为三步：第一步，确定一个中心控制点，根据这个控制点来进行排涝。第二步，初步模拟确定各个排水沟道的高度差。第三步，通过计算，得出排水沟干沟位置的最高水位，保证其高于外部河流的最高的水位。如果出现不能够自排的情况，同样应该及时采取抽排的方式。同时也可以采取一些措施来提高渠道的滞流储蓄能力。排渍和排涝要求可以相互间比较核对，两者相配合才能确定渠道的断面。如果需要设计出既符合排渍要求又符合排涝要求的排水沟，那么应该同时符合排渍水位和排涝水位的要求。
3.3 断面
排水沟断面的设计具体分为四个步骤：第一步，通过各个地区的实际情况，结合人员经验，再经过勘察比较，查阅资料等，确定出排水沟的断面尺寸。第二步，按排涝流量，通过公式计算出排水沟的过水断面。第三步，为了避免不必要发生的困难，底坡在设计过程中应该设置为接近地面。比降也是重要的一点，不能太小也不能太大。第四步，起引水作用的渠道比降应该较为平缓，顺着坡势引水和排水。
3.4 边坡
边坡系数主要与土质和沟深有关，设计边坡应考虑沟深和土质的影响，同时还要考虑渠沟积水、直流冲刷、侵蚀、溢出地下水等常见的情况。一般同级沟、渠相比，沟道的边坡系数大于渠道的边坡系数。
4 设计过程中应注意的问题
（1）排水沟校核滞涝要求：确定需要排水沟滞蓄的水深，计算需要排水沟滞蓄水量、排水沟滞蓄容积、滞蓄能力。校核增加抢排水量，减小要求的滞蓄量。扩大沟深或沟宽，或采用复式断面，增加沟道密度。
（2）沟道灌溉引水能力校核要求：利用排水沟引水灌溉时，往往平坡，逆坡引水。需校核输水距离及水位能否满足灌溉要求，推算水面曲线，如不满足应调整排水沟的水力参数；
四是随着国家对农业生态和食品安全的重视，农田生态建设问题凸显，在设计中应充分考虑排水沟和沉淀沟的布设问题。
（3）设计中要注意排水沟网的观感效应，勾画出与现代农业气息相映衬的生态艺术设计作品。
5 结束语
总之，建设好农田水利工程，是国家越来越重视的一项重要产业，既保证了农田不受天灾的影响，又能维持生态环境的平衡，所以，建设高标准的农田水利，一定会在未来深刻的影响着人们的生活，给人民带来更高的收益。高标准农田的建设，也一定会成为全国各地区产业中的重中之重。
参考文献
[1]农田水利灌溉工程的规划设计[J]中国新技术新产品 2011.10（04）90-91
[2]农田灌溉水质量标准 GB5084-2005
