摘要：文章聚焦暗渠震动对农田水利建设的影响因素，结合实际案例与前沿技术，分析其在农田水利功能、生态环境及高标准农田建设中的作用机制，并提出针对性的应对策略，旨在为农田水利建设方面提供理论支持，为高标准农田建设提供参考依据。

　　农田水利建设作为保障国家粮食安全的关键基础设施，其稳定性和可靠性至关重要[1]。暗渠作为农田水利系统的核心组成部分，其稳定性直接关系到农田灌溉与排水功能的正常运行。近年来，随着农田水利建设的不断推进，暗渠震动问题逐渐凸显，引起了广泛关注。暗渠震动不仅会影响农田水利设施的运行效能，还可能对农田生态环境和高标准农田建设产生深远的负面影响[2-3]。因此，本文深入剖析暗渠震动的影响因素及其作用机制，旨在为提升农田水利设施的稳定性与可靠性提供理论与实践价值。

暗渠震动的成因分析

地质与环境因素

　　地下水流动。地下水的流动对暗渠结构施加一定的压力和冲刷作用。当水流速度加快或水压增大时，暗渠局部结构易松动，出现涌水、涌沙的现象，进而引发震动[4]。此外，在地下水位较高的地区，暗渠因长期受地下水的浸泡与冲刷，易出现裂缝和变形，进而诱发震动。

　　土壤性质与地基稳定性。不同土壤类型的承载能力和抗剪强度存在显著差异，对暗渠基础的支撑作用也各不相同。例如，砂砾石地质的河床、河滩容易受降雨影响，导致河床、河滩过流，地下水位上升，而砂土等松散土壤在水的作用下易发生液化，导致暗渠基础不稳定，进而引发震动[5]。此外，土壤含水率的变化也会显著影响地基的稳定性，当土壤含水率过高时，地基的承载能力会大幅降低，增加暗渠震动的风险。

工程建设因素

　　一是暗渠设计与施工质量。暗渠的设计和施工质量是影响其抗震动能力的关键因素。如果暗渠的结构设计不合理，如截面尺寸过小、配筋不足等，会导致暗渠在使用过程中出现应力集中点，容易引发震动。同时，施工材料质量不合格、施工工艺不规范等也会降低暗渠的结构强度和稳定性，增加震动的可能性。二是与其他工程交叉影响。暗渠在建设过程中往往会与其他工程如道路、桥梁、建筑物等相互交叉。这些工程的施工和运行活动会对暗渠带来一定程度的扰动，如道路车辆行驶引发的振动、桥梁施工的打桩振动等，均有可能传递至暗渠，进而引发暗渠的震动[6]。

暗渠震动对农田水利建设的影响

灌溉与排水功能受损

　　其一，灌溉效率降低。暗渠震动可能导致暗渠内部结构受损，如裂缝产生、结构错位等情况，影响水流的正常输送，导致灌溉水量的减少。例如，在一些暗渠震动严重的地区，灌溉水的输送效率大幅度降低，导致农田灌溉周期延长，影响农作物的生长[7]。

　　其二，排水不畅。震动有可能造成暗渠排水口堵塞或排水坡度改变，进而导致农田排水不畅。在暴雨季节，排水不畅的农田容易出现积水，增加农田受淹的风险，影响农作物的产量和质量。

农田生态环境影响

　　其一，土壤侵蚀与水土流失。暗渠震动可能破坏农田周边的水土保持设施，如护坡、挡土墙等，导致土壤侵蚀加剧，水土流失严重。特别是在一些山区和丘陵地区，水土流失问题尤为突出，不仅影响农田的土壤肥力，还可能导致河流泥沙含量增加，影响下游地区的生态环境[8]。

　　其二，生态系统破坏。暗渠震动还可能影响农田周边的生态系统，如湿地、河流等。例如，暗渠震动导致的排水不畅可能使湿地面积缩小，影响湿地生态系统的功能;同时，震动也可能破坏河流的生态平衡，影响水生生物的生存环境[9]。

实际案例分析

暗渠震动导致农田灌溉受损问题

　　某地区在农田水利建设过程中，由于地质条件复杂，暗渠在运行过程中频繁出现震动现象。经调查发现，该地区地下水位较高，且土壤为砂土，抗剪强度较低。同时，暗渠设计时未充分考虑地下水的影响，导致暗渠基础稳定性不足。

　　通过对其分析发现，暗渠震动导致灌溉效率大幅下降，灌溉水量减少30%以上，灌溉周期延长至原来的1.5倍。此外，震动还导致部分暗渠排水口堵塞，农田排水不畅，暴雨季节农田受淹面积达20%以上，严重影响了农作物的生长和产量。

　　基于上述分析，针对该地区暗渠震动问题，采取了以下措施：一是对暗渠基础进行加固处理，采用深层搅拌桩等技术提高地基承载能力。二是对暗渠结构进行优化设计，增加配筋量，提高暗渠的抗震动能力。三是加强地下水监测和控制，通过排水系统降低地下水位，减少地下水对暗渠的影响。通过这些措施的实施，暗渠震动问题得到了有效缓解，灌溉效率和排水功能均显著提升。

高标准农田建设中的暗渠震动应对措施

　　一地区在高标准农田建设过程中，面临暗渠震动问题。为应对这一挑战，该地区在建设过程中采用了先进的抗震技术和材料，如新型抗震混凝土、减震垫等。同时，结合现代信息技术，成功构建了暗渠震动监测系统，实现了对暗渠的震动情况的及时监控。

　　基于前期完善的规划设计，通过监测系统发现，暗渠震动主要集中在与道路交叉处和地质条件较差的区域。在这些区域，暗渠的震动频率较高，强度较大，对农田灌溉和排水功能产生了一定的影响。但在其他区域，暗渠的震动情况相对较小，灌溉和排水功能基本正常。

　　通过对上述暗渠震动情况的深入分析，针对暗渠震动问题，该地区实施了以下措施：一是在暗渠与道路交叉处设置减震垫和减震弹簧，减少道路车辆行驶对暗渠的振动影响。二是在地质条件较差的区域，采用新型抗震混凝土对暗渠进行加固处理，提高暗渠的抗震动能力。三是加强对暗渠的维护和管理，定期检查暗渠的结构状况，及时修复损坏部位，确保暗渠的正常运行。通过这些措施的实施，该地区的高标准农田建设取得了显著成效，农田灌溉和排水功能得到了有效保障，农作物产量和质量得到了显著提高。

减轻暗渠震动影响的措施

工程措施

　　首先，加强暗渠结构设计。采用抗震性能更优的结构形式和材料，如钢筋混凝土结构、新型复合材料等，显著提升暗渠的抗震动能力。在设计阶段，应全面考量地质条件、地下水影响等多方面因素，精准确定暗渠的截面尺寸、配筋量等关键参数，确保暗渠结构的稳定性与可靠性。

　　其次，设置减震设施。在暗渠与周边工程交叉处，合理设置减震垫、减震弹簧等设施，有效减缓震动的传递。例如，在暗渠与道路交叉处铺设橡胶减震垫，可显著降低道路车辆行驶对暗渠的振动影响;在暗渠与桥梁交叉处安装减震弹簧，可有效缓解桥梁施工和运行对暗渠的扰动[10]。

　　最后，优化暗渠排水系统。通过优化暗渠排水系统的设计，降低地下水位，减少地下水对暗渠的影响。例如，采用排水管或排水沟将地下水引出暗渠区域，降低地下水位，从而提高暗渠基础的稳定性[11]。

管理措施

　　首先，加强监测与预警。构建暗渠震动监测系统，实时监测暗渠的震动情况，及时发现潜在问题并发出预警。通过安装震动传感器、位移传感器等设备，对暗渠的震动频率、强度、位移等参数进行实时监测，并将监测数据传输至监控中心进行分析和处理。当监测到暗渠震动异常时，系统能够迅速发出预警信息，以便及时采取相应的措施进行处理[12]。

　　其次，定期维护与修复。制定科学合理的暗渠维护方案，定期对暗渠结构进行全面检查，及时修复损坏部位，确保暗渠正常运行。维护工作应涵盖对暗渠内部结构的检查、裂缝修复、排水口清理等多个方面，确保暗渠的结构完整性和排水畅通。同时，应建立完善的维护记录和档案，为后续的维护工作提供参考。

　　再次，加强人员培训与技术支持。定期组织农田水利管理人员和维护人员参加专业培训，系统提升他们对暗渠震动问题的识别、分析与处理能力。培训内容应涵盖暗渠结构原理、震动监测技术、应急处理流程等关键领域。同时，积极引入先进的监测技术和设备，如光纤传感器、智能监测系统等，以提高监测的准确性和实时性。这些技术能够实时监测暗渠的震动情况，并通过数据分析预测潜在的风险，为及时采取措施提供科学依据。

　　另外，建立应急预案。针对暗渠震动可能导致的突发情况，制定详细且可操作的应急预案。预案应包括震动监测预警机制、应急响应流程、人员职责分工、物资储备等内容。一旦监测到暗渠震动异常或出现损坏，能够迅速启动应急预案，采取有效的应急措施，减少损失。例如，可在预案中明确震动预警阈值，当震动强度超过设定阈值时，立即启动应急响应，组织人员进行现场检查和修复。

　　最后，政策支持与资金保障。政府应出台相关政策，支持农田水利设施的抗震加固和监测系统建设。通过财政补贴、专项基金等方式，为农田水利建设提供资金支持。同时，鼓励科研机构和企业开展相关技术研发，推动抗震技术和监测设备的创新与应用。例如，农业农村部发布的《全国高标准农田建设规划(2021—2030年)》中明确提出，要加大对农田水利设施的投入，提升设施的抗灾能力。

结论

　　暗渠震动在农田水利建设中是一个复杂且亟待解决的问题，其成因涉及地质与环境因素、工程建设因素等多个方面。暗渠震动不仅会削弱农田水利设施的运行效能，降低灌溉与排水功能，还会对农田生态环境和高标准农田建设产生深远的负面影响。通过实际案例分析，进一步验证了这些影响因素的作用机制，并展示了采取有效措施后取得的良好效果。为了减轻暗渠震动的影响，本文提出了工程措施和管理措施的综合解决方案。工程措施包括加强暗渠结构设计、设置减震设施、优化暗渠排水系统等，这些措施可以有效提高暗渠的抗震动能力和稳定性。管理措施则包括加强监测与预警、定期维护与修复、加强人员培训与技术支持、建立应急预案以及政策支持与资金保障等，通过这些措施可以及时发现和处理暗渠震动问题，确保农田水利设施的正常运行。

展望

　　未来的研究方向可以进一步探索暗渠震动的机理，开发更高效的抗震材料和技术，以及完善暗渠震动监测和预警系统。同时，应加强跨学科研究，结合地质学、水利工程学、生态学等多学科的知识，为农田水利建设提供更全面的理论支持和技术保障。

振动监测与预警技术的创新

　　光纤传感技术：光纤振动传感器具有抗电磁干扰、高灵敏度、长距离监测等优势。例如，Hjot-DW623振动光纤报警系统已在边境安防中成功应用，通过埋设特种光纤实时感知振动信号，并基于算法区分人员、动物或自然干扰。这种技术可应用于暗渠震动监测，实现高精度、长距离、全天候的监测。智能监测系统：结合物联网和大数据技术，开发智能监测系统，实现对暗渠震动数据的实时采集、高效传输与深入分析。通过机器学习算法，系统可以自动识别震动模式，提前预警潜在的暗渠损坏风险。多源数据融合：将振动监测数据与气象数据、地下水位数据等多源数据融合，建立综合评估模型，更全面地评估暗渠的运行状态。

抗震材料与技术的开发

　　一是新型抗震混凝土。开发具有更高强度和韧性的抗震混凝土，提高暗渠结构的抗震动能力。例如，中建三局绿投公司在松岗河暗渠清淤工程中采用了自主研发的抗震混凝土，显著提高了暗渠的稳定性和耐久性。二是智能减震材料。研究和应用智能减震材料，如形状记忆合金和压电材料，这些材料可以根据震动情况自动调整其性能，实现动态减震。机器人技术：利用机器人进行暗渠的检查和维护，提高工作效率和安全性。例如，中建三局绿投公司的清淤机器人能够高效清理暗渠内的淤积物，并实时监测暗渠的运行状态。

跨学科研究与综合解决方案

　　一是地质学与水利工程学结合。深入研究地质条件对暗渠震动的影响，优化暗渠的设计和施工方案。例如，通过地质勘探和数值模拟，预测暗渠在不同地质条件下的震动响应，为抗震设计提供依据。二是生态学与农田水利结合。评估暗渠震动对农田生态环境的影响，制定生态保护措施。例如，通过生态修复技术，减少暗渠震动对农田生态系统的破坏，保护生物多样性。综合解决方案：开发集监测、预警、抗震、维护于一体的综合解决方案，提高农田水利设施的整体抗灾能力。

　　参考文献：

　　[1]中国政府网.中共中央 国务院印发《加快建设农业强国规划(2024—2035年)》[EB/OL].(2025-04-07)[2025-05-13].https://www.gov.cn/gongbao/2025/issue_11986/202504/content_7019260.html.

　　[2]司明婧.16次地震中水利工程震害特征与数据库[D].南京:南京工业大学,2015.

　　[3]陈正,刘瀛弢,贺德俊,等.中国高标准农田建设现状与发展趋势[J].农业工程学报,2023,39(18):234-241.

　　[4]李思媛.南水北调中线田庄暗渠工程风险管理研究[J].现代商贸工业,2024,45(20):251-253.

　　[5]程曦,刘凯,李付举,等.振冲挤密桩在大型调水工程水下渠基处理中的应用研究[J/OL].水利水电快报,1-5[2025-05-13].https://link.cnki.net/urlid/42.1142.tv.20250127.1004.004.

　　[6]刘康乐.甘肃中部生态移民供水工程施工重难点分析及总体施工方案探讨[J].中国水运,2024,24(22):105-107.

　　[7]孙天合.陕西关中不同灌区农业灌溉用水效率评价及其影响因素分析[D].咸阳:西北农林科技大学,2013.

　　[8]刘平,梁博惠,岳自慧,等.宁夏县级水土流失重点防治区划分方法探讨[J].中国水土保持,2025(04):35-36.

　　[9]熊浩钧.基于“风险性-冲突性”评价的江汉平原城乡融合型堤垸景观优化策略研究[D].武汉:华中农业大学,2023.

　　[10]张大千.黄土地基震陷对地下输水管道的影响及抗震处理有限元数值模拟研究[D].咸阳:西北农林科技大学,2023.

　　[11]杨长青,李娜.生态补水管道接入输配水系统方案及优化[J].河南水利与南水北调,2023,52(05):107-109.

　　[12]刘雪梅,刘英涛,党信凯.人工智能技术与设施农业智能化管理的融合在智能灌溉系统中的实践与应用[J].农业工程技术,2024,44(23):34-35.

　　甘肃省水利科学试验研究与技术推广计划项目“大型提灌工程输水暗渠水力震荡过程及破坏特征研究”(项目编号：24GSLK023)。

　　终审：魏文源

　　监审：王莉娟

　　编校：侯欣怡