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        裝配式鋼筋混凝土U型渠技術(shù)應(yīng)用

        2011-06-12 05:08:40民,付紅,張
        山東水利 2011年9期
        關(guān)鍵詞:農(nóng)渠斗渠軟管

        李 民,付 紅,張 磊

        (1.濟(jì)南天水混凝土制品有限公司,山東 濟(jì)陽 251400;2.東阿縣農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦公室,山東 東阿 252200)

        山東省灌區(qū)面積較大,對(duì)保障全省糧食安全發(fā)揮了巨大作用。山東省灌區(qū)形式豐富,有引黃、引河、引湖灌區(qū)、水庫灌區(qū)、機(jī)井灌區(qū)等。目前機(jī)井灌區(qū)由于水量分散、單井出水量較小,灌溉工程已基本趨向于管道化發(fā)展;規(guī)模較大的大、中型引黃、引河、引湖和水庫灌區(qū),已大面積地進(jìn)行了續(xù)建配套與節(jié)水改造,支渠以上的渠道已進(jìn)行了防滲配套改造,輸水效率大大提高,但田間部分(斗、農(nóng)渠及以下渠道)大多仍為土渠灌溉,渠道間距大、灌水距離長,水滲漏嚴(yán)重。特別是引黃、引河、引湖灌區(qū),由于灌水畦距離長,田塊平整度差,管理粗放,導(dǎo)致田塊灌水不均勻,大水漫灌現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

        針對(duì)大、中型引黃、引河、引湖和水庫灌區(qū)的田間灌溉現(xiàn)狀,結(jié)合水利系統(tǒng)的中央小農(nóng)水項(xiàng)目和農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)的中低產(chǎn)田改造、國土系統(tǒng)的土地整理項(xiàng)目的實(shí)施,研究形成了田間裝配式鋼筋混凝土U型渠配套長畦短灌模式,通過田間固定的裝配式鋼筋混凝土U型斗渠、農(nóng)渠和分水池,在田間配套輸水軟管,實(shí)施渠、池、管配套的畦灌模式。通過裝配式鋼筋混凝土U型斗渠、農(nóng)渠和田間軟管輸配水,減小土渠的輸配水和田間灌水損失,達(dá)到節(jié)水和提高灌溉均勻度的目的。

        1 技術(shù)模式組成

        該技術(shù)模式由裝配式鋼筋混凝土U型渠長畦短灌工程系統(tǒng)和配套工程組成。裝配式鋼筋混凝土U型渠長畦短灌工程系統(tǒng)由高于田間地面的具有一定水頭的裝配式鋼筋混凝土U型渠系和分水池以及田間輸配水軟管組成,通過建設(shè)能實(shí)現(xiàn)田間自流的具有一定水頭的渠系工程,為田間輸配水軟管提供基本的壓力水頭。農(nóng)渠之間畦田灌溉不再受畦長和平整度的影響,由渠系工程分水池以下軟管輸配水進(jìn)行均勻灌溉即可,為了解決渠道與田間排水、農(nóng)機(jī)耕作之間的矛盾,配套工程設(shè)計(jì)采用與裝配式鋼筋混凝土U型渠長畦短灌工程系統(tǒng)配套的“渠、溝、路”田間工程布置模式。

        1.1 裝配式鋼筋混凝土U型渠

        裝配式鋼筋混凝土U型渠(如圖1)是C25鋼筋混凝土預(yù)制渠道,渠道每節(jié)長度3 m,經(jīng)測試,渠道糙率為0.012。

        圖1 裝配式鋼筋混凝土U型渠

        裝配式鋼筋混凝土U型渠長畦短灌所用渠道主要是斗渠(UD50型)和農(nóng)渠(UD35型)。

        UD50型渠深50 cm,上口寬46 cm,設(shè)計(jì)流量0.07 m3/s左右,適應(yīng)控制灌溉面積53.33 hm2左右。

        UD35型渠深35 cm,上口寬28 cm,設(shè)計(jì)流量0.02 m3/s左右,適應(yīng)控制灌溉面積16.67 hm2左右。

        UD35型渠寬36 cm,與畦埂寬度基本一致,可以安裝在畦埂上面,不影響農(nóng)機(jī)作業(yè)。

        渠道安裝采用支墩架設(shè)模式,支墩由混凝土現(xiàn)澆形成,機(jī)械吊裝、人工調(diào)整,伸縮縫使用SD-309膠和復(fù)合式土工膜進(jìn)行處理。

        1.2 渠系分水池

        分水池(如圖2)是由混凝土預(yù)制構(gòu)件組裝形成的,是長畦短灌中的田間分水設(shè)施。根據(jù)水力計(jì)算,確定分水池兩側(cè)分水硬管直徑不小于15 cm。分水池寬度與畦埂寬度基本一致,安裝在畦埂上,不多占農(nóng)田。農(nóng)田灌溉時(shí),在分水池硬管上連接輸水軟管,由遠(yuǎn)到近進(jìn)行灌水。

        圖2 分水池

        要保證長畦短灌及渠、池、管灌溉模式的形成和有效利用,關(guān)鍵是保證分水池的水位高度。由于軟管輸水距離50 m左右,其水頭損失將近30 cm,所以分水池水位必須高出硬管30 cm,即毛渠渠底比地面高出15 cm。渠道設(shè)計(jì)高程必須根據(jù)上述要求從末端向上推算。

        1.3 輸配水軟管

        在渠系分水池的分水硬管上連接輸水軟管,輸水軟管為分段制,每段軟管長50 m,固定農(nóng)渠以下田間畦灌均采用軟管輸配水灌溉,田間灌水畦長不大于50 m,軟管采用套袖法連接。

        2 田間布置方式

        采用渠、溝、路模式布置,渠道設(shè)置在排水溝一側(cè),使農(nóng)機(jī)進(jìn)地更加方便。裝配式鋼筋混凝土U型渠架設(shè)在支墩上,田塊排水可以從渠道底部排出。長畦短灌布置模式根據(jù)田畦和渠道的走向可以分為:斗渠與田畦平行、斗渠與田畦垂直兩種模式。

        2.1 斗渠與田畦垂直布置

        斗渠與田畦垂直時(shí)(如圖3)需要增加橫向的農(nóng)渠(UD50),毛渠(UD35)與農(nóng)渠連接,毛渠間隔 100 m,毛渠與地塊邊界間距50 m。毛渠安裝在畦埂上,長度可根據(jù)田塊寬度增減。毛渠上分段設(shè)置雙向分水池,分水池間距不宜超過70 m。農(nóng)民澆水時(shí)將軟管與分水池的分水管連接,由遠(yuǎn)及近分段灌溉。

        圖3 斗渠與田畦垂直布置圖

        2.2 斗渠與田畦平行布置

        斗渠與田畦平行時(shí)(如圖4),直接將毛渠與斗渠連接,其他布置規(guī)則與上述模式一致。

        圖4 斗渠與田畦平行布置圖

        3 應(yīng)用效果

        結(jié)合水利系統(tǒng)的中央小農(nóng)水項(xiàng)目和農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)的中低產(chǎn)田改造、國土系統(tǒng)的土地整理項(xiàng)目的實(shí)施,該技術(shù)在濟(jì)陽縣中央小農(nóng)水建設(shè)項(xiàng)目區(qū)、土地整理項(xiàng)目區(qū)和東阿縣農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)中低產(chǎn)田改造項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用,經(jīng)過項(xiàng)目區(qū)田間應(yīng)用效果顯示:該技術(shù)模式地形適應(yīng)能力強(qiáng),比常規(guī)的土渠、U型渠襯砌技術(shù)減少了田間渠道占地面積,節(jié)約耕地,較土渠灌溉節(jié)水15%~20%,灌水均勻度高于85%,并且采用配套的“渠、溝、路”田間工程布置模式,農(nóng)機(jī)作業(yè)方便,田間排水暢通,節(jié)水效果顯著。易為農(nóng)民接受,是一項(xiàng)具有推廣價(jià)值的田間節(jié)水灌溉技術(shù)。

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