■王繼紅 ■鄖西縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，湖北 十堰 442600

農(nóng)田水利工程是保證農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)的重要保障，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重大的影響意義，水利渠道的建設(shè)質(zhì)量對(duì)是水利工程好壞的直接體現(xiàn)。但是當(dāng)前我國(guó)實(shí)際的水利工程設(shè)計(jì)與施工工程，很大部分還處于土渠形式階段，極易出現(xiàn)阻塞、倒塌等現(xiàn)象，所以在水利渠道的建設(shè)過程中，水利渠道的設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，為了保證水利工程能在起到很好的農(nóng)作物灌溉作用的同時(shí)，還能保證完成洪澇期的排澇作用，水利工程建設(shè)的完善是極其重要的。

1 小型灌區(qū)農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)

1.1 工程簡(jiǎn)介

本文以某縣城的小型灌區(qū)農(nóng)田水利渠道建設(shè)為研究案例，對(duì)該小型灌區(qū)農(nóng)田水利渠道的設(shè)計(jì)施工進(jìn)行詳細(xì)的探討分析。該水利工程由于建設(shè)時(shí)間久遠(yuǎn)，建設(shè)與上世紀(jì)七十年代左右，當(dāng)時(shí)的建設(shè)水平有限，對(duì)工程建設(shè)的要求標(biāo)準(zhǔn)不高，但是沿用至今，已經(jīng)完全不能滿足當(dāng)前的農(nóng)田灌溉需求，由于該水利工程的建設(shè)處于土渠的階段，所以存在大量的倒塌、滲漏以及淤塞的現(xiàn)象。探測(cè)到其水源利用系數(shù)僅在0.4左右，這不僅造成了水利資源的浪費(fèi)，還對(duì)農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)效益造成直接的損失。

1.2 農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)規(guī)劃

小型灌區(qū)農(nóng)田水利工程的建設(shè)，必為了保證農(nóng)田水利渠道能夠最大限度滿足農(nóng)田灌溉用水，必須要按照水利渠道的建設(shè)施工方案來進(jìn)行工程的建設(shè)規(guī)劃，讓水利渠道不管是在經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)方面還是技術(shù)性指標(biāo)方面，都能最大限度的達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求。另外，為了使水利渠道能夠呈現(xiàn)出平順的渠線狀態(tài)，對(duì)水利渠道進(jìn)行裁彎處理則是非常有必要的工序。另外只工程施工之前，要根據(jù)工程的實(shí)際情況來進(jìn)行U型槽的規(guī)格設(shè)計(jì)。其中該水利工程的面積、實(shí)況等方面的具體數(shù)據(jù)則是工程施工的依據(jù)，另外為了保證對(duì)耗損水流量以及凈流量?jī)煞矫鏀?shù)據(jù)的掌握，要對(duì)工程中的干渠、斗渠以及支渠等渠道在施工完成之后，所能承載的流量進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后對(duì)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，再根據(jù)該數(shù)值來進(jìn)行U型槽的具體尺寸的確定，以及以該數(shù)值對(duì)U型槽中所存在的具體水流量進(jìn)行確定，以保證U型槽斷面能夠充分滿足工程各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 小型水利渠道的設(shè)計(jì)方法

2.1 確定渠道水位高程

這一環(huán)節(jié)就要以灌溉區(qū)域內(nèi)的地面高度作為水位高程確定的參考點(diǎn)，并根據(jù)沿途渠道的水流損失來進(jìn)行水位高程的確定。

2.2 渠道縱、橫斷面的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行渠道縱、橫斷面的設(shè)計(jì)時(shí)，先進(jìn)行縱、橫斷面的測(cè)量，對(duì)縱、橫斷面進(jìn)行測(cè)量，對(duì)渠道沿途的整體起伏情況進(jìn)行全面了解，以便進(jìn)行渠道的設(shè)計(jì)以及施工。在進(jìn)行水利渠道縱、橫斷面的測(cè)量時(shí)，要根據(jù)渠道沿線的水準(zhǔn)線，將渠線按照與相鄰兩端水準(zhǔn)線能夠組成附和水準(zhǔn)線的標(biāo)準(zhǔn)分成小段，要注意附和水準(zhǔn)線的長(zhǎng)度要保持在2千米以內(nèi)。從渠道水準(zhǔn)線的首段開始逐一測(cè)量，其高程閉合差不應(yīng)大于±40L■2mm(L為附和路線總長(zhǎng)，以km計(jì)算)。要注意此處的閉合差是不用調(diào)整的，如果超出了范圍值，則要進(jìn)行重新測(cè)量，另外測(cè)量的標(biāo)尺到水準(zhǔn)儀的測(cè)量距離應(yīng)該在150米之內(nèi)。在測(cè)量好渠道的縱、橫斷面后，就要渠道水流量進(jìn)行觀測(cè)，在流量一定時(shí)，渠道地板的比降、水流速度將會(huì)影響到渠道斷面尺寸的設(shè)計(jì)，而影響到渠道流量的因素有水流中的含沙量、渠道內(nèi)的土質(zhì)以及渠道面的坡度。其中，當(dāng)渠道的比降較小的時(shí)候，其水流速度就會(huì)減小，此時(shí)的渠道斷面就應(yīng)該設(shè)計(jì)得較大，避免因?yàn)槟嗌车某练e，致使渠道堵塞。反之亦然。所以，在進(jìn)行渠道縱、橫斷面的設(shè)計(jì)時(shí)不僅要通過渠道水流量、高度來進(jìn)行其頂寬的確定，還需要對(duì)渠道側(cè)墻進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，滿足重負(fù)荷的壓力對(duì)渠道側(cè)墻的影響。

3 小型灌區(qū)農(nóng)田水利渠道U型槽設(shè)計(jì)

目前在灌溉渠道的斷面設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行過程中，主要選擇的是U型的渠道斷面形式作為渠道的最終斷面形式，并在實(shí)際的應(yīng)用中取得了良好的效果，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這種施工形式的注意事項(xiàng)進(jìn)行探討。薄板U型槽斷面示意圖如圖所示。

薄板U型槽斷面示意圖

3.1 U型槽的預(yù)制設(shè)計(jì)

小型罐區(qū)農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)就是U型槽的預(yù)制。預(yù)制U型槽所使用的機(jī)械設(shè)備，其構(gòu)件必須是通過國(guó)家認(rèn)證成型的設(shè)備，該工程的U型槽即是用混凝土預(yù)制而成。在當(dāng)前的水利工程中，由于要考慮到設(shè)備的投入成本和制作流程的工藝復(fù)雜度，所以在混凝土U型槽的預(yù)制中比較常用的成型設(shè)備就是型號(hào)為L(zhǎng)ZYB—1的設(shè)備。一般來講，常用的U型槽有UD40、UD50以及UD60規(guī)格的，其U型槽的壁厚要求在3cm—4cm之間，每條U型槽的長(zhǎng)度要求在0.5m左右。然后對(duì)混凝土的配比設(shè)計(jì)，其混凝土中的水泥、鵝卵石、砂子比例為2:4.7:3.6。水灰比在0.47左右，卵石粒徑在20mm左右，砂子細(xì)度是3左右的中粗砂。其混凝土強(qiáng)度配比等級(jí)是:C20，采用的水泥是33級(jí)的普通硅鹽酸。然后再在混凝土中加入粉煤灰和早強(qiáng)減水劑，以保證骨料級(jí)配達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 U型槽的安裝設(shè)計(jì)

(1)U型渠基礎(chǔ)挖填。在挖填之前先放樣，然后開挖，在開挖過程中一定要避免出現(xiàn)超挖現(xiàn)象。然后在進(jìn)行填土的過程中，要保證填土的平整性，平整性是保證U型槽安裝精準(zhǔn)度的前提。另外，為了保證基槽自身斷面能在一個(gè)精確的設(shè)計(jì)數(shù)值范圍之內(nèi)，將制造好的U型槽，準(zhǔn)確放置在土槽中，以作樣板用，各樣板之間的間距最少要保證在21m之上，以作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)線，只有保證基準(zhǔn)線的精準(zhǔn)，才能保證土槽斷面能在一個(gè)較為精準(zhǔn)的范圍之內(nèi)。

(2)U型槽的安裝。在進(jìn)行安裝設(shè)計(jì)時(shí)，要注意保證所澆墊層的厚度均勻，以達(dá)到較好的墊層作用。然后按照設(shè)計(jì)比降，每間隔7m左右就設(shè)置一個(gè)控制點(diǎn)，按照設(shè)計(jì)要求，將U型槽自下而上安裝在控制點(diǎn)處，在U型槽的安裝過程中要注意槽底的高度必須滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

(3)回填夯實(shí)施工。為了保證回填后，U型槽的夯實(shí)，應(yīng)該對(duì)U型槽側(cè)面墻與頂部在回填土之前進(jìn)行輕微的調(diào)整，其回填土不能有大石、雜草或者樹根，要保證回填土的緊密。

4 總結(jié)

綜上所述，通過對(duì)該工程的農(nóng)田水利渠道的設(shè)計(jì)施工研究，在我國(guó)的小型灌區(qū)農(nóng)田水利渠道中應(yīng)用U型槽這一施工技術(shù)，有著重要的影響價(jià)值。U型槽在農(nóng)田水利工程中的作用不僅僅能夠切實(shí)減少水利工程的施工成本，還能大大縮短工程施工工期，也有效降低了農(nóng)田水源的損失率，提高了水源利用率，同時(shí)該技術(shù)的應(yīng)用還大大改善了施工外部環(huán)境。

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