【摘要】水利渠道工程的正常運(yùn)行直接關(guān)系著渠道正常輸水和灌溉效益的充分發(fā)揮，其對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著良好的作用。水利渠道工程設(shè)計(jì)施工需要進(jìn)行綜合考量，充分利用地形條件。合理規(guī)劃設(shè)計(jì)水利渠道并根據(jù)設(shè)計(jì)方案付諸施工，對(duì)于提升灌溉水源利用率非常重要。

本文簡(jiǎn)述了水利渠道工程設(shè)計(jì)的原則，對(duì)水利渠道的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行了論述分析。

【關(guān)鍵詞】水利渠道；設(shè)計(jì)；原則；施工；U型槽；現(xiàn)澆砼

一、水利渠道工程設(shè)計(jì)的原則

水利渠道工程設(shè)計(jì)要保證灌溉用水使用的最大化效益，提高單位水量的灌溉面積與效果。水利渠道的設(shè)計(jì)不僅要滿足農(nóng)田的用水需求，還要注意與農(nóng)田的防洪、排澇以及工業(yè)、生活用水的有效結(jié)合，以使得農(nóng)田對(duì)于干旱和洪澇都能具有有效的防護(hù)功能。對(duì)于我國(guó)農(nóng)田的水利渠道設(shè)計(jì)要以實(shí)際情況為主要的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，重視實(shí)地考察的必要性與重要性，是水利渠道設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)原則。

二、水利渠道工程的設(shè)計(jì)

1、渠道縱斷面設(shè)計(jì)與水位高程的確定。渠道縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)灌區(qū)地形圖，確定其走向，再根據(jù)等高線走向、土質(zhì)情況、灌溉要求、水的流量綜合確定縱坡。按縱斷面中心線確定各樁點(diǎn)的渠底、渠頂及水位高程，其中渠底高程為水位高程與設(shè)計(jì)水深之差，渠頂高程為水位高程與渠道水位超高a之和；重點(diǎn)是確定渠道縱斷面水位高程為典型點(diǎn)地面高程、灌溉水渠高h(yuǎn)、各級(jí)渠道的長(zhǎng)度和坡降與水頭損失之和。

2、渠道橫斷面設(shè)計(jì)。農(nóng)田渠道橫斷面設(shè)計(jì)多選用矩形和U型斷面，一般情況下采用均勻流原理計(jì)算渠道橫斷面所用尺寸，即設(shè)計(jì)流量：其中A為過水?dāng)嗝婷娣e，i為渠道比降，R為水力半徑。設(shè)計(jì)渠道時(shí)應(yīng)堅(jiān)持工程量小且投資少的原則，設(shè)計(jì)最佳水利斷面，而渠道比降的選擇是否合理直接影響到工程造價(jià)高低與控制面積大小，當(dāng)然也與渠道糙率、邊坡系數(shù)、穩(wěn)定渠床寬深及不沖與不淤流速有關(guān)。渠道比降是指在坡度均勻的渠段內(nèi)，兩端渠底高差和渠段間距離的比值，其大小取決于渠道土質(zhì)、泥沙含量和灌區(qū)地面的坡度，i越大，則v越大，使A減少，容易沖刷渠床；如i越小，使得v過小，會(huì)使渠道淤積，輸水能力降低；渠道比降的選擇。渠道邊坡系數(shù)即為邊坡水平方向投影長(zhǎng)度（用1表示）與垂直方向投影長(zhǎng)度（用m表示）比值；m越大則邊坡越緩，越小則邊坡越陡值要，m為零時(shí)渠道斷面為矩形；因此m值要根據(jù)渠床土壤地質(zhì)與渠道深度來確定。

三、水利渠道工程中現(xiàn)澆砼施工

1、砼澆筑前，必須作好準(zhǔn)備工作。發(fā)電機(jī)、拌和機(jī)就位；小推車、翻斗車備齊；磨光機(jī)、振機(jī)器到位；各種模具準(zhǔn)備就緒；供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)試運(yùn)行正常；場(chǎng)地、道路平整；人員到位后才能進(jìn)行砼現(xiàn)澆施工。

2、模板工程采用定型槽鋼按設(shè)計(jì)圖紙要求制成框格，外用楔形三角鐵鑲?cè)胪林屑右怨潭?。模板制作和安裝要具備支立牢固、板縫緊密、表面平整、線條順直、標(biāo)高一致、易支易折等特點(diǎn)?，F(xiàn)澆砼模板框格安裝凈距沿渠道縱向的允許偏差值為±10mm，沿寬度方向的允許偏差值為±20mm，對(duì)角線允許偏差值為±10mm。

3、澆筑砼澆筑應(yīng)先坡后底，最后澆筑壓沿。具體澆筑工序如下：澆筑前：應(yīng)在精削后的渠床上安放鋼模板并固定閉孔泡沫塑料伸縮縫。如果渠床干燥起土應(yīng)首先灑水濕潤(rùn)，以避免澆筑好的砼板因水分過度流失表面出現(xiàn)細(xì)裂紋。拌和：澆筑用砼必須采用機(jī)械拌和，攪拌機(jī)容積不得小于0.4m3，拌和好的砼須用機(jī)動(dòng)三輪車及時(shí)運(yùn)往澆筑現(xiàn)場(chǎng)。澆振：砼運(yùn)到澆筑現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)及時(shí)流槽入倉(cāng)，人工平倉(cāng)，刮杠刮平，平板振動(dòng)器振搗。振動(dòng)器振動(dòng)順序應(yīng)從下往上單方向振動(dòng)，嚴(yán)禁過振、漏振。壓光：用平板振動(dòng)器振實(shí)后，采用磨光機(jī)磨平，直到表面泛出水泥漿為止，最后用人工壓光。

四、水利渠道工程的預(yù)制施工

1、混凝土預(yù)制U型槽。U型槽應(yīng)用于水利渠道施工的第一步，便是預(yù)制混凝土U型槽。其次便是實(shí)施混凝土配比的試驗(yàn)。以水利渠道設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與要求、技術(shù)水平以及水泥砂石料為依據(jù)，進(jìn)行該工程的混凝土配比試驗(yàn)。最后采取合適的混凝土配比。由于工程所在地的骨料級(jí)配不能符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求，故適當(dāng)在其中摻入早強(qiáng)減水劑與粉煤灰。然后就是對(duì)預(yù)制U型槽的養(yǎng)護(hù)工作，在其生產(chǎn)24小時(shí)后對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，除了其強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之外，還應(yīng)保證其表面光滑平直。

2、U型槽的施工安裝。（1）混凝土U型槽安裝前，在檢查完溝槽開挖的成型斷面后，按設(shè)計(jì)高程從下游向上游鋪砌。在施工完好的基槽面上，在基槽一側(cè)每隔20m設(shè)置高程控制樁，兩樁之間應(yīng)帶有控制線，以控制U型渠的平面與側(cè)邊，將砼U型槽置于基槽后，再以控制線為基準(zhǔn)，水平尺橫向校正平面，以校正砼U型渠側(cè)面，經(jīng)檢查符合要求后在兩側(cè)實(shí)施回填土固定，其接頭處還須留設(shè)30mm寬的縫隙，按此鋪設(shè)一段時(shí)間后，待U型槽沉降穩(wěn)定后再校正。（2）U型槽鋪設(shè)應(yīng)緊貼于墊層上，自下游使接頭面向上游按正確的軸線和坡度鋪設(shè)，鋪設(shè)過程中要保持槽體受力均勻，內(nèi)壁齊平、平順，當(dāng)坡度較大時(shí)可取跌坎過渡；還要盡可能使軸線取直，在相鄰U型槽間預(yù)留1.5-2.0cm寬度以備勾縫，對(duì)于U型槽，可采用套接水泥砂漿填塞接縫時(shí)，以保證其穩(wěn)固而不漏水。對(duì)于放水口及節(jié)制閘應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，嚴(yán)格控制好放水口高程以滿足排灌需要。最后的壓頂施工可采用磚砌、漿砌、現(xiàn)澆砼等壓頂形式，按設(shè)計(jì)尺寸要求進(jìn)行施工，以保證其穩(wěn)固，注意磚砌壓頂應(yīng)進(jìn)行水泥砂漿處理。最后，在養(yǎng)護(hù)時(shí)在U型槽基槽底嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)高程開挖，兩側(cè)溝槽開挖略寬于結(jié)構(gòu)尺寸，U型槽安裝后兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱分層回填，嚴(yán)格控制分層厚度，采用自制木夯人工夯實(shí)。

五、結(jié)束語(yǔ)

水利渠道的合理設(shè)計(jì)施工是保證我國(guó)水利工程效益的基礎(chǔ)與前提，但是其受到許多因素的制約。因此必須合理、科學(xué)的對(duì)水利渠道工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)以及規(guī)范施工，從而提高水利渠道工程灌溉水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]覃獻(xiàn)基.農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)與施工[J].科技風(fēng)，2012