小型農(nóng)田水利工程中渠道設(shè)計(jì)初探

周俊青

摘要：隨著人口數(shù)量劇增，國(guó)家逐漸對(duì)三農(nóng)問題提高了足夠的重視，各地政府紛紛對(duì)農(nóng)田建設(shè)投入了大量的資金，用來提高農(nóng)田渠道的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保農(nóng)業(yè)的順利豐收。本文主要針對(duì)現(xiàn)代水利農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)研究分析，分析了渠道設(shè)計(jì)中存在的一些問題，以期望提高水利農(nóng)田的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

關(guān)鍵字：水利農(nóng)田；水利渠道；設(shè)計(jì)

1我縣水利渠道存在的問題

根據(jù)筆者多年的水利農(nóng)田設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)可知，在我縣傳統(tǒng)的水利渠道設(shè)計(jì)中主要集中體現(xiàn)以下幾項(xiàng)不足：

第一，由于水利農(nóng)田渠道的設(shè)計(jì)人員多數(shù)是剛從各個(gè)大學(xué)畢業(yè)的學(xué)生，沒有足夠的實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致其設(shè)計(jì)的渠道方案存在很多不足之處，在后期農(nóng)田渠道使用過程中出現(xiàn)各種問題；第二，渠道設(shè)計(jì)人員未意識(shí)到渠道設(shè)計(jì)方案重要性，導(dǎo)致其設(shè)計(jì)方案的精度不高，所設(shè)計(jì)的渠道方案不僅不符合農(nóng)田生產(chǎn)的實(shí)際需要，并且給后期維修加固增加了施工難度，延長(zhǎng)了工期，工程成本大大增加；第三，農(nóng)田渠道的設(shè)計(jì)方案未經(jīng)過科學(xué)的審核，特別是在渠道跌水部位的精細(xì)設(shè)計(jì)，例如，渠道跌水部位落差比較大，在填方渠道上修筑跌水，導(dǎo)致供水要求無法滿足要求。

2小型農(nóng)田水利工程中渠道設(shè)計(jì)的基本原則

在小型農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)中需要遵循以下幾項(xiàng)基本原則：

（1）在小型農(nóng)田水利工程渠道設(shè)計(jì)過程中，要確保單位水量的灌溉農(nóng)田面積達(dá)到最大化，從而減少水力資源的浪費(fèi)，并大大提高了農(nóng)田的灌溉效率。

（2）在小型農(nóng)田水利灌溉渠道的建設(shè)過程中，需要保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，避免對(duì)當(dāng)?shù)氐恼w生態(tài)環(huán)境和水資源造成破壞，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況，如地質(zhì)水文、水資源分布狀況以及農(nóng)田分布特點(diǎn)等合理設(shè)計(jì)渠道。同時(shí)，在農(nóng)田灌溉時(shí)，需要最大程度上利用地表和地下水資源，最大化利用當(dāng)?shù)氐乃Y源。

（3）由于我國(guó)耕地面積少，因此在渠道設(shè)計(jì)時(shí)，為了最大化的保護(hù)農(nóng)耕田地，在渠道設(shè)計(jì)時(shí)要減少占用過多的耕地面積，特別是在渠道的中轉(zhuǎn)地方。此外，還需要合理規(guī)劃設(shè)計(jì)渠道，確保渠道設(shè)計(jì)方案在滿足施工技術(shù)條件下，又要符合經(jīng)濟(jì)要求，并且還要滿足當(dāng)?shù)貙?duì)農(nóng)田生產(chǎn)政策要求。

（4）施工設(shè)計(jì)原則。在完成農(nóng)田渠道布置之后，就需要對(duì)渠道進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。在渠道設(shè)計(jì)施工中需要充分調(diào)查渠道所經(jīng)過地質(zhì)狀況，對(duì)地質(zhì)較差的區(qū)域采取合理的地基補(bǔ)強(qiáng)、加固處理措施，確保農(nóng)田水利工程渠道施工質(zhì)量。

3農(nóng)田水利渠道的合理、優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1渠道選材時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)筆者多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可知，我國(guó)北方大部分地區(qū)的農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)仍然采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，尤其是在水田渠道的選材上，主要以混凝土作為基本材料。盡管采用混凝土作為渠道的施工材料符合當(dāng)下發(fā)展要求，但由于混凝土本身存在較多的不足之處，因此，在渠道的選材設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境狀況，比如水資源的豐富與否、全年的最低氣溫等，選擇防滲性能好的材料，最大程度的確保渠道的設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少水資源的浪費(fèi)。比如，在渠道的襯砌時(shí)，選取抗?jié)B性能好的材料，確保渠道的設(shè)計(jì)優(yōu)化合理，同時(shí)，也使得渠道在施工中方便快捷、施工期短，更節(jié)約了水資源。

3.2 關(guān)于渠道的比降系數(shù)分析

在對(duì)小型農(nóng)田的渠道設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意水田渠道的渠底比降系數(shù)，它是影響渠道設(shè)計(jì)施工的非常重要的因素之一。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，一般將渠道的比降系數(shù)控制在0.001；若渠道材料選用混凝土?xí)r，要稍微增大渠道的比降系數(shù)，一般可以控制在0.002左右。此外，渠道跌水的落差與跌水的個(gè)數(shù)均與比降系數(shù)存在較大的關(guān)系，若渠道的比降系數(shù)越大，跌水的落差與跌水的個(gè)數(shù)越小。但在實(shí)際的渠道設(shè)計(jì)過程中，有些渠道工程的比降系數(shù)控制明顯不合理。例如，在對(duì)有襯砌的渠道設(shè)計(jì)施工時(shí)，采用沒有進(jìn)行襯砌的渠道設(shè)計(jì)所要求的比降系數(shù)，這樣使得所設(shè)計(jì)的渠道存在嚴(yán)重的安全隱患。

3.3 關(guān)于農(nóng)田水利渠道跌水分析

渠道跌水主要是為了控制渠道內(nèi)水流的水平落差保持在一個(gè)合理范圍內(nèi)，而在渠道內(nèi)設(shè)置的減小對(duì)渠道沖刷的水工建筑物。在實(shí)際農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)渠道跌水的設(shè)計(jì)，需要控制跌水的個(gè)數(shù)宜多不宜少、跌差宜小不宜大，位置宜上不宜下的設(shè)計(jì)原則。其中最應(yīng)該注意的一點(diǎn)就是，不要使得填方過高及跌差過大，這是在跌水設(shè)計(jì)中最應(yīng)該避免的問題。所以，設(shè)計(jì)人員在渠道設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)方案一定要多級(jí)跌水和小落差，同時(shí)還要滿足挖填均勻的原則。這樣的設(shè)計(jì)理念可以很好地避免填方渠道的過高或過深，保證渠道的底面大致呈直線，避免由于過高的填方或者是過大的挖方所造成的影響，消除了渠道的安全隱患，保證了農(nóng)田正常供水。

3.4農(nóng)田水利渠道橫、縱斷面的設(shè)計(jì)

在農(nóng)田水利渠道的橫、縱斷面設(shè)計(jì)中，當(dāng)水流量確定情況下，水流流速與渠道底板比降與渠道橫斷面尺寸有很大的關(guān)系。而渠道內(nèi)水流速度受渠面坡度及水流含沙量的影響，而渠道底面比降較大則流速大。由此可得知，在流水量一定時(shí)，渠道斷面尺寸?。ü?jié)省渠道施工材料），但是會(huì)增大渠道內(nèi)水流速度，增加渠道底板的沖刷力；若渠道底面的比降小，水流速度降低，這就需要增加渠道的橫斷面尺寸而導(dǎo)致增加渠道施工材料，且水流速度降低，會(huì)在渠道底部沉淀較多的泥沙，長(zhǎng)時(shí)間使用易導(dǎo)致渠道堵塞。

3.5農(nóng)田水利渠道防滲技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)田水利渠道防滲技術(shù)主要有土料防滲（方便實(shí)用、抗?jié)B性能低、抗凍性差，適用于氣候溫和地區(qū)）、水泥土防滲（塑性水泥土應(yīng)用與南方、干硬性水泥土應(yīng)用于北方、施工價(jià)格低廉、不適用于嚴(yán)寒地區(qū)）、混凝土防滲（適用范圍廣、抗壓能力強(qiáng)、方便管理、耐久性能好）、膜料防滲（可用于嚴(yán)寒地區(qū)，防腐蝕性能高、施工方便）、瀝青混凝土防滲（適用低溫地區(qū)，抗?jié)B性好、抗凍害能力強(qiáng)）等。在農(nóng)田水利渠道防滲設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)工程當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況，并根據(jù)不同防滲技術(shù)的防滲性能而選取防滲性能高、成本低的防滲施工方法，

4 農(nóng)田水利渠道施工分析

渠道放樣即是在渠道的設(shè)計(jì)時(shí)，把設(shè)計(jì)的渠道方案放到實(shí)際地面上。但是在渠道放樣的施工過程中，要特別注意渠道的比降系數(shù)、渠底寬及渠底寬等系數(shù)，且要精確放線，從而保證了渠道的開挖能夠順利進(jìn)行。

在渠道的施工工序中，最重要的環(huán)節(jié)就是渠道的開挖。在渠道的開挖之前，要進(jìn)行在水平線以下的區(qū)段的渠道進(jìn)行回填土方。在回填土?xí)r，首先要選取優(yōu)質(zhì)的填土，不宜使用腐殖土、渣土、有機(jī)質(zhì)土等，并要根據(jù)實(shí)際的情況決定回填的高度和回填量，并且要根據(jù)要求對(duì)回填土進(jìn)行施工碾壓壓實(shí)，保證渠道地面的密實(shí)性的重要基礎(chǔ)，所以必須要保證回填土區(qū)段壓實(shí)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，這樣才能確保渠道順利安全供水。

5結(jié)束語

綜上所述，小型農(nóng)田水利工程渠道的設(shè)計(jì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一項(xiàng)重要工程，農(nóng)田的渠道基礎(chǔ)建設(shè)將迎來新的高潮。在未來的對(duì)農(nóng)田水利渠道項(xiàng)目建設(shè)中， 我們必須加強(qiáng)對(duì)渠道的研究和應(yīng)用， 從而全面考慮渠道的布置、形式、流量等因素， 確保渠道設(shè)計(jì)方案的耐久性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和科學(xué)性，從而保證我縣農(nóng)田水利渠道的正常供水。

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