淺談農(nóng)田水利灌溉渠道工程的設(shè)計(jì)

樊超峰

摘 要：在農(nóng)田水利灌溉工程中，渠道設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的。如果渠道設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)影響灌溉工程的施工，進(jìn)而影響農(nóng)作物的生長情況。對農(nóng)田水利灌溉渠道工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則進(jìn)行了分析，并通過實(shí)際案例對灌溉渠道工程的設(shè)計(jì)加以說明。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利；灌溉技術(shù)；灌溉渠道工程；U形槽

中圖分類號(hào)：S274.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.091

水資源不僅是一種基礎(chǔ)性能源，還是農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本。在農(nóng)田水利中采用灌溉技術(shù)，目的就是要節(jié)約水資源，提高水資源的利用率。而要確保農(nóng)田水利灌溉工程的質(zhì)量，就要規(guī)劃設(shè)計(jì)好灌溉渠道。否則不僅無法節(jié)約水資源，還會(huì)造成極大浪費(fèi)。

1 農(nóng)田水利灌溉渠道設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

1.1 安全第一

農(nóng)田水利灌溉的渠道必須安全、可靠，才能被投入使用。如果在渠道的布置過程中出現(xiàn)高填方、深挖方地段，就會(huì)影響灌溉質(zhì)量，還可能為施工過程埋下安全隱患。因此，在農(nóng)田水利灌溉渠道的設(shè)計(jì)中，必須遵循“安全第一”的原則。如果渠道需要經(jīng)過山丘地形，應(yīng)盡可能地與溪流、河流等保持最大的距離。如果渠道與溪流、河流的距離太短，容易被洪山?jīng)_毀。而沿線的干渠應(yīng)布置在地質(zhì)條件比較好的區(qū)域，要盡可能地避免在干渠內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)透水的土質(zhì)和已經(jīng)被風(fēng)化的巖層。而在設(shè)計(jì)沿渠時(shí)，周邊要有諸如泄水閘和溢洪堰等泄洪、排洪配套設(shè)施。

1.2 最大化利用水資源

農(nóng)田灌溉的目的就是要將水資源充分地利用起來。在灌溉渠道的設(shè)計(jì)中，要充分考慮水資源的利用情況，力求實(shí)現(xiàn)水資源的最大價(jià)值。在農(nóng)田水利灌溉過程中，需要將水資源輸送到相應(yīng)的農(nóng)田中，輸送過程難免會(huì)損失一部分水資源。因此，在設(shè)計(jì)農(nóng)田水利灌溉渠道時(shí)，要盡可能地降低水資源的損失值，減少資源浪費(fèi)。并且，灌溉渠道的功能要齊全，比如集水功能、排水功能等，在將水資源用于灌溉的同時(shí)，還可將其利用起來發(fā)電，提升水資源的利用率。

1.3 充分利用各種地形

地形是農(nóng)田水利灌溉渠道設(shè)計(jì)中必須考慮的因素，在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分利用不同的地形條件，構(gòu)建出最利于灌溉的渠道。比如，在位置比較高的區(qū)域布置灌溉渠道，在位置比較低的區(qū)域布置相應(yīng)的排水通道。渠道應(yīng)盡量做到自流排水，灌溉不需要過多的人工操作，水流會(huì)沿著地形自然流動(dòng)。要構(gòu)建2套灌排系統(tǒng)，這2套灌排系統(tǒng)應(yīng)該是相互獨(dú)立的。而局部的洼地或者高地，則用于小片的提灌處理。這樣才不會(huì)對渠道的整體造成影響。另外，在對渠道線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮不同的經(jīng)濟(jì)因素，渠道線路應(yīng)盡可能整齊，避免占用過多的民房或農(nóng)田，同時(shí)還要減少與建筑物交叉。

2 農(nóng)田水利灌溉渠道設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)例

我國某地區(qū)的一處農(nóng)田水利工程建設(shè)年代已久，受建設(shè)時(shí)期技術(shù)水平和施工設(shè)備的限制，其農(nóng)田灌溉效果不佳。為改善灌溉質(zhì)量，需要重新修建此水利工程。此農(nóng)田水利工程的灌溉渠道有明顯的漏水現(xiàn)象，渠道的底部在逐漸升高，局部還有堵塞現(xiàn)象。并且，渠道距離農(nóng)田較遠(yuǎn)，不利于灌溉。重新修建時(shí)需要解決這些問題。

2.1 U形槽的設(shè)計(jì)

在渠道U形槽的設(shè)計(jì)過程中，要從灌溉目標(biāo)出發(fā)，綜合考慮渠道所覆蓋的面積。以灌溉目標(biāo)為導(dǎo)向，對U形槽的大小進(jìn)行合理的規(guī)劃，同時(shí)要考慮不同類型渠道的損耗量，并以實(shí)際的數(shù)據(jù)來說明，從而根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，選擇適當(dāng)?shù)那李愋?。與此同時(shí)，U形槽中的水流、水壓力也是必須考慮的因素。只有在綜合考慮各類因素的前提下，才能設(shè)計(jì)出合理的U形槽，并確保U形槽的質(zhì)量。

2.2 U形槽生產(chǎn)設(shè)備及類型

農(nóng)田水利灌溉渠道中的U形槽通常是用混凝土，通過預(yù)制的方式制成的。預(yù)制用到的設(shè)備要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，比如常用的預(yù)制機(jī)械設(shè)備為LZYB-1成型設(shè)備，機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)要擁有相應(yīng)的資質(zhì)。此類設(shè)備不僅操作簡單，還不需要投入過多的資金，因此其能被廣泛應(yīng)用于混凝土U形槽的預(yù)制中。農(nóng)田水利灌溉渠道常用的U形槽有4種，即UD60、UD50、UD40和UD30，其長度基本為0.5 m，厚度則在3.5～4 cm之間。在正式施工前，還需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制適當(dāng)比例的混凝土。確定好最后的混凝土調(diào)配比例前，需要經(jīng)過多次配比試驗(yàn)。這樣才能確?；炷恋谋壤亲罴训模|(zhì)量是最好的。

2.3 U形槽施工流程

U形槽的施工主要包括以下4個(gè)步驟：①采用人工與機(jī)械結(jié)合的方式挖坑，先利用機(jī)械設(shè)備挖出U形槽的大致形狀，再由人工將不平整的部位填補(bǔ)平整，同時(shí)還要檢驗(yàn)挖坑的準(zhǔn)確度。U形槽的平整度和準(zhǔn)確度會(huì)影響農(nóng)田水利的灌溉質(zhì)量。②安裝U形槽。在完成U形槽開挖工作并成型后，需要將細(xì)石混凝土澆筑至槽內(nèi)，混凝土強(qiáng)度為C15強(qiáng)度等級(jí)，澆筑厚度為5 cm，寬度為U形槽半徑的1/2.由于澆筑的混凝土主要是起墊層的作用，所以澆筑的厚度必須均勻。在安裝U形槽的過程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需要在每隔5～10 m的地方設(shè)置一個(gè)控制點(diǎn)，并將其中的一塊U形槽安裝在控制點(diǎn)。③回填土。回填土主要是針對U形槽的頂部和側(cè)墻位置，在回填土之前，要先略微地調(diào)整這2個(gè)部位。這樣才能確?；靥钔林蟮暮粚?shí)度?；靥顣r(shí)，要仔細(xì)選擇泥土，泥土應(yīng)該是比較緊密的，不能有雜草、石頭、樹根等雜物出現(xiàn)。側(cè)墻填土厚度一般不得低于30 cm，側(cè)墻頂部的填土厚度不得低于5 cm。④混凝土現(xiàn)澆壓頂。混凝土壓頂是U形槽施工的重要環(huán)節(jié)，壓頂質(zhì)量決定著U形槽的使用壽命。目前，U形槽的混凝土壓頂主要采用的是現(xiàn)澆壓頂工藝。這項(xiàng)技術(shù)能提升U形槽的穩(wěn)定性，延長其使用壽命。

3 結(jié)束語

綜上所述，灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的應(yīng)用具有重要的意義，不僅能節(jié)約水資源，解決水資源短缺的問題，還能在灌溉的同時(shí)利用水資源發(fā)電，提升水資源的利用率。在農(nóng)田水利灌溉渠道的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)遵循“安全第一、最大化利用水資源、充分利用各種地形”等原則。在實(shí)際的農(nóng)田水利灌溉渠道設(shè)計(jì)中，主要考慮U形槽的設(shè)計(jì)，U形槽的質(zhì)量會(huì)影響灌溉效果，進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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〔編輯：劉曉芳〕