中小型灌區(qū)節(jié)水灌溉配套改造項目渠道襯砌斷面選擇探析

周傳節(jié)　鮑寧東

摘要? ? 本文對灌區(qū)渠道分類進行了歸納，對灌區(qū)渠道襯砌類型進行了剖析，對灌區(qū)渠道襯砌實例進行了優(yōu)點、缺點對比分析。由此認為，灌區(qū)渠道襯砌斷面形式選擇應(yīng)因地適宜，選擇適合本灌區(qū)、渠級、渠段要求，并且能充分利用本地建筑材料的襯砌形式，這樣不僅經(jīng)濟實用還環(huán)保。

關(guān)鍵詞? ? 節(jié)水灌溉;渠道;襯砌斷面選擇;中小型灌區(qū)

中圖分類號? ? S277? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）15-0180-01

隨著經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展和水資源利用之間矛盾的加劇，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水備受關(guān)注，農(nóng)業(yè)用水浪費現(xiàn)象已成為不爭的事實，節(jié)水農(nóng)業(yè)被各級政府及水事部門提上了議事日程。如何提高灌溉水利用系數(shù)，除了從灌溉制度和水費計收管理方面采取非工程措施外，最直接的辦法就是減少水量損失，對灌溉渠道進行防滲襯砌[1-2]。

1? ? 渠道的分類

渠道按級別分為干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠、毛渠5個等級;按建筑材料分為土渠、石渠、砼渠、高分子材料渠道;按斷面形式分為梯形渠道、矩形渠道、U形渠道、園形管道;按地形分為挖方渠道、填方渠道和半挖半填渠道。

2? ? 渠道的襯砌類型

渠道襯砌類型的選擇是一個綜合渠道襯砌要素擇優(yōu)組合的設(shè)計過程，需要考慮渠道流量、高程、地質(zhì)、地勢、建筑材料等諸多要素。渠道流量計算可用明渠均勻流公式或管流公式。

2.1? ? 梯形砼襯砌斷面

2.1.1? ? 梯形砼現(xiàn)澆襯砌斷面。渠坡和渠底三面襯砌，渠底寬度≤5 m，邊坡不宜陡于1∶1，襯砌厚度8～10 cm。適合干渠、支渠襯砌;適合平原、丘陵地區(qū)。優(yōu)點是防滲效果好，投資較小;缺點是施工質(zhì)量不易控制。

2.1.2? ? 梯形砼預(yù)制塊襯砌斷面。渠底可大于5 m，邊坡可以陡于1∶1，不宜陡于1.00∶0.75。預(yù)制塊厚度8～10 cm。適合干渠、支渠和斗渠;適合平原、丘陵地區(qū)。預(yù)制塊可以選擇多種形狀，六棱塊較好。優(yōu)點是施工質(zhì)量好控制，施工進度快，投資較小;缺點是防滲效果因勾縫處理不好而易滲漏。

2.2? ? 梯形砌石襯砌斷面

2.2.1? ? 梯形漿砌石護坡式襯砌斷面。襯砌斷面尺寸要求和地形要求與砼預(yù)制塊襯砌斷面類似，襯砌后使用效果也相差不大。不同的是所用建筑材料不同，襯砌斷面厚度30～40 cm，渠道的糙率也較大。優(yōu)點是石材為當?shù)亟ㄖ牧?，易獲得，可以節(jié)省水泥用量;缺點是半人工半機械化施工，施工進度較慢。

2.2.2? ? 梯形干砌石護坡式襯砌水泥砂漿抹面。這是梯形漿砌石護坡式襯砌斷面的改進型，防滲效果優(yōu)于梯形漿砌石護坡式襯砌斷面，渠道的糙率與現(xiàn)澆砼相近。缺點是在高寒地區(qū)易凍損砂漿面，施工進度較慢。

2.2.3? ? 梯形漿砌石擋墻式襯砌斷面。適合干渠、支渠襯砌，三面襯砌時渠底多用砼襯砌，由于擋墻起擋土和防滲作用，墻體較厚，使用的石料較多，在石料缺少地區(qū)不宜采用，邊坡坡度可以陡于1.0∶0.5，但不宜陡于1.0∶0.3。設(shè)計時應(yīng)校核抗傾覆穩(wěn)定。優(yōu)點是起擋土和防滲雙重作用;缺點是石材消耗量大，施工進度較慢，成本費用較高。

2.2.4? ? 梯形干砌石擋墻襯砌水泥砂漿抹面。這是梯形漿砌石擋墻式襯砌襯砌斷面的改進型，防滲效果優(yōu)于梯形漿砌石擋墻式襯砌斷面，擋土作用不及梯形漿砌石擋墻式襯砌斷面，渠道的糙率與現(xiàn)澆砼相近。缺點是高寒地區(qū)易凍損砂漿面，石材消耗量大，施工進度較慢。

2.3? ? 梯形復(fù)合材料襯砌斷面

2.3.1? ? 梯形塑料膜加預(yù)制砼塊保護層防滲渠道。在砂壤質(zhì)地層上修建防滲渠道的一種襯砌方式[3]，適用于支渠、斗渠。優(yōu)點是防滲效果好;缺點是塑料膜要有一定的厚度和強度，在施工過程中易損壞，易受生物破壞。

2.3.2? ? 梯形復(fù)合土工膜加預(yù)制砼塊保護層防滲渠道。土工膜是新型防滲材料，有一布一膜和兩布一膜2種?？蛇m用于干渠、支渠、斗渠的襯砌，接頭有熱接、冷接2種，熱接效果較好。這種襯砌形式適用于滲漏嚴重土質(zhì)且嚴重缺水地區(qū)。優(yōu)點是防滲效果好，缺點是投資大。

2.4? ? 現(xiàn)澆矩形砼襯砌斷面

適用于斗渠、農(nóng)渠。地形平坦利于施工，能用機械化滑模施工比較好，人工立模，邊墻厚度不宜小于10 cm，施工進度較慢。優(yōu)點是防滲效果好，缺點是投資大。

2.5? ? 矩形砌石斷面（漿砌石、干砌石加水泥砂漿抹面）

類似于梯形擋墻式襯砌斷面。

2.6? ? U形砼預(yù)制塊襯砌斷面

適用于斗、農(nóng)襯砌施工[4]。優(yōu)點是施工進度快，投資較節(jié)約;缺點是預(yù)制塊強度不高，易破損，勾縫質(zhì)量不易控制。

2.7? ? 園形渠道襯砌

適用于暗渠施工，材料有預(yù)制砼涵管、塑料波紋管等。管灌主要用于高效節(jié)水灌溉。

2.8? ? 組合式襯砌斷面

主要是梯形現(xiàn)澆砼襯砌與梯形擋墻式砌石襯砌斷面的組合;或者是梯形現(xiàn)澆砼襯砌與矩形擋墻式砌石頭襯砌斷面的組合[5]。適用于繞山或繞丘渠道的襯砌，渠埂側(cè)有交通要求，山坡側(cè)坡度適宜。優(yōu)點是適應(yīng)渠段地形變化;缺點是施工組織設(shè)計復(fù)雜。

3? ? 節(jié)水灌溉工程渠道襯砌實例

3.1? ? 潛山縣小微州土地復(fù)墾整理工程

設(shè)計干渠流量1.5 m3/s，采用矩形干砌石襯砌加水泥砂漿抹面防滲，底寬2.2 m、渠深1.1 m、縱坡1∶2 000，渠長達4 km。該工程2005年建成運行至今，工程運行良好，正常發(fā)揮效益。

3.2? ? 農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)打捆招標長春水庫東支一渠工程

設(shè)計流量0.54 m3/s，采用現(xiàn)澆砼梯形斷面襯砌段，渠道縱坡1/3 000，邊坡1∶1，底寬1.5 m，厚度8 cm，渠深1.2 m，砼強度C15;采用梯形M10漿砌石斷面襯砌段長985 m，縱坡1/3 000，邊坡1.0∶0.3，底寬2.0 m，渠深1.2 m;渠道總長5 km，2001年建成運行至今，工程運行良好，正常發(fā)揮效益。

3.3? ? 潛山市五豐河灌區(qū)節(jié)水配套改造項目干渠工程

設(shè)計灌溉流量1.95～3.40 m3/s，因該渠兼顧排水作用，渠道設(shè)計時考慮灌溉流量的同時要用排水流量校核。根據(jù)不同地形采用多種襯砌斷面。渠底寬度3.5～5.0 m。①現(xiàn)澆砼梯形斷面襯砌渠底寬度4.0 m，邊坡1.00∶1.25，渠深1.5 m，渠坡、渠底厚度10 cm;②現(xiàn)澆砼梯形斷面與梯形干砌石加水泥砂漿抹面組合斷面，石砌邊坡1.0∶0.5，砼襯砌邊坡1.00∶1.25，渠深1.5m;③梯形干砌石加水泥砂漿抹面襯砌斷面，邊坡1.0∶0.5，擋墻頂寬0.5 m、底寬1.3 m、墻高1.5 m、水泥砂漿抹面厚度2 cm。工程于2017年底建成，已發(fā)揮節(jié)水灌溉效益。

3.4? ? 潛山市西聯(lián)圩等灌區(qū)水利血防工程

新發(fā)灌溉渠設(shè)計為梯形現(xiàn)澆砼襯砌，由于在施工期連續(xù)下雨，地質(zhì)為砂壤土，邊坡整理不能很好成型，現(xiàn)澆砼襯砌無法施工，工程變更設(shè)計為砼預(yù)制塊襯砌。該工程于2017年建成，運行效果良好。

4? ? 結(jié)語

綜上所述，節(jié)水灌溉工程渠道襯砌斷面選擇必須綜合考慮影響渠道流量的各種要素參數(shù)，并綜合考慮地形、地勢、地質(zhì)、水文、建筑材料等因素，同時考慮施工工藝、進度控制、投資成本、環(huán)境保護等要求，選擇適合本灌區(qū)、渠級、渠段要求的襯砌斷面形式，達到安全、實用、經(jīng)濟、美觀、環(huán)保的效果。

5? ? 參考文獻

[1] 康文泰.農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用及實施要點研究[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2018（21）：85-86.

[2] 水利部.灌溉低壓輸水混凝土管技術(shù)條件[M].北京：中國水利水電出版社，1995.

[3] 潛山縣水利局設(shè)計室.潛山縣余井鎮(zhèn)小徽州土地復(fù)墾整理重點項目規(guī)劃設(shè)計[Z].潛山：潛山縣水利局，2005.

[4] 安慶市水利水電規(guī)劃設(shè)計院.潛山縣西聯(lián)圩等灌區(qū)水利血防工程初步設(shè)計報告[Z].安慶：安慶市水利水電規(guī)劃設(shè)計院，2015.

[5] 安慶市水利水電規(guī)劃設(shè)計院.潛山縣農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)五豐河中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項目初步設(shè)計[Z].安慶：安慶市水利水電規(guī)劃設(shè)計院，2016.