農(nóng)業(yè)灌溉中U型渠道的具體應(yīng)用

焦鵬飛

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅 白銀 730400）

農(nóng)業(yè)灌溉的人工渠道有許多不同形態(tài)，常見的形態(tài)有梯形、U型等。大量實踐經(jīng)驗表明，U型渠道與其他類型渠道相比具有覆蓋性好、應(yīng)用持續(xù)性好、防滲透性好、工程質(zhì)量高等多項優(yōu)勢。因此，得到了廣泛應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)灌溉具體應(yīng)用中，建設(shè)U型渠道以及在對U型渠道進行應(yīng)用的過程中，要充分考慮當?shù)貐^(qū)域地勢、海拔、氣溫等多項因素，只有這樣，才能更好地提高水資源利用率。

1 U型渠道的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 覆蓋性好

U型渠道建設(shè)采用的主要材料就是混凝土。混凝土是U型渠道的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有整體結(jié)構(gòu)形式簡單、覆蓋性好等特點，可以覆蓋渠道內(nèi)水資源，有效避免陽光直接照射在水面上，導(dǎo)致水分快速蒸發(fā)，浪費水資源，而且又能夠避免外界對農(nóng)業(yè)灌溉水造成污染，降低農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)量，對農(nóng)作物生長造成不良影響，降低農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量[1]。且U型渠道具有良好的集成性，能夠在不影響農(nóng)田生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，將灌溉渠道依據(jù)事先設(shè)定完成相應(yīng)布局，避免出現(xiàn)不合理布局，防止對農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)田生產(chǎn)造成不良影響，進而使渠道的建設(shè)質(zhì)量、渠道竣工后的灌溉效果得到進一步提高[2]?，F(xiàn)階段，U型渠道在農(nóng)業(yè)灌溉中得到了廣泛應(yīng)用，通過對U型渠道覆蓋性好等特點進行應(yīng)用，將其作為一種重要渠道形式，運用合理的方式布局完成U型渠道建設(shè)，從而讓建設(shè)的U型渠道能夠為農(nóng)業(yè)灌溉提供高質(zhì)量服務(wù)。

1.2 持續(xù)性好

U型渠道是一個一次投入、多年應(yīng)用的持續(xù)性工程。U型渠道應(yīng)用周期長，能夠滿足我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展需求，為農(nóng)作物生產(chǎn)提供灌溉支持。在建設(shè)U型渠道時，施工人員先依據(jù)提前規(guī)劃好的線路進行基礎(chǔ)開挖，然后做好U型構(gòu)件裝鋪即可。U型渠道整體建設(shè)難度較低，而且施工效率高，具體建設(shè)時，能夠在短期內(nèi)竣工。同時，工程可以在農(nóng)閑時開展，不會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴重影響。需要注意的是，對于U型渠道，施工人員要對其內(nèi)部進行適當?shù)姆栏幚?，從而使U型渠道在后期應(yīng)用過程中不容易遭受腐蝕，延長其壽命長度，提高工程建設(shè)經(jīng)濟效益[3]。

1.3 防滲透效果好

混凝土是U型渠道建設(shè)的主要材料，結(jié)構(gòu)布置合理，在渠道內(nèi)部和連接處要進行防滲透和防腐處理。U型渠道與其他類型渠道相比，其防滲透效果更好，這也是U型渠道應(yīng)用的一項主要優(yōu)勢[4]。在農(nóng)業(yè)灌溉中，通過科學(xué)方式進行布局與建設(shè)，可以解決農(nóng)業(yè)灌溉中遇到的各種難題。

1.4 工程質(zhì)量高

U型渠道建設(shè)難度低，在施工作業(yè)開展中采用小型挖掘機和模具挖掘，灌注作業(yè)可以采用M7.5水泥漿液一次灌注成型，施工精度高。在灌注作業(yè)中采用U型渠道可以節(jié)約人工，修筑速度快，每名工作人員在實際作業(yè)期間，一日能夠修筑15 m~20 m。M7.5水泥作為灌注中的一項重要材料，具有不易變形、耐壓、不易腐蝕等多項優(yōu)點，能夠確保農(nóng)業(yè)水利設(shè)施性能良好。

2 U型渠道在農(nóng)業(yè)灌溉中的具體應(yīng)用效果

農(nóng)業(yè)灌溉期間，為了提高U型渠道灌溉效率，提高U型渠道質(zhì)量，延長其應(yīng)用壽命，可以將U型渠道人工操作應(yīng)用劃分為兩個階段。具體情況如表1所示。

表1 U型渠道人工操作應(yīng)用的兩個階段

2.1 U型渠道前期安裝

在設(shè)計和施工U型渠道期間，需要工作人員重點考慮的內(nèi)容有以下兩點：1）灌溉區(qū)域內(nèi)的氣候條件與地理位置條件；2）灌溉區(qū)域設(shè)計規(guī)劃問題。U型渠道設(shè)計鋪設(shè)時要對該地區(qū)的具體情況進行全面分析，而且要對該區(qū)域進行測量工作。農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)域出現(xiàn)的極端天氣情況，在一定程度上會決定該鋪設(shè)區(qū)域內(nèi)U型渠道的應(yīng)用壽命，在全面考慮該區(qū)域具體情況的基礎(chǔ)上，需要對建設(shè)的U型渠道的渠道口外傾斜角度進行適當改造[5]。U型渠道的外傾角度不同，施工特點也會有所不同。具體內(nèi)容如表2所示。

表2 不同外傾角度U型渠道的施工特點

在U型渠道施工期間，施工人員要注意U型渠道兩側(cè)土方土質(zhì)情況和緊密情況。例如，對于黃土高原等水土流失情況，必須做好相應(yīng)分析工作，注重該區(qū)域土壤情況，保證渠道完工后，不會因為土壤松散導(dǎo)致渠道在應(yīng)用期間遭受破壞，影響工程質(zhì)量。規(guī)劃設(shè)計期間必須要對灌溉地區(qū)土壤中的有機成分和含量進行全面測量。有機物含量與其余雜質(zhì)含量都要控制在一個合理范圍內(nèi)。規(guī)劃設(shè)計方面，在建設(shè)U型渠道時，要做好U型渠道線路鋪設(shè)規(guī)劃作業(yè)，進行渠道規(guī)劃時，要控制好成本，線路規(guī)劃要堅持最近原則。對于渠道線路，在滿足灌溉需求的基礎(chǔ)上，要加量取直。這樣的設(shè)計一方面可以降低渠道鋪設(shè)成本，另一方面也能夠縮短灌溉時間[6]。

此外，在進行U型渠道設(shè)計時，要在考慮灌溉渠的地形如丘陵、山地、平原等之后，再完成相應(yīng)設(shè)計作業(yè)，渠道鋪設(shè)要盡量規(guī)避道路、河流等會對渠道鋪設(shè)造成不良影響的物體，避免發(fā)生嚴重交錯。這樣不僅可以減少渠道在鋪設(shè)時的繞行次數(shù)，縮短總鋪設(shè)長度，提高渠道平直性，保證供水時水流在流動過程中的穩(wěn)定性，而且也可以減少外力對U型渠道的破壞，提高U型渠道耐用性[7]。

2.2 U型渠道后期維護作業(yè)

U型渠道自身具有受環(huán)境溫度影響小、結(jié)實耐用等多項特點，后期維護階段需要投入的人力、物力都較少，而且維護成本也是相同規(guī)模和類型的渠道中較低的。整體投入成本低決定了U型渠道適合應(yīng)用在中低端市場，這也使其被廣泛應(yīng)用到了中小型農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)域，而且整體應(yīng)用效果良好。從目前U型渠道自身情況來看，渠道灌注是采用一次性方式成型，而且整體質(zhì)量好，不僅具有良好灌溉效果，而且也能夠降低維護費用，提高經(jīng)濟效益。但這并不是說，U型渠道建設(shè)是一項一勞永逸的行為。在對U型渠道進行基礎(chǔ)維護時，要依據(jù)U型渠道的工程規(guī)模和應(yīng)用情況，安排一組或多組人員，定期對灌溉區(qū)域內(nèi)建設(shè)的U型渠道進行巡檢，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要立即對其進行維護，避免問題進一步加劇，造成更加嚴重的危害[8]。

在工作開展期間，U型渠道維護人員要定期檢驗與測試U型渠道的施工質(zhì)量以及工程應(yīng)用合理性，避免出現(xiàn)溫度過低、過高或者其他問題，而導(dǎo)致U型渠道在應(yīng)用時出現(xiàn)不可逆破壞，導(dǎo)致其性能遭受嚴重影響，無法滿足應(yīng)用需求。同時，在春季和夏季，特別是在頻繁發(fā)生洪澇的地區(qū)，維護人員在具體工作期間要定期對自己負責區(qū)域內(nèi)的渠道加以維護，主要檢查U型渠道的排澇、防洪、清淤等各項功能。若檢查人員發(fā)現(xiàn)U型渠道由于外界因素影響而出現(xiàn)了磨損、侵蝕等嚴重破壞渠道性能的現(xiàn)象，工作人員必須要及時對出現(xiàn)的問題進行分析，并且采取相應(yīng)措施修復(fù)渠道，完成相應(yīng)處理工作。保證U型渠道竣工后，農(nóng)業(yè)灌溉作業(yè)順利進行，為農(nóng)作物種植、生長提供水源保障，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。

對U型渠道進行維護是一項復(fù)雜且對施工技術(shù)要求較高的作業(yè)，在具體維護時，必須對工作人員的具體行為進行約束，避免由于人為問題，導(dǎo)致維護不到位而影響U型渠道質(zhì)量。

3 結(jié)語

通過對U型渠道具體應(yīng)用的分析可以發(fā)現(xiàn)，與其他類型渠道相比，U型渠道具有許多優(yōu)勢，這使其被廣泛應(yīng)用到我國大部分區(qū)域的農(nóng)業(yè)灌溉中，并且取得了不錯的應(yīng)用效果。需要工作人員注意的是，在建設(shè)U型渠道時，不能簡單地依據(jù)固有模板建設(shè)，要對灌溉區(qū)域情況進行全面考察，依據(jù)考察結(jié)果進行灌溉建設(shè)。U型渠道建設(shè)前，要合理規(guī)劃U型渠道，全面結(jié)合當?shù)氐牡匦?、氣溫、水流等各項因素，確定U型渠道采用的材料、外傾角度，提高U型渠道質(zhì)量，使其能夠滿足應(yīng)用需求。