小型农田水利工程中的渠道设计解析

【摘要】民以食为天。农业作为粮食生产的重要产业，事关国家的安全和稳定，一直以来都受到各国政府的高度重视。从经济角度讲，农业作为我国的第二产业，是国民经济的基础组成部分。无论是粮食还是经济作物都是市场中的重要商品。农业生产离不开水利工程的支持，要发展农业，必须建设好水利工程。鉴于各地情况不同，大型水利工程建设普及率不高，小型水利工程投入少，实施灵活，适用范围更广，因而成为各地发展农业基础设施建设的重要内容。文章围绕小型灌区农田水利渠道设计和施工有关问题进行探讨，阐述了小型灌区农田水利渠道设计的基本原则和内容，对小型灌区农田水利渠道施工的流程与技术要点进行了详细说明。

【关键词】小型农田；水利工程；渠道设计

1 小型农田水利渠道设计的基本原则

小型农田水利渠道的修建是工程的重点施工环节，渠道设计的科学性、合理性以及适应性等影响着农田灌溉的效率。因此，要建设小型农田水利工程，必须做好渠道的设计与施工工作。

1.1 小型农田水利渠道设计要以实际环境特征为基础

小型农田水利灌溉设计，要根据当地的实际状况，如地形、水资源分布以及农田分布特点等进行合理设计。如果设计不当会直接影响当地的整体生态平衡和水资源平衡，因此，要重视实地考察的必要性与重要性，是水利渠道设计中最为关键的设计原则。

1.2 小型农田水利渠道设计依据发展计划进行设计

为确保水利渠道能够充分满足农田灌溉需要，小型农田水利渠道进行设计时，必须要依据发展计划进行设计，使小型农田水利渠道在建成后使用过程中，无论是技术指标还是经济性指标，都能够达到工程预先设计的要求。

1.3 小型农田水利渠道设计要满足农田的用水需求

小型农田水利渠道设计不仅要满足农田的用水需求，还要充分利用地表和地下水资源，提高水资源的利用率，另外，还要使蓄水、引水和排水能相互结合，充分发挥作用。另外，还要注意与农田的防洪、排涝有效结合，以使得小型农田水利渠道工程对干旱和洪涝具有有效的防护功能。

1.4 小型农田水利渠道设计要避免占用过多的田地

出于对农耕田地的保护原则，小型农田水利渠道在进行设计时要对农田灌溉区进行全面测量和评估，保证小型农田水利渠道涉及范围处于合理水平，尽量避免占用过多的田地，尤其是在一些中转地方或蓄水地方，更要注意合理规划。另外，为了有利于渠道灌溉时水流的快速流动，小型农田水利渠道的设计要尽可能的使曲线保持平顺，以提高输水率。总而言之，农田水利工程在渠道设计环节既要保证科学性设计，又要兼顾经济效益以及生态效益。

2 小型灌区农田水利渠道施工的流程与技术要点

2.1 混凝土 U 型槽施工流程与技术要点

确保 U 型槽预制质量。U 型槽的预制阶段的质量管控包括两个重要节点，一个是做好原材料和施工设备管理。施工前，要根据工程具体需求，选择合适的，具有国家认证资质品牌的施工机械，做好原材料质量控制，严格按照有关规定进行材料检测。所选用的材料要针对当地灌区的气候、水文等条件具有较好的适应性，

以保障生产出来的 U 型槽质量。第二个是加强 U 型槽养护，气温较低的时节要做好保温防冻措施，养护阶段要维持 U 型槽必要的湿度，以免发生麻面、蜂窝或者变形等问题。严格控制渠道放空质量。这是 U 型槽施工质量控制的核心。要确保渠道放空，首先要精确设置 U 型槽中心线。通过对中心桩高程以及下降度的计算，确定出水平杆位置。在整个过程中，必须对每一个放样环节予以严格的质量管控，务必将测量误差控制在符合相关规定的范围内，放置出现挖方过度或不足的情况。严格控制沟渠开挖质量。水利渠道挖方时，施工单位应严格遵照设计图纸，并结合放样结果和现场土壤质地情况，正确制定施工方案并认真组织实施，确保各工段挖方工作顺利进行，渠道深度、宽度、坡度等参数指标符合

都在设计图纸规定的范围内。严格控制 U 型槽的安装质量。一是要做好基槽垫层设置。垫层选用细石混凝土为原料，确保分布均匀、致密。二是做好控制点设置，相邻控制点间应间隔 5 到 10 米。三是按照设计土质安放 U 型槽，然后依照先上游再下游的次序进行安装作业。为方便后续勾缝施工，前后两个 U 型槽间的空隙应控制在 20 毫米左右。四是做好勾缝施工。勾缝时先刷一层水泥砂

浆，其配比为 1：2.5。之后进行的抹光、压平和填满作业也用水泥砂浆，其配比为 1：2。这样施工可以使得勾缝质量达到最佳。严格控制回填质量。回填土的品质是关键，严禁混有石块、杂物。需要注意的是，相对于其它部分，U 型槽侧墙顶填土的高度要超出5 到 10 厘米，宽度要大于 30 厘米。严格控制现浇混凝土压顶质量。使用的压条为空心式混凝土压条，经由 C20 强度的混凝土预制而成。其几何参数应以满足 U 型槽稳定性要求为准。

2.2 现浇砼衬砌施工流程与技术要点

一是要做好前期准备。施工用水、用电都要满足工程生产需要。二是做好土方施工。在现浇砼衬砌渠道施工中，新筑填方渠道是主要的施工方式，渠道的放样和回填作业是施工的主要内容。在施工时，应针对温度应力采取针对性措施，避免应力过于集中给渠道结构造成破坏。常见的解决方法是通过振动结构降低应力。

2.3 科学设计跌水结构

跌水是布置在渠道上为解决水流的地面落差防止渠道冲刷而设计的农田水工建筑物。跌水结构是农田水利渠道设计的必要环节，其旨在处理农田间的水流落差问题。我国在进行小型农田水利渠道设计时要遵循落差小，跌级多，填挖匀的设计原则。第一，小型农田水利渠道的跌水要依据农田水利工程的规模进行布设，规模较小的工程在地形以及渠道材料容许范围内适当减设跌水的设置；规模稍大的工程应根据地形合理布设跌水结构。第二，精确设计跌水位置，要精确测量不同层级之间的跌水位置，以减少水资源的流失与浪费。第三，应尽可能减小跌水结构的落差，减少因为落差过大而带来的水流对低处的冲刷磨损，可以在设计时采用多层级；宽跌水；垂直分割，使得整个渠道呈现连续型等的设计方案。

2.4 提高渠道施工材料有效性

（1）要选择具有长效机制的材料。农田水利渠道材料的选择既要遵循一般性特征，如选择经济适用、强度大、抗耐性强的渠道材料。同时也应遵循其特殊性元素，如：环境的特殊性，对于地形较为复杂的农田地区，则可以选用可塑性较高的渠道材料。

（2）在选择材料的过程中，必须考虑到季节问题。春夏秋冬对材料的影响有很大不同。为克服因季节、气温影响所致的冷缩热涨所带来的破坏，在对接缝材料选择上可采用弹缩柔性连接，以减少水的渗漏损失，达到节约资源，实现增加灌溉面积的目标。（3）提高小型农田水利渠道的耐受性。在地形较为简单的农田区域，选择混凝土结构的材料；在水资源相对缺乏的区域，选择防渗性较高的材料，如塑钢槽等。（4）材料的选择要因地制宜。水源紧缺和易有冻害的地区，主要选用防冻、轻薄以及损水程度较小的材料，例如塑料管、塑钢管等。

3 结语

总而言之，采取预制混凝土 U 型槽的技术在未来的发展中是具有一定潜力的。该技术不但能够让施工的整体成本得到节约，而且还能够让工期顺利的完成，并且能够起到防渗的作用，从而促进对水源较大程度上的提高，为我国的可持续发展做出贡献。

参考文献：

[1]王磊.小型农田水利工程中的渠道设计分析[J].江西建材，2015，24：170.

[2]王彩艳.小型农田水利工程中的渠道设计解析[J].信息化建设，2016，01：379-380.