小型農(nóng)田水利渠道設(shè)計及施工技術(shù)的探究

【摘要】：隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展以及社會地位的不斷提高，小型農(nóng)田水利工程也對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生著影響。通過建設(shè)農(nóng)田水利渠道設(shè)施，有利于調(diào)節(jié)和改善農(nóng)田水資源分布狀況和地區(qū)水利條件，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量，因而農(nóng)田水利渠道的施工質(zhì)量必須得到保證。

【關(guān)鍵詞】：小型農(nóng)田；水利渠道；設(shè)計；施工技術(shù)

引言

近些年來，我國的農(nóng)業(yè)取得了較大的進步，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸發(fā)展壯大，因此，農(nóng)田水利渠道的設(shè)計和施工就顯得尤為重要。為了能夠解決水資源的不均勻分布導致的灌溉難題，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進行，促進我國農(nóng)業(yè)朝著更好的方向發(fā)展，我們需要高度重視小型農(nóng)田的水利渠道設(shè)計和施工，選擇科學合理的設(shè)計方案和先進的施工技術(shù)。筆者結(jié)合自身多年的工作實踐經(jīng)驗，對小型農(nóng)田水利渠道設(shè)計及施工技術(shù)作了簡要探究。

一、小型農(nóng)田水利渠道設(shè)計的基本原則

我國國土面積遼闊，水資源分布嚴重不均勻，所以我國小型農(nóng)田的水利渠道設(shè)計應(yīng)當充分考慮到這一點，才能在充分利用好自然資源的同時，最大程度上提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量。小型農(nóng)田水利渠道設(shè)計的基本原則主要包括以下三點：首先，充分提高灌溉水資源的利用率。其次，做到小型農(nóng)田水利渠道不僅僅局限于農(nóng)業(yè)灌溉，對于農(nóng)田的防洪除澇也可以起到一定的作用。第三，要對施工地點進行全方位的考察，針對該地區(qū)的地形氣候等條件制定合理的設(shè)計方案，這也是小型農(nóng)田水利渠道設(shè)計中最重要的原則。

二、小型農(nóng)田水利渠道的設(shè)計

1、科學合理的布設(shè)農(nóng)田水利渠道

小型農(nóng)田水利渠道的設(shè)計首先要注重的是水利渠道布設(shè)的科學合理性。農(nóng)田中的水利渠道的主要目的是方便農(nóng)田的灌溉，在保證農(nóng)田灌溉排水的同時，要盡可能將水利渠道設(shè)計的更簡單。所以，開始設(shè)計之前的首要任務(wù)就是全面的考察當?shù)氐匦蔚孛?，針對土壤保濕條件好的區(qū)域的農(nóng)田，水利渠道設(shè)計主要是干渠，然后設(shè)計適量的支渠來擴大灌溉排水的范圍；針對沙土區(qū)域，小型農(nóng)田的水利渠道設(shè)計需要以干渠為主體，合理布設(shè)支渠、斗渠以及地形較復(fù)雜的區(qū)域還須設(shè)置農(nóng)渠、毛渠，從而有效提高農(nóng)田的灌溉保證率。只有提高小型農(nóng)田水利渠道布設(shè)的科學合理性，才能充分利用好水資源，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量。

2、水利渠道橫斷面設(shè)計

小型農(nóng)田水利渠道橫斷面設(shè)計主要包括兩種形式，即U型斷面和梯形斷面，水利渠道的橫斷面設(shè)計一般需要設(shè)計好以下幾個參數(shù)，即過水斷面面積，渠道比降，和水力半徑。水利渠道設(shè)計應(yīng)盡可能降低工程成本，設(shè)計出最合理的水利斷面。渠道比降的設(shè)計對于降低施工成本和控制面積有著決定性的影響，除此之外，邊坡系數(shù)，不沖與不於流速等相關(guān)參數(shù)也在一定程度上影響著工程造價和控制面積大小。渠道比降為渠道兩端的高度差值與渠道長度之比，渠道比降的值主要與泥沙含量，渠道土質(zhì)等參數(shù)有關(guān)，渠道比降越大，流速越大，過水面積越小，會使渠床遭到嚴重沖刷；而渠道比降過小，會降低水流速度，造成渠床泥沙淤積，不利于渠道輸水。渠道邊坡系數(shù)等于渠道邊坡水平和豎直方向投影長度之比，邊坡系數(shù)越小，邊坡越陡，渠道邊坡系數(shù)取值要綜合考慮土壤地質(zhì)和渠深。

3、渠道縱斷面設(shè)計與水位高程的確定。渠道縱斷面設(shè)計應(yīng)根據(jù)灌灌區(qū)地形圖，確定其走向，再根據(jù)等高線走向、土質(zhì)情況、灌溉要求、水的流量綜合確定縱坡。按縱斷面中心線確定各樁點的渠底、渠頂及水位高程，其中渠底高程為水位高程與設(shè)計水深之差，渠頂高程為水位高程與渠道水位超高a之和；重點是確定渠道縱斷面水位高程為典型點地面高程、灌溉水渠高h、各級渠道的長度和坡降與水頭損失之和。在確定好渠道水位高程后，再根據(jù)所在灌溉區(qū)域的面積與實際情況計算斗渠、支渠與干渠等渠道設(shè)計損耗流量與凈流量之和，再計算U型槽縱坡降與槽內(nèi)過水流量，進而確定U型槽斷面規(guī)格尺寸。

三、小型農(nóng)田水利渠道施工分析

1、渠基開挖

新建渠道一般包括填方渠道和挖方渠道。挖方渠道的基礎(chǔ)的土壤一般具有較大硬度，然而開挖面卻常常會出現(xiàn)松動的情況，因此在土模開挖前，對渠基需進行平整壓實，再進行土模開挖。填方渠道的基礎(chǔ)的土壤一般容易松動，所以在土方回填要分層壓實，從而保證渠道基礎(chǔ)的密實度。需要引起重視的是，不管是新建渠道還是改進渠道，都需要清理渠床底部的垃圾，淤泥質(zhì)土以及廢棄混凝土塊，然后在填土夯實。

2、渠道的混凝土澆筑

隨著我國機械化生產(chǎn)的進一步推廣，目前我國的小型農(nóng)田水利渠道施工越來越多的采用機械設(shè)備進行混凝土澆筑施工，渠道混凝土采用機械設(shè)備一次澆筑成型。混凝土渠道澆筑成型后，在混凝土終凝期內(nèi)制作好伸縮縫與貫縫。伸縮縫與貫縫的填充需注意以下步驟：①將伸縮縫內(nèi)的泥土，雜物清理干凈，必要時用噴燈烘干。②用PT砂作填充材料時，首先配制PT砂，然后將PT砂嵌入縫中，迅速搗實。③用瀝青砂漿、PT膠泥、瀝青油氈、聚氯乙烯膠泥等熱灌施工時須在縫壁上涂上一層用瀝青與柴油混合物的冷底子油，使它與混凝土更好粘結(jié)。④熱灌焦油塑料膠泥施工時，用煤爐架鐵鍋熬膠泥，溫度達140℃后用小火熬制，不停攪拌，先灌渠道弧底，再灌邊坡，邊坡需灌2～3次，直至設(shè)計厚度為至。 由于夏季高溫，渠道混凝土表面溫度升高發(fā)生延展，加上地下水對渠道的揚壓力大于渠道與土壤的摩擦力，導致渠道上拱和托浮，因此需要嚴格按照規(guī)范要求制作好伸縮縫和貫縫，提升水利渠道的使用壽命。

結(jié)語

對于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，水利渠道工程在改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水利條件方面發(fā)揮著積極的現(xiàn)實意義，但是，從目前我國小型農(nóng)業(yè)水利渠道的設(shè)計與施工上，能發(fā)現(xiàn)不少設(shè)計缺陷與施工質(zhì)量問題，其嚴重制約著我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展。所以，為了保證我國水利渠道的施工質(zhì)量，要從水利渠道的設(shè)計與施工問題方面入手，分析造成這些問題的原因，探究其有效的解決措施。

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