試析水利工程設(shè)計中的渠道設(shè)計

張衛(wèi)群　申立素

摘 要：在水利工程運行中，加強(qiáng)渠道的設(shè)計是必不可少的，這是確保水利工程高效運行的重要保證，這已經(jīng)成為了水利工程企業(yè)內(nèi)部普遍重視的焦點性話題。在水利工程設(shè)計中，加強(qiáng)渠道設(shè)計，對于踐行水利灌溉節(jié)約化用水目標(biāo)的實現(xiàn)，符合節(jié)能減排的建設(shè)目標(biāo)，避免渠道滲漏和損壞現(xiàn)象的出現(xiàn)，實現(xiàn)水資源的高效利用與配置。本文主要針對水利工程設(shè)計中的渠道設(shè)計展開深入的研究，旨在為相關(guān)研究人員提供一些理論性參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：水利工程設(shè)計；渠道設(shè)計；施工

中圖分類號：TV91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0105-02

目前，加強(qiáng)渠道設(shè)計，是水利工程設(shè)計工作中的重中之重，在現(xiàn)代基礎(chǔ)水利設(shè)施中占據(jù)著舉足輕重的地位，已經(jīng)成為了水利工程設(shè)計順利進(jìn)行的重要保障。在水利工程設(shè)計的渠道設(shè)計方面，存在著較多不足的地方，因此必須要制定切實可行的優(yōu)化措施，對渠道加以正確設(shè)計，不斷提高水資源利用效率，將水利渠道工程的設(shè)計工作落實到位，延長水利渠道的使用壽命，確保水利工程企業(yè)較高的知名度與美譽(yù)度。

1 水利工程設(shè)計中渠道設(shè)計的遵循原則

在水利渠道設(shè)計過程中，設(shè)計人員要結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，對各種影響因素進(jìn)行深入分析，比如城市規(guī)劃和發(fā)展預(yù)測等，并從現(xiàn)行的渠道工程施工技術(shù)情況進(jìn)行設(shè)計，制定出最為配套可行的渠道設(shè)計方案，要與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際情況相匹配，確保水利工程施工水平的穩(wěn)步水平，在設(shè)計過程中，要做到：

首先，重點考慮增加單位水量[1]，這對于水資源的節(jié)約是極為有利的。在渠道設(shè)計過程中，要樹立高度的節(jié)能環(huán)保理念，將單位水量灌溉面積增加到合理限度內(nèi)，要與相應(yīng)的灌溉需求相契合，為水利工程經(jīng)濟(jì)效益的提升創(chuàng)造有利條件。其次，要結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況。設(shè)計人員在設(shè)計之前，要對當(dāng)?shù)厮Y源分布情況進(jìn)行充分了解，重點考察當(dāng)?shù)氐牡匦魏娃r(nóng)田分布等，合理利用水資源，確保水利工程渠道設(shè)計的科學(xué)進(jìn)行。最后，要高度重視曲線平順這一問題。設(shè)計人員在設(shè)計時，要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件，渠道設(shè)計形狀要盡可能滿足曲線平順，確保水流的順利通過[2]，在當(dāng)?shù)貤l件不允許的情況下，設(shè)計人員要對相應(yīng)的渠道路線進(jìn)行更改，以便于渠道當(dāng)中水流流通的順暢性。

2 水利工程設(shè)計的渠道設(shè)計的內(nèi)容分析

在水利設(shè)計渠道工作設(shè)計中，要對灌溉渠的多種影響因素進(jìn)行分析，比如渠道施工的內(nèi)在因素和自然因素等。其中，地質(zhì)土質(zhì)、水文等是外在自然因素的重要組成部分，而渠道水滲透的重要影響因素之一就在于地質(zhì)土質(zhì)，氣候因素對渠道的修建規(guī)模造成了極為不利的影響，輸水是渠道的重要功能之一，然而在防水處理不到位的情況影響下[3]，要高度重視“存水”。在內(nèi)在因素中，涵蓋著眾多方面，比如在渠道外形設(shè)計、防水處理以及防凍處理等方面。在渠道設(shè)計過程中，渠道大小和形狀等是渠道外形設(shè)計的重要構(gòu)成，不同設(shè)計所對應(yīng)的優(yōu)勢也是不相同的，比如矩形具有施工占用面積小、存水量大等優(yōu)勢，對渠道使用壽命的延長是極為有利的。

與此同時，防水層的處理工作是水渠施工的一項不容忽視的內(nèi)容，對于一些小型渠道來說，是直接開挖排水渠的，加劇了滲水現(xiàn)象的現(xiàn)象，所要加強(qiáng)防水材料的利用，以此來進(jìn)行渠道的鋪設(shè)工作，隨即再在上面添加一些黏土或沙土，其防水效果比較良好。此外，在灌溉渠道的修建過程中，要與其水利設(shè)施相配套、協(xié)調(diào)，避免水流失現(xiàn)象的出現(xiàn)，控制滲水面積的擴(kuò)大。

3 水利工程設(shè)計中渠道設(shè)計的優(yōu)化措施

3.1 正確選擇渠道設(shè)計材料

在渠道設(shè)計過程中，材料的選擇與渠道設(shè)計水平之間的關(guān)系是緊密相連、密不可分的，兩者之間起著一定的決定性關(guān)系，所以在材料選擇中，要堅持質(zhì)優(yōu)價廉的原則，保證渠道良好的使用性能。而且對于渠道工程的使用環(huán)境來說，是比較復(fù)雜、繁瑣的[4]，必須要對具備長效機(jī)制的材料加以優(yōu)先選擇，將渠道的使用壽命延長。同時，季節(jié)因素也是材料選擇中不容忽視的一個方面，要想將對渠道材料的影響因素降至最低，要對具備抗老化性、耐久性的材料加以優(yōu)先選擇。

此外，要想避免由于熱腸冷縮現(xiàn)象影響材料的正常使用，要盡可能選擇安裝便捷、接縫少的材料，防止渠道滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2 加強(qiáng)U型槽斷面的渠道設(shè)計與預(yù)制

（1）在常見的襯砌形式中，其中重點包括U型混凝土渠，主要是因為U型混凝土渠的斷面形狀與水利斷面的形狀是非常匹配的，所以也決定了U型混凝土渠具備較高的過水能力，而且其實際的斷面開口是比較小的，所以決定了占地面積也是比較小的，實際應(yīng)用效果比較理想。目前，D60和D80等是較為常見的預(yù)制板種類，隨即在預(yù)制板的下面鋪設(shè)聚乙烯塑膜或砂礫石等，在D80渠道的設(shè)計中，在缺少過流要求的情況下，要加強(qiáng)U型板加插塊形式的應(yīng)用，并符合相應(yīng)的過流要求。然而這種渠道施工的難度性比較大，將會縮短其使用壽命。

（2）在混凝土U型槽渠道的使用中，要先進(jìn)行預(yù)制，做好混凝土U型槽渠道的預(yù)制工作，可以加強(qiáng)LZYB-1型號的混凝土U型槽渠道成型設(shè)備，這是U型槽渠道預(yù)制方面常用的設(shè)備[5]，將資金投入降至最低，而且相應(yīng)的工作流程也比較簡單，這已經(jīng)得到了制作人員的高度重視。然后要選擇適宜的U型渠道的大小規(guī)格，UD30和UD60等是較為常見的U型槽渠道規(guī)格，并且各條U型槽的壁厚不得超出4厘米，U型槽的長度要控制在0.5米，進(jìn)而為混凝土U型槽渠道的混凝土配比工作的進(jìn)行奠定堅實的基礎(chǔ)。

3.3 確保跌水結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性

對于跌水結(jié)構(gòu)來說，在水利渠道設(shè)計的地位不可估量，在處理水流落差方面發(fā)揮著極大的作用，在水利渠道設(shè)計中，其原則要遵循落差小、跌級多等，首先，在水利渠道跌水中，要按照水利工程的規(guī)模來布設(shè)，而規(guī)模較小的工程科適當(dāng)減設(shè)跌水的設(shè)置，并且要在地形和渠道材料允許的范圍內(nèi)進(jìn)行；而規(guī)模較大的工程在布設(shè)跌水結(jié)構(gòu)時，要充分考慮地形這一因素。

同時，在設(shè)置跌水位置時[6]，要準(zhǔn)確設(shè)計，對不同層級之間的跌水位置進(jìn)行精確測量，避免出現(xiàn)不必要的水資源流失現(xiàn)象。將跌水結(jié)構(gòu)的落差降至最低，所以要加強(qiáng)多層級設(shè)計的應(yīng)用。

3.4 合理設(shè)計水利渠道比降

在水利渠道設(shè)計的重要參數(shù)中，渠道比降同樣不容忽視，要控制土渠道的渠道比降，并且適度擴(kuò)大混凝土初砌渠道的渠道比降。渠底比降與跌水之間的關(guān)系也是極為緊密的，在渠底比降較大的情況下，跌水個數(shù)和落實并不是特別明顯。在水利渠道比降設(shè)計過程中，要對水利渠道的原始渠道比降進(jìn)行深入分析，究其原因，及時采取相應(yīng)的解決措施，避免遭受不必要的經(jīng)濟(jì)損失。所以要樹立長遠(yuǎn)目標(biāo)，將其滲透到渠道比降設(shè)計，確保水利渠道工程經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升。

3.5 做好流量設(shè)計和斷面設(shè)計

（1）流量設(shè)計。在灌溉渠道的水流量計算中，流量設(shè)計的作用不容忽視，要想確保整個灌溉渠道設(shè)計的有效性與準(zhǔn)確性，必須要確保流量設(shè)計的準(zhǔn)確性。在設(shè)計灌溉渠道過程中，在諸多方面的影響之下，相應(yīng)的設(shè)計方案也要進(jìn)行調(diào)整與修改。比如在特殊情況需要擴(kuò)大灌溉面積時，必須要注重灌溉渠道大流量水順利通過的能力的提升。因此，在灌溉渠道設(shè)計中，要充分考慮初期設(shè)計的灌溉水渠的流量，密切關(guān)注當(dāng)?shù)氐乩砦恢煤椭苓叚h(huán)境，將灌溉渠道的流量增大到合理水平內(nèi)，要渠道灌溉渠道的流量，并增強(qiáng)灌溉渠道的穩(wěn)定性，做到“一舉兩得”。

（2）斷面設(shè)計。在渠道工程設(shè)計中，斷面設(shè)計也是極其重要的構(gòu)成內(nèi)容，在斷面設(shè)計過程中，要重點圍繞渠道工程設(shè)計流量，在橫斷面的設(shè)計中，要高度重視渠道工程設(shè)計流量和過水?dāng)嗝婷娣e之間的比例關(guān)系[7]，并對渠道的縱坡高度進(jìn)行深入分析，確保渠道斷面設(shè)計的科學(xué)性與安全性。而渠道設(shè)計工作人員要提高對斷面設(shè)計的高度重視，在有效時間內(nèi)完成工程建設(shè)任務(wù)，為渠道工程建設(shè)質(zhì)量的提升創(chuàng)造條件。

4 結(jié)語

綜上所述，在水利工程設(shè)計中，做到渠道設(shè)計工作是至關(guān)重要的，可以確保水利工程的高效運轉(zhuǎn)，具有實質(zhì)性的借鑒和參考意義。因此，在進(jìn)行渠道設(shè)計過程中，要結(jié)合當(dāng)?shù)毓喔葘嶋H情況，開展相應(yīng)的渠道設(shè)計工作，要選擇合適的材料，做好不同種類的渠道設(shè)計，做好渠道的跌水設(shè)計工作。設(shè)計人員在設(shè)計過程中，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時采取解決措施來加以解決，確保良好的渠道設(shè)計效果，確保水利渠道工程建設(shè)的順利進(jìn)行，為人們生產(chǎn)生活的提供相應(yīng)的便利條件。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧建榮.水利工程渠道滲漏問題分析和改善措施研究[J].農(nóng)民致富之友，2017，（19）：65.

[2]張勝男，楊鵬飛.農(nóng)田水利工程設(shè)計中的渠道設(shè)計與施工管理[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2017，37（14）：74.

[3]孫慶濤，裴慶宇，李可恩.小型農(nóng)田水利工程中的渠道設(shè)計解析[J].山西農(nóng)經(jīng)，2017，（09）：141.