小型農(nóng)田水利渠道的設(shè)計(jì)與施工問題分析

宋雪峰

（齊齊哈爾市水旱災(zāi)害防御中心，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

現(xiàn)階段我國大部分農(nóng)田水利工程特別是規(guī)模相對較小的工程，在設(shè)計(jì)施工方面存在諸多問題，導(dǎo)致農(nóng)田水利渠道質(zhì)量無法與要求相符，直接影響了整個農(nóng)田水利渠道運(yùn)行壽命，制約了區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展?；诖?，對小型農(nóng)田水利渠道的設(shè)計(jì)與施工問題進(jìn)行優(yōu)化分析非常必要。

1 小型農(nóng)田水利渠道的設(shè)計(jì)與施工問題

1.1 跌水設(shè)計(jì)不規(guī)范

小型農(nóng)田水利渠道跌水設(shè)計(jì)具有跌差小、數(shù)量多的特征，由于規(guī)模較小，多數(shù)設(shè)計(jì)人員在跌水設(shè)計(jì)時極易忽略跌水精準(zhǔn)度，也沒有開展實(shí)地考察，導(dǎo)致跌水設(shè)計(jì)不規(guī)范風(fēng)險(xiǎn)較大。

1.2 渠道放樣不合理

在小型農(nóng)田水利渠道放樣階段，施工人員不僅需要對渠道模式進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì)，而且需要結(jié)合實(shí)際農(nóng)田情況進(jìn)行渠道長寬度計(jì)算。由于工作內(nèi)容較復(fù)雜，導(dǎo)致具體作業(yè)中不合理放樣問題頻出。

1.3 現(xiàn)澆襯砌風(fēng)險(xiǎn)多

在農(nóng)田水利渠道襯砌施工階段，大多選擇田間手工或襯砌機(jī)現(xiàn)澆方式，其極易受施工季節(jié)、天氣影響。再加上農(nóng)田水利基礎(chǔ)建設(shè)大多安排在冬季、或早春，一旦遇到多雨、冰凍，就會增加原材料耗損量，妨礙施工。

2 小型農(nóng)田水利渠道的設(shè)計(jì)與施工問題解決對策

2.1 恰當(dāng)?shù)O(shè)計(jì)

在小型農(nóng)田水利渠道跌水設(shè)計(jì)時，基于跌水設(shè)計(jì)與速率間緊密聯(lián)系，設(shè)計(jì)人員可以借鑒已有經(jīng)驗(yàn)，將跌差控制在恰當(dāng)范圍內(nèi)，減少阻力，保障灌溉便利性。小型農(nóng)田水利渠道跌水一般包括跌水口、消力池、進(jìn)出口、側(cè)墻幾個部分組成，其中跌水口需要利用護(hù)底+翼墻的銜接段將上游渠道、跌水口連接起來，銜接段長度應(yīng)促使翼墻邊線、渠道中心線夾角在45.0°以下。同時在跌水口兩側(cè)邊墻位置，應(yīng)設(shè)置一段與渠道中心線方向一致的防滲鋪蓋，促使水流進(jìn)出跌水口處于對稱，且進(jìn)口墻頂部應(yīng)在渠中水位30.00cm 上。同時為了最大程度降低水流對渠底部沖刷，可以利用片石+混凝土護(hù)底，鋪設(shè)一段厚度為0.25+0.22m 的襯砌。

在跌水墻及側(cè)墻設(shè)計(jì)時，應(yīng)依據(jù)跌坎上填土量及下游水流撞擊趨勢，選擇傾斜、或者垂直形式。同時在側(cè)墻上進(jìn)行排水孔設(shè)置，最大限度減小側(cè)墻背面地下水對側(cè)墻壓力。在跌水墻設(shè)計(jì)完畢后，可以在其下方進(jìn)行消力池設(shè)計(jì)，并在消力池出口、下游渠道間進(jìn)行出口段（略長于進(jìn)口段）設(shè)計(jì)，一般擴(kuò)散較需要在30.0°以上，48.0°以下。在跌差較大時，可以設(shè)計(jì)每級高度在3.0～5.0m 左右的多級跌水，并在每一階梯末端跌水墻上部進(jìn)行一道消力檻設(shè)計(jì)。

2.2 合理渠道放樣

放出渠道挖方位置、渠道邊線是小型農(nóng)田水利渠道放樣主要目的，因此，在小型農(nóng)田水利渠道開挖前，應(yīng)確定渠道中心樁位置，并在渠道中心樁上進(jìn)行需挖方深度、填埋高度標(biāo)識。隨后依據(jù)渠道斷面圖，測量中心樁、左右渠道底部、渠道上口垂直距離并記錄在放樣表內(nèi)。根據(jù)放樣表內(nèi)數(shù)據(jù)，在實(shí)地放出求導(dǎo)左右底寬便裝位置、上口邊樁位置，并利用繩子，將所確定邊樁按照一定次序連接成渠道邊線，明確渠道開挖邊界。

在小型農(nóng)田水利渠道開挖階段，施工人員應(yīng)沿邊坡方向，預(yù)先保留15.0cm±5cm，在土方完工后進(jìn)行邊坡整修，保證坡度比例與標(biāo)準(zhǔn)相符。同時在工程驗(yàn)收前，應(yīng)保留中心樁土墩，以便隨時測量、校核開挖深度。在這個基礎(chǔ)上，為了更加精確的掌控邊坡標(biāo)準(zhǔn)，施工人員可以利用木條，制作成渠道斷面模型，并利用橫豎木桿（橫木桿長度在0.60m 左右，豎桿在1.40m左右）垂直制作而成的丁字尺，進(jìn)行超平測量。除此之外，若渠道兩岸需填土，則需要按堤防放樣方式，進(jìn)行樣架搭設(shè)，并放出堤角線。

2.3 引入預(yù)制板工藝

針對現(xiàn)用襯砌機(jī)性能不成熟及氣候天氣等因素導(dǎo)致的現(xiàn)澆施工問題，施工技術(shù)人員可以引入分節(jié)預(yù)制渠道單體構(gòu)件工藝，隨時隨地運(yùn)輸至農(nóng)田排放連接施工，突破現(xiàn)澆施工諸多因素約束，達(dá)到“速成”目標(biāo)。在小型農(nóng)田水利渠道單體構(gòu)件制作時，可以依據(jù)渠道流量，進(jìn)行渠道二側(cè)壁、渠底設(shè)計(jì)，促使兩者連接成一個整體，降低構(gòu)件排放難度，保證構(gòu)件外低擺放平穩(wěn)、左右兩壁連接齊整。同時為進(jìn)一步減少側(cè)壓力，可以在調(diào)整構(gòu)件兩壁向外呈現(xiàn)一定斜度的基礎(chǔ)上，與垂直面成一定夾角，并依據(jù)自上而下的順序，逐步增加預(yù)制件厚度（預(yù)制件上薄下厚與渠道受力大小規(guī)律相同，且混凝土用量一致）。同時在構(gòu)件底部橫方向適當(dāng)間隔位置增設(shè)以φ4.5mm 鋼筋，提高預(yù)制成品率，避免預(yù)制件裝運(yùn)、施工階段出現(xiàn)斷裂問題。在農(nóng)田間水利工程渠道安裝連接時，可以在保證預(yù)制構(gòu)件上口、渠床邊土面齊平的基礎(chǔ)上，利用425°水泥砂漿（水泥砂石比為12.5），進(jìn)行接縫處理。

3 結(jié)語

由于設(shè)計(jì)施工諸多問題，導(dǎo)致小型農(nóng)田水利渠道工程進(jìn)度慢、投資高、可行性差。因此，小型水利渠道設(shè)計(jì)與施工負(fù)責(zé)人應(yīng)從實(shí)際入手，完善小型農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)與施工方案，加強(qiáng)跌水設(shè)計(jì)，引入截面混凝土渠道構(gòu)件預(yù)制工藝，優(yōu)化渠道放樣方案，為小型農(nóng)田水利渠道效益提升提供保障。