河西地區(qū)灌區(qū)農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)及其施工技術(shù)探討

王轉(zhuǎn)周

（甘肅省張掖市甘蘭水利水電建筑設(shè)計(jì)院，甘肅張掖734000）

系統(tǒng)完善的農(nóng)田水利渠道不僅可以提升農(nóng)田灌溉質(zhì)量，同時(shí)在防洪澇、提升農(nóng)作物產(chǎn)量等方面有著極大的幫助。但是當(dāng)前大部分農(nóng)田水利工程因?yàn)榻ㄔO(shè)水平與技術(shù)實(shí)力等因素，導(dǎo)致灌區(qū)農(nóng)田水利渠道存在諸多問題[1]。因此，需重視農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)與施工，進(jìn)而提升其灌溉能力。

1 農(nóng)田水利工程概述

農(nóng)田水利工程是在灌區(qū)修建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的基礎(chǔ)設(shè)施，如排水溝渠和農(nóng)田灌溉等。我國地域遼闊，不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平有所不同，因?yàn)榈乩憝h(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異，使農(nóng)業(yè)在發(fā)展過程中所面對的困難不盡相同[2]。但借助有效的措施和技術(shù)方法可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效發(fā)展。

2 灌區(qū)農(nóng)田水利渠道的設(shè)計(jì)原則與內(nèi)容

2.1 渠道設(shè)計(jì)原則

在設(shè)計(jì)農(nóng)田水利渠道的過程中，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和水源條件，科學(xué)選擇水利渠道的地址與分布，按照灌區(qū)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，保障農(nóng)田水利渠道的使用功能。另外，還應(yīng)重視彎道的設(shè)計(jì)，保障農(nóng)田水利渠道的通暢性。

2.2 “U”形渠的設(shè)計(jì)

“U”形渠道橫斷面設(shè)計(jì)是農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，其與灌區(qū)整個(gè)渠道的水流情況有著直接聯(lián)系。為進(jìn)一步發(fā)揮農(nóng)田水利渠道的功能，需要宏觀分析整個(gè)渠道，對“U”形渠橫斷面進(jìn)行認(rèn)真分析，設(shè)計(jì)時(shí)將兩者的比降控制在合理范圍內(nèi)[3]。另外，對“U”形渠預(yù)制板充分夯實(shí)，可以有效避免渠道內(nèi)部出現(xiàn)雜物堆積或不通暢等問題，進(jìn)而發(fā)揮出渠道的作用。

渠道橫斷面尺寸可根據(jù)明渠均勻流公式，通過渠道過水面積、設(shè)計(jì)流量和比降等確定渠道渠底高程、渠頂高程以及水位高程，渠底高程是由水位高程減設(shè)計(jì)水深得到的；渠頂高程是由水位高程與水位超高相加得出的；水位高程主要是地面高程與灌溉水渠高以及渠道坡降乘以長度的和。

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，渠道襯砌超高值可采用0.3～0.8 m，5 級渠道可適當(dāng)減小，但不應(yīng)小于0.1 m。

2.3 “U”形渠抗凍脹設(shè)計(jì)

河西地區(qū)“U”形槽的類型主要為U90、U80、U72，槽內(nèi)砼厚度為6～10cm，為防止冬季渠道發(fā)生凍脹破壞，在鋪設(shè)過程中應(yīng)具體分析渠道的地下水位埋深、渠床土質(zhì)類型、挖填情況等，做好抗凍脹工作。河西地區(qū)地處寒冷地區(qū)，大部分渠床土質(zhì)均為凍脹性土，可以運(yùn)用基土置換法或者采用保溫措施?；林脫Q法是指將凍脹性土置換為非凍脹性土，保溫措施是指加設(shè)泡沫板等保溫材料。

3 灌區(qū)農(nóng)田水利渠道的施工

3.1 牢固夯實(shí)混凝土“U”形槽的預(yù)制施工

目前很多農(nóng)田水利渠道灌溉系統(tǒng)都存在問題，經(jīng)常會出現(xiàn)塌陷或者堵塞等現(xiàn)象。要借助“U”形槽對其進(jìn)行改造，可以在其內(nèi)部澆筑混凝土，有效保障“U”形槽內(nèi)壁的堅(jiān)實(shí)程度，同時(shí)還可以使內(nèi)部更加光滑。另外，在灌溉農(nóng)田時(shí)也不易發(fā)生堵塞，保障排水的通暢性。在灌區(qū)農(nóng)田水利渠道運(yùn)用“U”形槽的方式，不僅可以保障施工在預(yù)期時(shí)間內(nèi)完成，還能節(jié)約成本。

3.2 農(nóng)田水利渠道放樣與施工

3.2.1 渠道放樣 渠道放樣需要按照設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行，要明確渠道的中心點(diǎn)，然后在中心點(diǎn)上打樁，根據(jù)設(shè)計(jì)好的高度準(zhǔn)確打樁[1]。另外，根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)確定取點(diǎn)高度，每個(gè)樁距應(yīng)控制在20～25 m 以內(nèi)，不僅可以減少誤差，同時(shí)還可以提升施工質(zhì)量。

3.2.2 渠道開挖填筑與削坡整形 在灌區(qū)農(nóng)田水利渠道施工過程中，渠道開挖是一項(xiàng)十分重要的工序，需要按照以下兩點(diǎn)進(jìn)行施工：一是渠道開挖填筑應(yīng)進(jìn)行土方回填，按照實(shí)際情況與渠道縱橫斷面的測量結(jié)果計(jì)算出回填高度與量度；二是根據(jù)渠道施工規(guī)范對填土碾壓，使壓實(shí)程度可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，有效保障灌區(qū)農(nóng)田水利渠道的供水安全。

在削坡整形施工中，工作人員應(yīng)結(jié)合周邊實(shí)際情況進(jìn)行施工，在保護(hù)自然環(huán)境的同時(shí)，要保障施工的有效性。首先，削坡整形要符合坡度設(shè)計(jì)要求，減少對農(nóng)田造成的危害[2]。其次，削坡整形施工應(yīng)分段開展，不可只追求速度，否則會對農(nóng)田水利渠道建設(shè)工作產(chǎn)生影響，還會影響施工質(zhì)量。最后，削坡整形是農(nóng)田水利渠道施工的重點(diǎn)內(nèi)容，施工人員要從整體出發(fā)，在降低成本的同時(shí)進(jìn)一步考慮對環(huán)境的保護(hù)。

3.2.3 標(biāo)尺制作 為提升農(nóng)田水利渠道施工質(zhì)量與施工效率，應(yīng)設(shè)計(jì)多個(gè)標(biāo)尺，在渠道開挖過程中，要保障卡尺中心點(diǎn)與放樣中心點(diǎn)始終都處在一個(gè)水平線上，有效提升渠道開挖的順直性與準(zhǔn)確性。標(biāo)尺制作是一種主觀性較強(qiáng)的工作種類，通常都是根據(jù)施工人員的判斷和方式來決定的，但需要注意標(biāo)尺制作應(yīng)保證大部分人都可以理解。

3.3 襯砌板的加工預(yù)制

在灌區(qū)農(nóng)田水利渠道施工過程中，應(yīng)保障材料具備高性能。襯砌板預(yù)制在灌區(qū)農(nóng)田水利渠道施工中有著十分重要的作用。在加工襯砌板的過程中，必須要選擇強(qiáng)度較高的材料，可有效提升灌區(qū)農(nóng)田水利渠道性能，特別是在冬天，強(qiáng)度較高的材料可以避免冷凍對渠道造成的破壞[4]。另外，襯砌板預(yù)制必須要依照相關(guān)要求進(jìn)行，不能因?yàn)榻档统杀径鴾p少施工環(huán)節(jié)，否則會加大后期維護(hù)與保養(yǎng)的成本。

4 結(jié)束語

做好灌區(qū)農(nóng)田水利渠道建設(shè)是推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的基礎(chǔ)，在農(nóng)田水利渠道建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)是項(xiàng)目施工關(guān)鍵，而施工是項(xiàng)目實(shí)施的主體，有效提升農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)與施工水平，不僅可以發(fā)揮出渠道的使用功能，同時(shí)還可以增加農(nóng)田水利工程的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。農(nóng)業(yè)管理部門要重視農(nóng)田水利渠道設(shè)計(jì)與施工，運(yùn)用行之有效的措施來保障設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量，為農(nóng)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展奠定強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。