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

摘要：糧食安全直接關(guān)系到我國的社會發(fā)展穩(wěn)定性。灌區(qū)是農(nóng)業(yè)以及農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)，其承擔(dān)著我國糧、油、棉等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)職責(zé)，同時還需要承擔(dān)城鄉(xiāng)生活、工業(yè)以及環(huán)境供水的重要職責(zé)，由此，加強灌區(qū)建設(shè)具有重要意義。基于此，本文將結(jié)合河西地區(qū)實際情況，對其水利渠道設(shè)計相關(guān)進行研究。

關(guān)鍵詞：河西地區(qū)；農(nóng)田水利渠道；設(shè)計

當(dāng)前，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平不斷提升，這就對農(nóng)田水利渠道設(shè)計質(zhì)量以及施工水平提出了更高的要求。完善的而農(nóng)田水利渠道在承擔(dān)農(nóng)田灌溉任務(wù)的同時，在防洪防澇、提升農(nóng)作物產(chǎn)量方面也具有重要意義，由此，農(nóng)田水利工程建設(shè)已經(jīng)成為當(dāng)前社會各界關(guān)注的焦點話題。需要認識到的一點是，雖然當(dāng)前我國農(nóng)田水利工程建設(shè)已經(jīng)取得突破性的進步，然而設(shè)計不當(dāng)?shù)葐栴}依然存在于部分工程之中，且實際工程建設(shè)過程中，質(zhì)量控制工作也存在一定漏洞。

1.1 生態(tài)平衡原則

從整體性層面出發(fā)，農(nóng)田水利工程設(shè)計建設(shè)過程中必須對各種因素進行綜合考量，并在此基礎(chǔ)上開展水利工程設(shè)計工作，如在農(nóng)田周邊地勢較高的情況，設(shè)計人員應(yīng)注意依托地形優(yōu)勢，將渠道設(shè)計為自高向低流向，因地制宜的進行設(shè)計，在最大限度地降低人力需求的同時，也為農(nóng)田灌溉提供便利條件。除此以外，技術(shù)人員在實際開展農(nóng)田水利設(shè)計工作過程中應(yīng)注意充分落實生態(tài)平衡要求，合理利用地上水以及地下水，最大限度地提升水資源利用效率。

1.2 經(jīng)濟性原則

設(shè)計人員在實際開展農(nóng)田水利渠道設(shè)計過程中應(yīng)將經(jīng)濟效益最大化作為主要指導(dǎo)原則，在實際進行渠道設(shè)計過程中，應(yīng)在兼顧農(nóng)田灌溉需求的前提下，提升灌區(qū)最大覆蓋面積，提升灌溉效率并降低水資源浪費度，切實提升農(nóng)業(yè)灌溉經(jīng)濟效益。

為深入探究灌區(qū)農(nóng)田水利渠道設(shè)計要點，本文將結(jié)合實際案例進行具體分析。案例工程為河西地區(qū)某縣灌區(qū)農(nóng)田水利渠道工程，該地區(qū)氣候較為干旱，年均降水量小且太陽輻射導(dǎo)致的水分蒸發(fā)強度大。其生態(tài)環(huán)境在氣候條件影響下整體較為脆弱，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對灌溉的依賴性相對較大?，F(xiàn)階段，灌區(qū)內(nèi)部分渠道年久失修，有限的水資源未能得到有效利用，區(qū)域供需水矛盾較為突出，由此，當(dāng)?shù)貫闈M足農(nóng)業(yè)灌溉以及生活用水實際需求決定對農(nóng)田水利渠道進行優(yōu)化設(shè)計。

3.1 灌溉渠系流量推算

3.2 農(nóng)渠斷面選擇

案例工程中，技術(shù)人員在實際工作中對當(dāng)前實際情況進行實地調(diào)查后，在充分綜合地下水埋深、地下水水量、地貌結(jié)構(gòu)等條件以及渠道性能及輸水水量等要求進行綜合考量，并對施工便利性、原料運輸?shù)惹闆r進行考慮后，選定U形斷面以及梯形斷面兩種形式，在對綜合項目區(qū)實際情況的基礎(chǔ)上開展進一步研究后，最終選定采用U形斷面。

U形斷面結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于阻力相對較小，可以有效提升水流壓力水頭；此外，該結(jié)構(gòu)深度相對較大，空間利用率相對較高，可以有效降低占用農(nóng)田或其他用地面積的情況發(fā)生；同時該形制施工效率相對較高，可以最大限度地降低水流輸送過程中因滲透導(dǎo)致的水量損失情況，適用于寒冷地區(qū)以及地基土存在凍融循環(huán)情況區(qū)域，其技術(shù)也相對成熟，滿足經(jīng)濟適用性需求。

3.3 渠道水利要素計算

其中，Q、W、R、i分別表示流量、過水?dāng)嗝婷娣e、水力半徑、渠道比降；C以及n分別表示謝才系數(shù)以及渠道糙率。其最終計算結(jié)果如表2所示。

4.1 混凝土渠道施工關(guān)鍵點

從工程建設(shè)實際角度分析，混凝土渠道模板在實際進行設(shè)計、制作以及安裝工作過程中應(yīng)重點關(guān)注結(jié)構(gòu)剛度以及強度方面，確保模板可以承受澆筑以及振搗作業(yè)過程中產(chǎn)生的側(cè)向壓力以及振動力，盡可能地確保模板位置正確性，同時保障其結(jié)構(gòu)外形尺寸精準、密封性滿足規(guī)范需求，避免因漏漿導(dǎo)致的質(zhì)量問題出現(xiàn)。施工單位在作業(yè)過程中應(yīng)注意嚴格依照相關(guān)規(guī)定選擇混凝土骨料，在材料儲存環(huán)節(jié)中，應(yīng)依據(jù)骨料粒徑進行分類存放，避免泥土混入骨料之中。在混凝土澆筑作業(yè)過程中，技術(shù)人員應(yīng)依照相關(guān)規(guī)定，在攪拌場以及澆筑現(xiàn)場對混凝土質(zhì)量進行抽樣檢查，同時具體施工過程中，應(yīng)注意依據(jù)工程實際需求選擇科學(xué)的養(yǎng)護方案。

4.2 磚砌渠道施工關(guān)鍵點

在磚砌渠道施工過程中，施工單位應(yīng)注意首先依照相關(guān)工藝需求，對磚進行灑水浸泡，避免因磚體過度吸收砂漿水分，導(dǎo)致工程整體質(zhì)量下降。在實際砌筑作業(yè)過程中，施工人員應(yīng)加強對錯縫的重視程度，規(guī)避因通縫、瞎縫導(dǎo)致渠道漏水問題嚴重。在砌筑作業(yè)開始前應(yīng)嚴格依照標定位置進行放線工作，隨后開展施砌作業(yè)。在具體砌磚作業(yè)過程中，施工人員應(yīng)注意嚴格依照橫平豎直、砂漿飽滿的原則開展施工活動，切實保障最終建設(shè)成果可以滿足相關(guān)質(zhì)量檢驗標準。

綜上所述，灌區(qū)水利渠道設(shè)計在確保農(nóng)業(yè)經(jīng)濟高效有序發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。因此，對其進行深入研究具有較強的現(xiàn)實意義，通過進一步完善渠道設(shè)計科學(xué)性以及施工水平，可以凸現(xiàn)農(nóng)田水利工程價值功能。本文所研究的河西地區(qū)灌區(qū)農(nóng)田水利渠道工程在完成建設(shè)后，有效達成預(yù)期目標，可以有效滿足周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)灌溉要求，同時其質(zhì)量以及經(jīng)濟性方面也完全符合國家標準及工程預(yù)期要求，可以為其他同類項目設(shè)計建設(shè)提供相應(yīng)的經(jīng)驗參考。

作者簡介：汪世超（1989-），男，工程師。研究方向：水利工程建設(shè)。