八师地区小型农田水利工程中灌溉渠道的设计

摘要：近年来，国家及地方对小型农田水利工程的投资力度不断加大，如何规划设计农田水利工程，使之更加切合实际、更加规范就成了关键性的问题。灌溉渠道的设计是农田水利工程中比较重要的一项内容，本文就新疆兵团第八师地区小型农田水利工程中灌溉渠道的应用设计进行了简单介绍。

关键词：灌溉；断面形式；渠道防渗

中图分类号：S274文献标识码：A 文章编号： 1674-0432（2014）-10-47-1

新疆生产建设兵团第八师地处天山北麓中段，准噶尔盆地南缘，古尔班通古特大沙漠南缘，面积7762平方公里，耕地296万亩，人口和经济总量均占新疆兵团的四分之一左右。近年来国家及地方对小型农田水利工程的投资力度不断加大，要求也越来越严格，如何规划设计农田水利工程，使之更加切合实际、更加规范就成了关键性的问题。灌溉渠道的设计是农田水利工程中比较重要的一项内容，完善农田灌溉体系，提高灌溉效率，增加农民收入才是根本问题。下面就简要介绍一下本地区小型农田水利工程中灌溉渠道的一些应用。

1 灌溉渠道的设计

1.1 渠道应用现状及特点

1.1.1 砼梯形断面形式 砼梯形渠道主要以砼预制板铺砌和现浇砼板为主，基本上本地区小型农田水利工程中渠道大部分都为支斗渠，设计流量均＜5立方米/秒。渠道内边坡比1:1～1:1.5，渠道砼板下铺设黑色聚乙烯塑膜，膜下铺设一定厚度的风积砂或者砂砾石垫层，有效防止冻胀破坏。梯形渠道施工简单方便，根据常年的运行效果来看，这种断面形式不易冻胀破坏，对于水质泥沙较大、坡度小的渠道，不定期清淤也较方便，但是梯形断面开口较大，占用面积较大，很多渠道都是在原来渠线的基础上进行防渗改建，渠道要么是在耕地中间，要么是在林床中间，两边都是树木，没有很多空间，因此也受到一定的限制。

1.1.2 砼U型断面形式 U型混凝土渠也是农田水利工程中最常用的一种衬砌形式，因它的断面接近最佳水力断面，所以这种渠道的过水能力也很强，而且U型渠道断面开口小，占用耕地面积小，能够适应现状林床中布置，这也是相比梯形渠道较为实用的一个原因，应用较为广泛，现在常见的U型预制板有D60、D80两种，渠板下也铺设聚乙烯塑膜，一些情况下还可以铺设一定厚度的风积砂或者砂砾石垫层，对于较大流量D80渠道也不能满足过流要求时，可以采取U型板加插块的结合形式，在U型渠底部中间预制一块插块板，这样便可以满足过流要求。但是这种渠道较难施工，板下土层不易夯实，也不易铺设砂砾石或风积砂垫层，很难达到较好的施工要求，因此在使用过程中容易受两边土基的冻胀挤压而变形，容易冻胀变形破坏，使用年限较短，近几年对这种渠道的应用也逐渐减少，只要地理条件允许，有建设条件都尽量少用。

1.1.3 梯弧形砼渠道 梯弧形渠道是在梯形和U型渠道断面基础上演变而成的，有效结合利用了梯形和U型断面的特点，在八师地区主要应用于流量大于1立方米/秒的渠道。渠底采用弧形现浇砼板，边坡采用砼预制板或者现浇砼板，板下结构类似于前面渠道结构形式，对目前的施工技术来讲也较为容易，它的断面也接近于最佳水力断面，并且同时具备两种断面的优点，湿度小，水力半径大，过水条件好，抗冻胀性能好，能够改善渠道冻胀变形分布的不均匀性，减轻冻胀破坏。

1.2 防渗渠道的作用

近年来随着棉花膜下滴灌的普及，许多田间农渠甚至到斗渠都已经不需要了，由传统的轮灌漫灌方式变为滴灌，这样田间渠道的数量也大幅度减少。灌溉方式的改变，水资源缺乏，供需不平衡的矛盾日益明显，采用渠道防渗后能够有效降低输水损失，节约水量，提高水利用率，加固渠床，减少水土流失，渠道规整了其水流情况也好，糙率降低，流速变大，提高灌溉效率。

2 灌溉渠道的施工

渠道防渗工程施工前，应进行详细的施工组织设计，充分做好料场和拌合场等施工工地的布置以及施工用电，用水，道路和机器设备的准备工作，应对试验和施工的设备进行检测和测试运行。

对于在原有渠线上改建的渠道，其施工流程大致分为：渠道拆旧-清基、清废（包括清除杂草）-渠床开挖填筑-防冻体填筑碾压-塑膜铺设-渠底及边坡预制板铺砌-板缝填筑及伸缩缝处理-封顶板铺砌-洒水养护-渠堤修整、外边坡修整-清除施工垃圾-完工。对于新建渠道，直接按设计断面开挖或填筑，少了清废前的步骤。

预制板施工顺序为：预制→运输→质量检查→安放→调整→固定→勾缝。风积砂或砂砾石垫层施工时，应选择指定料场提供的垫层料。渠道首先对土渠进行粗修，以保证防冻层厚度满足设计要求。采用平板振动夯逐层拖振，整个垫层可分为两层回填，每层厚不大于20厘米，洒水振实，相对密度应达到规范要求。振实后人工清理整平，并顺坡面和渠底再拖振一次，使坡面平整光滑，以确保填筑质量。

3 结语

渠道防渗工程受复杂的环境条件影响和各种外力作用，其状态随时都在变化，如设计、施工不够完善或管理运用不当，很容易出现病害。灌溉渠道的应用近年来一直在不断完善，使之更好地适用于不同地区不同条件，渠道断面形式的多样化也将随着使用经验和使用效果逐渐呈现出来，各种形式的渠道也将综合其优缺点不断改进，以能够最大限度的节约成本，延长使用年限，提高农业增产效益为目标进行研发设计。在今后的工作中，我们将密切关注国内外先进的渠道防渗衬砌设计经验和灌溉管理模式，把我国的节水灌溉技术提高到一个新台阶。

作者简介：姬军虎，本科学历，新疆石河子天兴水利勘测设计院，助理工程师，研究方向：水利工程设计。