浅析农田水利渠道的设计及施工

张磊

摘要：农业是我国经济开展的基础性产业，并且，其资源优势也十分的杰出。在农业经济发展过程中，灌溉的效果十分大。我国国土面积宽广，不同地区的气候条件也存在着很大的差异，并且，农业生产过程中对水资源的需求量十分的大，因而，在农业生产过程中，灌溉区十分多见。为了促进农业深化的开展，也为了提高农业经济水平，对农田水利工程建造十分必要，文章对农田水利设计施工疑问进行了剖析。

关键词：农田水利；渠道；设计施工

中图分类号：TV文献标识码： A

前言

农业开展过程中，对农田水利进行科学合理设计十分必要，这样可以确保灌区的正常运转。我国农业产业在开展过程中呈现了综合集约以及一致计划开展的状况，因此，完成农田水利体系计划，在施工以及养护方面都要进行注重，对施工设计方面呈现的问题要进行注重，对提高灌溉才能十分有利。

一、农田水利工程的规划设计

（一） 自流灌溉取水方式的设计

1、 无坝取水。设计无坝取水的时候，可根据当地的实际情况来决定是否建闸。若是建闸，就要考虑工程建闸的控制方案，为了保证水渠道水流的平稳，减轻水流对引水口的冲刷，增加引水量，要将进水闸的中心线和河流水道的夹角设置成30—45 度的锐角; 而不建闸的引水口由于在洪水期间不能控制水的流量，渠道容易被冲蚀甚至冲毁，导致农田作物被淹没，所以在灌溉设计中，一般不推荐使用不建闸的方法。

2、有坝取水。有些灌溉工程的所在地地势、水位比较低，即使当地的河流水源很丰富，也不能满足灌溉自流引水的条件，这个时候可以设计低坝或者节水闸，从而提高水位，保证灌溉的引水量。

（二）灌溉渠道的设计

1、断面的设计。渠道的水位要根据渠道的引水量来确定，确定水位的同时应考虑断面的设计。通常，渠道的横断面与水的流量、渠道的比率有很大的关系，而渠道的比率在一定程度上取决于灌溉面的坡度、土质、以及渠道中水的含沙量。在设计渠道的横断面时，渠道的比率过大过小都不好，渠道的坡度应该与经过地面的坡度一致，当地面的坡度较大的时候，若原有的渠道比率难以适应坡度的变化，可以采取陡坡和跌水的方式来调整渠道的比率，以保证渠道坡度对地面坡度的适应性。渠道的纵断面通常是和横断面的设计一起进行的，设计纵断面的时候，要根据渠道的高程绘制出渠道的高程线，然后根据渠道底部的比例和水流的具体情况来设计渠道的水位，再按照水位的高低来设计加大水位线。在检查的时候如果发现渠道坡度发生了变化，可以采取相应的陡坡和跌水的方法进行调整，并确定渠道纵断面的位置和高差。

2、节制闸的设计。在小型农田水利工程中，在渠道中设置节制闸可以保证正常流量的水向下配水，保证渠道的最小流量能够满足渠道的引水需求。渠道的节制闸一般可建在分水闸和泄水闸的下游，促进渠道的分水和泄水; 可建在渡槽的上游，便于控制输水流量和出现事故时的检修; 节制闸要与陡坡、跌水相结合，从而为取得良好的经济效益提供保障。总之，渠道的节制闸主要是利用闸门的启动和关闭来调节上游的水位和下游的泄水量，从而满足向下一级渠道分水、截水和控制水流的需要。

二、农田水利渠道设计施工

（一） 砂砾垫层施工

农田水利渠道施工中，要先进行粘性斜墙的填筑施工，然后应用挖掘设备进行粗削坡的施工作业，在完成以后进行人工的精细处理，在处理过程中要根据设计高程来进行整平和挂线。在坡面整理结束以后对其合格性进行检查，在检查验收合格以后才能进行砂砾层施工工作。在沙砾材料运输到施工现场以后，要将其堆放在堤顶位置，然后在坡面位置自下而上进行均匀摊铺，然后利用人工对斜坡进行认真修理。在这个过程中要对斜坡的坡肩、坡面以及破脚进行控制桩的设置，同时，进行排桩是要沿着渠道方向进行合理的布设，然后使用线绳将桩进行连结，人工在其中可以进行合理的移动，同时，对削坡的厚度进行控制，在处理过程中对坡面的实际平整程度也要进行有效的控制。在坡面修理完成以后可以利用平板对坡面进行振动夯实，在这个过程中要对出现的坑洼问题进行及时的处理，认真进行找平，对测量放样的结果也要进行综合，提高施工的质量。

（二）合理铺设防渗材料

1、农田水利渠道施工中，要对坡面和坡底位置进行合理的调整，做好复合土工膜工作，对混凝土结构的浇筑质量进行控制。在农田水利渠道的进出口，可以使用复合土工膜作为防渗材料。复合土工膜材料可以使用聚乙烯材料，在土工布方面对质量也要进行提高。复合土工膜的设计应该要满足各方面的需求，在进行复合土工膜铺设以前，要对基础面进行必要的处理，对出现的碎石、杂草以及树根进行清除，保证表面的平整性，避免在施工中出现平面凹凸的情况，这样在碾压过程中能够更好的保证密实性。

3、农田水利渠道施工中，机械衬砌是非常重要的环节，这项工作的实施能够更好的保证渠道拥有更长的使用时间，因此，在进行浇筑以前，要对衬砌机机架的高程和坡度进行认真的调整，同时，要对信息进行校对，在全部检验合格以后才能进行浇筑施工。将搅拌好的混凝土运输到布料机的进料口位置，在这个过程中要使用专业的运输工具，然后将混凝土熟料在衬砌面上进行均匀的衬砌。

4、在完成摊铺工作以后，要保证和布料机相匹配的振捣机及时开启，实施振捣压实，在这个过程中，要有专业的人员进行指挥，制定专门的人员对振捣的时间、铺料的情况以及机械的行驶速度进行控制，在实施振捣以后，要使用机械设备进行压光找平作业。在施工中，使用机械振捣经常会出现边角和模板位置无法振捣的情况，出现这种情况，要由施工人员进行人工压光，同时，在时间上也要进行把握，这样能够更好的保证整个平面的光滑平整度。

5、农田水利渠道施工中，施工的质量和成本和混凝土浇筑的厚度有很大的关系，同时，渠道水流的流通速度也会受到一定的影响，因此，在施工设计方面要对实际需求进行重视，对混凝土的厚度要进行认真的测量，避免出现坡面开挖欠挖的问题。

6、在浇筑过程中，一旦出现超浇的状况，应该在要求的误差范围内对衬砌的高度进行调整。对平整度进行控制时，要由人工进行修坡，在衬砌完成以后混凝土结构可以在二十分钟以后就实施抹光工作，在这个过程中可以尽量采取人工措施进行抹面作业。混凝土衬砌设计施工时，农田水利渠道中的止水缝施工是整个工程的重点，结合实际的施工需求，在专业处理以后将隔离缝缝顶预留出来，隔离缝的主要作用就是在渠道变形受力以后将能量进行释放，避免出现地基缺陷或者是温度变化导致渠道出现任意裂缝。止水缝可以将渠道漏水的状况减少，对农田水利渠道的防渗效果能够进行保证，在止水缝施工时，要对交叉实施混凝土浇筑进行重视。

结束语

综上所述，目前我国的农业经济开展对国民经济的影响相对比较严重，对大家的生活也有直接的影响。农业经济开展不仅仅可以改善农民的收入，也能确保粮食供应安全。在农业经济开展的过程中，农田水利途径的设计和施工非常重要，农业生产对水资源的需求量非常大，因而，农田水利的途径成为了影响农业开展的重要因素，所以，要对农田水利途径建设中的疑问采取必要的办法进行处理，对其防渗作用进行进一步的完善，以确保工程的质量和使用效率，进而促进我国农业经济的发展。

参考文献

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[6]王万昕.对小型农田水利工程中渠道设计的探究[J].黑龙江科技信息，2014,(1).

范岩岩 范建光

摘要：农田水利规划是农业工程的一项重要组成部分。为确保社会主义新农村的建设的顺利进行，各地区应规划出高效安全、科学合理的水利工程。本文就农田水利渠道设计施工的问题进行了具体的分析。

关键词：农田水利；水利渠道；渠道设计；设计施工

中图分类号：TV文献标识码： A

农业发展过程中，对农田水利渠道进行科学合理设计非常必要，这样能够确保灌区的正常运行。我国农业产业在发展过程中出现了综合集约以及统一规模发展的情况，因此，实现农田水利渠道系统规划，在施工以及养护方面都要进行重视，对施工设计方面出现的问题要进行重视，对提高灌溉能力非常有利。

1农田水利规划设计的重要性

农田水利规划是农业工程的一项重要组成部分，并在农业、农村工程规划中起着决定性的作用。在目前建设社会主义新农村的背景下，水利部门应该严格控制农田水利规划设计工作，保证农业的全面发展。设计出安全高效、科学合理的农田水利规划，对于发展农业、农村经济有着重要的作用。

2农田水利规划设计标准

受河流的径流量与农作物种类的不断变化，农田水利灌溉也随着四季的变化不断变化，具有不确定性。每年的来水与用水量都存在差距，因此，农田水利灌溉不能依照以往经验进行，而要有一个合理的设计标准，以此为依据，确保农田水利规划设计的合理性与科学性。农田水利设计标准一般是以现有水利设施状况、灌区水源的来水状况、当地经济条件以及农业发展的要求等要素为依据，综合考虑后进行确定的。如果一开始的设计标准高，农田水利的保证程度就高，且设计标准直接影响农田水利工程规模的大小。从目前来看，水利部门主要从抗旱天数和灌溉设计保证率两方面制定标准。

3冠县农田水利发展现状

全县降水量和径流量的年内和年际分配也不均匀。水资源地区分布不平衡，全县水资源开发利用存在的主要问题如下：

3.1 水量调节程度低，供水矛盾突出。

全县没有蓄水设施，对径流调节程度很低；城市、乡镇供水设施建设滞后于城市发展，农村人饮工程建设缓慢，已建工程管理水平不高等造成了该县供水矛盾突出。

3.2 局部地区地下水开采过于集中。

冠县开采地下水的井孔布局不甚合理，造成局部地区开采过于集中，超量开采引起地下水位持续下降，存在局部地区塌陷，地下水污染等安全隐患。

3.3 工程效益衰减，浪费水现象严重。

冠县水利工程大多数修建于二十世纪六、七十年代，由于投资少，许多水利工程得不到维修、养护，老化、退化现象严重，不能发挥应有的效益。一方面水资源紧缺，开发利用程度低，工程效益衰减，另一方面浪费水现象严重，节水水平低。全县工业用水大多是一次性用水，水的重复利用率较低，中水还没有得到利用，跑、冒、漏、滴水现象较严重；农业灌溉大水漫灌现象仍存在，灌区水利用系数偏低，用水浪费较严重。

3.4 水质污染问题逐步突出

随着城市的不断扩大，城镇人口增长及工业生产的增长，工业产业产值的增加，河水水质污染将日益严重，水质型缺水将越来越严重。

4灌溉渠系的设计原则

小型农田水利规划设计中的灌溉渠规划，需要密切结合当地的国土、农田、林业、道路等规划方案，另外还要考虑到其他方面的用水情况，统筹兼顾，全面安排，便于管理，做到充分科学合理的利用水土资源，最大限度地实现社会效益与经济效益的完美结合。一般情况下遵循以下原则：

4.1 遵守安全为主的设计原则

安全是一切工程的最低目标，对于农田水利渠道建设来讲，应尽可能避免高填方、深挖方以及难工险段的渠道工程，另外还要尽量避免沿河布置，以防止被山洪冲毁，沿渠应有合适的泄洪与排洪设施，如泄水闸等。

4.2 遵守地形条件的原则

在进行灌溉渠道设计时，应将排水沟道布置在低处，灌溉渠道布置在高处，这样可进行自流灌溉与排水，并形成独立的灌排系统，同时，还应考虑到经济因素的影响，灌溉渠线的布置尽可能的直、顺，减少交叉建筑物的存在。

4.3 遵守综合利用的原则

灌溉渠道应利用集中落差，并结合水力加工，进行多种经营的开展，充分利用水土资源。同时，还应考虑采用河水与井水相灌溉的原则，建立地下水与地表水联合运用的灌溉系统。

5农田水利渠道设计与施工具体措施分析

5.1 合理铺设防渗材料

农田水利渠道施工中，要对坡面和坡底位置进行合理的平整，做好复合土工膜工作，对混凝土结构的浇筑质量进行控制。在农田水利渠道的进出口，可以应用复合土工膜作为防渗材料。复合土工膜材料可以使用聚乙烯材料，在土工布方面对质量也要进行提高。复合土工膜的物力学设计应该要满足各方面的需求，在进行复合土工膜铺设以前，要对基础面进行必要的处理，对出现的碎石、杂草以及树根进行清除，保证表面的平整性，避免在施工中出现平面凹凸的情况，这样在碾压过程中能够更好的保证密实性。

5.2 做好机械衬砌工作

农田水利渠道施工中，机械衬砌是非常重要的环节，这项工作的实施能够更好的保证渠道拥有更长的使用时间，因此，在进行浇筑以前，要对衬砌机机架的高程和坡度进行认真的调整，同时，要对信息进行校对，在全部检验合格以后才能进行浇筑施工。将搅拌好的混凝土运输到布料机的进料口位置，在这个过程中要使用专业的运输工具，然后将混凝土熟料在衬砌面上进行均匀的衬砌。在完成摊铺工作以后，要保证和布料机相匹配的振捣机及时开启，实施振捣压实，在这个过程中，要有专业的人员进行指挥，制定专门的人员对振捣的时间、铺料的情况以及机械的行驶速度进行控制，在实施振捣以后，要使用机械设备进行压光找平作业。在施工中，使用机械振捣经常会出现边角和模板位置无法振捣的情况，出现这种情况，要由施工人员进行人工压光，同时，在时间上也要进行把握，这样能够更好的保证整个平面的光滑平整度。

5.3 农田水利渠道跌水设计

跌水是一种布设在渠道上，为了解决水流在地面流动时，因地面高差而对渠道进行冲刷而设计的农田水工建筑物。其的主要特点就是:“个数多不宜少，跌差宜小不宜大，位置宜上不宜下”［1］。设计时主要需要遵循落差小，跌级多，填挖匀的设计原则。落差小是指尽量避免一些高差太过于大的地段。高差太过于大水流从高处落下，重力势能大，水流速度非常快，对下坡段的冲刷也会变得更加严重，损坏地势较低部分，需要经常进行维护，增加了运行成本。跌级多是为了应对在设计中无法避免地形高差。线路选择时，结合众多因素，不得不在线路中出现大的高差，这时候可以将其进行垂直分割，使得整个渠道呈现连续的L型，避免了水流从高处落下对渠道的损坏。

5.4 U型槽的具体施工

在渠道设计完成后，将U 型槽技术应用于水利渠道施工的第一步是预制混凝土U 型槽，其所用机械设备必须是经国家认证的成型构建设备，常用的有制作流程简单而投入也较低的LZYB-1 型构槽设备，在预制过程中该设备有较好的优势。而在选取U 型槽规格时，要注意其型号，如UD30、UD40、UD50、UD60 等，且每条U 型槽长为0.5m，壁厚3.5~4cm。

第二步要以小型农田水利渠道设计标准和要求、技术水平及水泥砂石为基本依据，对该水利工程实施混凝土配比试验。根据配比实验结果采取合适的混凝土配比，这里我们选用强度等级为C20，普通硅酸盐32.5 级水泥，卵石、砂、水泥比为2：1.6：1，水灰比为0.45~0.5，中粗砂细度2.5~3.5，卵石粒径10~25mm 的材料制成混凝土。若工程所需骨料级配不符合设计的标准要求，可在其中渗入少量的粉煤灰。然后根据渠道设计的要求预制U 型槽，即备砂石料—安装模板—绑扎钢筋—砼浇筑——拆模养护，其中混凝土按照试验室提供的配合比，现场采用过磅称重控制，用规定容积的水桶加水，严格控制好砼拌合质量，振捣密实。砼浇筑完毕后，在砼达到规定强度后进行模板拆除，此过程应保证构件不变形和棱角完整，且砼强度不应低于设计强度的50%，且预制U 型槽的尺寸应符合施工图纸要求，其长度误差不得大于5mm，厚度误差不得大于3mm。完成施工后的24h 内，预制构件必须定期洒水养护，且常温下养护14d，尤其是做好防冻和保湿工作；还要注意槽面强度要达到设计的标准要求，表面光滑平直，不应出现连续裂缝、边角破损、块体孔隙过大等现象。

综上所述，农业发展过程中，农田水利渠道设计施工非常重要，农业生产对水资源的需求量非常大，因此，农田水利渠道成为了影响农业发展的重要因素，因此，要对农田水利渠道建设中的问题采取必要的措施进行解决，提高其防渗效果，保证工程的质量和使用时间。

参考文献：

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