小型农田水利工程中渠道设计初探

周俊青

摘要：随着人口数量剧增，国家逐渐对三农问题提高了足够的重视，各地政府纷纷对农田建设投入了大量的资金，用来提高农田渠道的优化设计，确保农业的顺利丰收。本文主要针对现代水利农田渠道设计进行重点研究分析，分析了渠道设计中存在的一些问题，以期望提高水利农田的设计质量。

关键字：水利农田；水利渠道；设计

1我县水利渠道存在的问题

根据笔者多年的水利农田设计施工经验可知，在我县传统的水利渠道设计中主要集中体现以下几项不足：

第一，由于水利农田渠道的设计人员多数是刚从各个大学毕业的学生，没有足够的实际设计经验，导致其设计的渠道方案存在很多不足之处，在后期农田渠道使用过程中出现各种问题；第二，渠道设计人员未意识到渠道设计方案重要性，导致其设计方案的精度不高，所设计的渠道方案不仅不符合农田生产的实际需要，并且给后期维修加固增加了施工难度，延长了工期，工程成本大大增加；第三，农田渠道的设计方案未经过科学的审核，特别是在渠道跌水部位的精细设计，例如，渠道跌水部位落差比较大，在填方渠道上修筑跌水，导致供水要求无法满足要求。

2小型农田水利工程中渠道设计的基本原则

在小型农田水利渠道设计中需要遵循以下几项基本原则：

（1）在小型农田水利工程渠道设计过程中，要确保单位水量的灌溉农田面积达到最大化，从而减少水力资源的浪费，并大大提高了农田的灌溉效率。

（2）在小型农田水利灌溉渠道的建设过程中，需要保护当地的生态环境，避免对当地的整体生态环境和水资源造成破坏，需要根据当地的实际状况，如地质水文、水资源分布状况以及农田分布特点等合理设计渠道。同时，在农田灌溉时，需要最大程度上利用地表和地下水资源，最大化利用当地的水资源。

（3）由于我国耕地面积少，因此在渠道设计时，为了最大化的保护农耕田地，在渠道设计时要减少占用过多的耕地面积，特别是在渠道的中转地方。此外，还需要合理规划设计渠道，确保渠道设计方案在满足施工技术条件下，又要符合经济要求，并且还要满足当地对农田生产政策要求。

（4）施工设计原则。在完成农田渠道布置之后，就需要对渠道进行设计施工。在渠道设计施工中需要充分调查渠道所经过地质状况，对地质较差的区域采取合理的地基补强、加固处理措施，确保农田水利工程渠道施工质量。

3农田水利渠道的合理、优化设计

3.1渠道选材时优化设计

根据笔者多年设计经验可知，我国北方大部分地区的农田水利渠道设计仍然采用传统的设计方法，尤其是在水田渠道的选材上，主要以混凝土作为基本材料。尽管采用混凝土作为渠道的施工材料符合当下发展要求，但由于混凝土本身存在较多的不足之处，因此，在渠道的选材设计时，需要根据当地的环境状况，比如水资源的丰富与否、全年的最低气温等，选择防渗性能好的材料，最大程度的确保渠道的设计质量，减少水资源的浪费。比如，在渠道的衬砌时，选取抗渗性能好的材料，确保渠道的设计优化合理，同时，也使得渠道在施工中方便快捷、施工期短，更节约了水资源。

3.2 关于渠道的比降系数分析

在对小型农田的渠道设计时，要特别注意水田渠道的渠底比降系数，它是影响渠道设计施工的非常重要的因素之一。根据设计规范要求，一般将渠道的比降系数控制在0.001；若渠道材料选用混凝土时，要稍微增大渠道的比降系数，一般可以控制在0.002左右。此外，渠道跌水的落差与跌水的个数均与比降系数存在较大的关系，若渠道的比降系数越大，跌水的落差与跌水的个数越小。但在实际的渠道设计过程中，有些渠道工程的比降系数控制明显不合理。例如，在对有衬砌的渠道设计施工时，采用没有进行衬砌的渠道设计所要求的比降系数，这样使得所设计的渠道存在严重的安全隐患。

3.3 关于农田水利渠道跌水分析

渠道跌水主要是為了控制渠道内水流的水平落差保持在一个合理范围内，而在渠道内设置的减小对渠道冲刷的水工建筑物。在实际农田渠道设计时，针对渠道跌水的设计，需要控制跌水的个数宜多不宜少、跌差宜小不宜大，位置宜上不宜下的设计原则。其中最应该注意的一点就是，不要使得填方过高及跌差过大，这是在跌水设计中最应该避免的问题。所以，设计人员在渠道设计时，设计方案一定要多级跌水和小落差，同时还要满足挖填均匀的原则。这样的设计理念可以很好地避免填方渠道的过高或过深，保证渠道的底面大致呈直线，避免由于过高的填方或者是过大的挖方所造成的影响，消除了渠道的安全隐患，保证了农田正常供水。

3.4农田水利渠道横、纵断面的设计

在农田水利渠道的横、纵断面设计中，当水流量确定情况下，水流流速与渠道底板比降与渠道横断面尺寸有很大的关系。而渠道内水流速度受渠面坡度及水流含沙量的影响，而渠道底面比降较大则流速大。由此可得知，在流水量一定时，渠道断面尺寸小（节省渠道施工材料），但是会增大渠道内水流速度，增加渠道底板的冲刷力；若渠道底面的比降小，水流速度降低，这就需要增加渠道的横断面尺寸而导致增加渠道施工材料，且水流速度降低，会在渠道底部沉淀较多的泥沙，长时间使用易导致渠道堵塞。

3.5农田水利渠道防渗技术

研究发现，农田水利渠道防渗技术主要有土料防渗（方便实用、抗渗性能低、抗冻性差，适用于气候温和地区）、水泥土防渗（塑性水泥土应用与南方、干硬性水泥土应用于北方、施工价格低廉、不适用于严寒地区）、混凝土防渗（适用范围广、抗压能力强、方便管理、耐久性能好）、膜料防渗（可用于严寒地区，防腐蚀性能高、施工方便）、沥青混凝土防渗（适用低温地区，抗渗性好、抗冻害能力强）等。在农田水利渠道防渗设计时，需要根据工程当地的地质状况，并根据不同防渗技术的防渗性能而选取防渗性能高、成本低的防渗施工方法，

4 农田水利渠道施工分析

渠道放样即是在渠道的设计时，把设计的渠道方案放到实际地面上。但是在渠道放样的施工过程中，要特别注意渠道的比降系数、渠底宽及渠底宽等系数，且要精确放线，从而保证了渠道的开挖能够顺利进行。

在渠道的施工工序中，最重要的环节就是渠道的开挖。在渠道的开挖之前，要进行在水平线以下的区段的渠道进行回填土方。在回填土时，首先要选取优质的填土，不宜使用腐殖土、渣土、有机质土等，并要根据实际的情况决定回填的高度和回填量，并且要根据要求对回填土进行施工碾压压实，保证渠道地面的密实性的重要基础，所以必须要保证回填土区段压实环节的施工质量，这样才能确保渠道顺利安全供水。

5结束语

综上所述，小型农田水利工程渠道的设计对农业生产是一项重要工程，农田的渠道基础建设将迎来新的高潮。在未来的对农田水利渠道项目建设中， 我们必须加强对渠道的研究和应用， 从而全面考虑渠道的布置、形式、流量等因素， 确保渠道设计方案的耐久性、经济性、可靠性和科学性，从而保证我县农田水利渠道的正常供水。

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