浅谈农田水利灌溉渠道工程的设计

樊超峰

摘 要：在农田水利灌溉工程中，渠道设计是非常关键的。如果渠道设计不合理，就会影响灌溉工程的施工，进而影响农作物的生长情况。对农田水利灌溉渠道工程设计应遵循的原则进行了分析，并通过实际案例对灌溉渠道工程的设计加以说明。

关键词：农田水利；灌溉技术；灌溉渠道工程；U形槽

中图分类号：S274.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.091

水资源不仅是一种基础性能源，还是农业发展的根本。在农田水利中采用灌溉技术，目的就是要节约水资源，提高水资源的利用率。而要确保农田水利灌溉工程的质量，就要规划设计好灌溉渠道。否则不仅无法节约水资源，还会造成极大浪费。

1 农田水利灌溉渠道设计应遵循的原则

1.1 安全第一

农田水利灌溉的渠道必须安全、可靠，才能被投入使用。如果在渠道的布置过程中出现高填方、深挖方地段，就会影响灌溉质量，还可能为施工过程埋下安全隐患。因此，在农田水利灌溉渠道的设计中，必须遵循“安全第一”的原则。如果渠道需要经过山丘地形，应尽可能地与溪流、河流等保持最大的距离。如果渠道与溪流、河流的距离太短，容易被洪山冲毁。而沿线的干渠应布置在地质条件比较好的区域，要尽可能地避免在干渠内出现强透水的土质和已经被风化的岩层。而在设计沿渠时，周边要有诸如泄水闸和溢洪堰等泄洪、排洪配套设施。

1.2 最大化利用水资源

农田灌溉的目的就是要将水资源充分地利用起来。在灌溉渠道的设计中，要充分考虑水资源的利用情况，力求实现水资源的最大价值。在农田水利灌溉过程中，需要将水资源输送到相应的农田中，输送过程难免会损失一部分水资源。因此，在设计农田水利灌溉渠道时，要尽可能地降低水资源的损失值，减少资源浪费。并且，灌溉渠道的功能要齐全，比如集水功能、排水功能等，在将水资源用于灌溉的同时，还可将其利用起来发电，提升水资源的利用率。

1.3 充分利用各种地形

地形是农田水利灌溉渠道设计中必须考虑的因素，在设计时，要充分利用不同的地形条件，构建出最利于灌溉的渠道。比如，在位置比較高的区域布置灌溉渠道，在位置比较低的区域布置相应的排水通道。渠道应尽量做到自流排水，灌溉不需要过多的人工操作，水流会沿着地形自然流动。要构建2套灌排系统，这2套灌排系统应该是相互独立的。而局部的洼地或者高地，则用于小片的提灌处理。这样才不会对渠道的整体造成影响。另外，在对渠道线路进行设计时，要综合考虑不同的经济因素，渠道线路应尽可能整齐，避免占用过多的民房或农田，同时还要减少与建筑物交叉。

2 农田水利灌溉渠道设计的应用实例

我国某地区的一处农田水利工程建设年代已久，受建设时期技术水平和施工设备的限制，其农田灌溉效果不佳。为改善灌溉质量，需要重新修建此水利工程。此农田水利工程的灌溉渠道有明显的漏水现象，渠道的底部在逐渐升高，局部还有堵塞现象。并且，渠道距离农田较远，不利于灌溉。重新修建时需要解决这些问题。

2.1 U形槽的设计

在渠道U形槽的设计过程中，要从灌溉目标出发，综合考虑渠道所覆盖的面积。以灌溉目标为导向，对U形槽的大小进行合理的规划，同时要考虑不同类型渠道的损耗量，并以实际的数据来说明，从而根据数据分析结果，选择适当的渠道类型。与此同时，U形槽中的水流、水压力也是必须考虑的因素。只有在综合考虑各类因素的前提下，才能设计出合理的U形槽，并确保U形槽的质量。

2.2 U形槽生产设备及类型

农田水利灌溉渠道中的U形槽通常是用混凝土，通过预制的方式制成的。预制用到的设备要符合国家标准，比如常用的预制机械设备为LZYB-1成型设备，机械设备的生产企业要拥有相应的资质。此类设备不仅操作简单，还不需要投入过多的资金，因此其能被广泛应用于混凝土U形槽的预制中。农田水利灌溉渠道常用的U形槽有4种，即UD60、UD50、UD40和UD30，其长度基本为0.5 m，厚度则在3.5～4 cm之间。在正式施工前，还需要根据相关标准调制适当比例的混凝土。确定好最后的混凝土调配比例前，需要经过多次配比试验。这样才能确保混凝土的比例是最佳的，质量是最好的。

2.3 U形槽施工流程

U形槽的施工主要包括以下4个步骤：①采用人工与机械结合的方式挖坑，先利用机械设备挖出U形槽的大致形状，再由人工将不平整的部位填补平整，同时还要检验挖坑的准确度。U形槽的平整度和准确度会影响农田水利的灌溉质量。②安装U形槽。在完成U形槽开挖工作并成型后，需要将细石混凝土浇筑至槽内，混凝土强度为C15强度等级，浇筑厚度为5 cm，宽度为U形槽半径的1/2.由于浇筑的混凝土主要是起垫层的作用，所以浇筑的厚度必须均匀。在安装U形槽的过程中，根据设计要求，需要在每隔5～10 m的地方设置一个控制点，并将其中的一块U形槽安装在控制点。③回填土。回填土主要是针对U形槽的顶部和侧墙位置，在回填土之前，要先略微地调整这2个部位。这样才能确保回填土之后的夯实度。回填时，要仔细选择泥土，泥土应该是比较紧密的，不能有杂草、石头、树根等杂物出现。侧墙填土厚度一般不得低于30 cm，侧墙顶部的填土厚度不得低于5 cm。④混凝土现浇压顶。混凝土压顶是U形槽施工的重要环节，压顶质量决定着U形槽的使用寿命。目前，U形槽的混凝土压顶主要采用的是现浇压顶工艺。这项技术能提升U形槽的稳定性，延长其使用寿命。

3 结束语

综上所述，灌溉技术在农田水利中的应用具有重要的意义，不仅能节约水资源，解决水资源短缺的问题，还能在灌溉的同时利用水资源发电，提升水资源的利用率。在农田水利灌溉渠道的设计过程中，应遵循“安全第一、最大化利用水资源、充分利用各种地形”等原则。在实际的农田水利灌溉渠道设计中，主要考虑U形槽的设计，U形槽的质量会影响灌溉效果，进而影响农业经济的发展。

参考文献

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〔编辑：刘晓芳〕