农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理

2021-12-25杨亚婷

南方农业 2021年21期

姜楠，张芳，李欢，杨亚婷

（1.黄河水利职业技术学院，河南开封 475004；2.开封市水生态修复工程技术研究中心，河南开封 475004）

渠道灌溉系统的完善、安全、合理，有赖于良好的渠道规划设计和优质的施工，渠道设计水平和施工管理质量直接影响着农业生产［1］。在农业水利工程生产日益现代化的背景下，科学设计渠道既能保障农田灌溉水资源充足，又具有防洪功能，对提高农业生产效益具有至关重要的作用。我国是一个农业大国，农业水利工程的快速发展，也使得农业经济在整个国民经济中占据着重要的地位［2］。

1 渠道设计的原则和要点

1.1 渠道设计的原则

农业水利工程渠道设计过程必须满足工程设计科学性、合理性的要求，做到总体布置全面、合理等［3］。设计过程中应注意以下3 点。1）在设计之前，设计人员应在充分考虑灌溉区域水资源平衡的前提下，规避不必要的风险，确保后续工作顺利进行。2）修建渠道需要因地制宜，充分利用施工区的原有地形。在地形较高的地区设计渠道时，应在低洼地区同时修建渠道，以保证灌溉效率。另外，渠道的设计必须根据周围居民的情况确定农场供水项目的位置，尽可能远离住宅，以免对村民的正常生活产生不利的影响。3）为了确保设计效率，可以将总体设计分为多个不同的部分，让多个设计人员同时参与设计，设计人员完成设计任务后再将各自负责的部分结合起来，从而简化设计过程。

1.2 渠道设计的要点

1.2.1 渠道规划

根据功能和适用范围，农田水利工程渠道可分为4种类型，即干渠、支渠、斗渠和农渠。因此，设计时应结合渠道功能和地域特点，适当安排不同的渠道，并在灌溉区建立固定渠道，设置的顺序一般是干渠、支渠、斗渠和农渠。对于2 万公顷以下的农业用地，渠道链可以缩短，否则必须按上文所述的等级进行划分。

1.2.2 合理分配

所有设计都必须基于理论和实践经验，必须考虑建筑工地的施工情况，尽可能提高设计的科学性。要考虑工程区的旱情特点，增加渠道设计流量，确保渠道供水；要考虑湿地条件，减少渠道设计流量，减少水资源浪费。

1.2.3 渠道比降设计

渠道比降是渠道设计的重要组成部分，在设计时需要进一步研究原有渠道比降的参数，总结问题，并从灌溉要求及区域性要求出发，用科学的方式进行设计，从而提高农田水利工程的经济效益。

1.2.4 合理选择渠道材料

目前，市场上的渠道建设材料种类较多，材料的性质和质量各不相同。考虑到渠道的材料不可避免地会受到水和周围环境的侵蚀，要选择质量符合渠道要求的材料，同时应考虑渠道材料的价格，确保所选材料能够满足施工要求。

2 施工管理的要点

农田水利工程渠道建设的施工管理工作至关重要。在实际施工过程中，农田渠道工程渠道的施工往往会受许多不确定因素影响，不仅会影响渠道的质量，还会影响渠道施工进度，增加施工成本。因此，必须对渠道工程进行有效管理，以确保施工质量［4］。

2.1 衬砌板的选择与使用

1）材料采购人员要仔细选择硬度和钢度符合标准的材料，避免因材料不合格影响渠道施工进度。因渠道在室外使用，会受到恶劣天气的影响，从而降低材料的性能和使用寿命，这就要求在成本投入允许的范围内选择质量更好的材料。2）在衬砌板加工过程中，应优先考虑衬砌板的质量，生产适当的衬板，并对有损坏的衬砌板进行维修。

2.2 渠道放样

渠道放样是利用石灰等将设计好的渠道“搬挪”到地面。施工中应注意提前和施工场地内的设计参考数据进行比对，并根据设计要求对放样数据进行定期复核。

2.3 制作渠道标尺

制定渠道标尺不仅可以更全面地测量出渠道断面的尺寸，还可以提高建筑计量的准确性和可靠性，从而需要事先做好标尺并进行管理控制。

2.4 质量管理

1）在开工前对建筑工程进行全面研究，并对施工过程的所有阶段确定质量控制点。例如，为避免出现过度挖掘问题，应提前将井深测量设置为质量控制点，在实际测量时进行二次测量，以保证测量的精度。2）质量控制。例如，在石砌过程中，瓷砖的比例应根据原材料的质量加以调整。3）在石砌过程结束时，要进行现场检查和确认，确保施工工作按照设计方案进行，对没有按照方案执行的内容进行改正，以确保工作质量。

3 渠道设计和施工管理中存在的问题

3.1 渠道设计中的问题

1）渠道衬板设计不符合材料选择要求，缩短了农田渠道输水的时间。2）未结合实际情况进行设计，忽视了投资成本，在设计重大维修施工方案时没有按规定流程审批，导致工程大修大改，增加施工成本和时间。

3.2 渠道施工中的问题

1）在很多工程开始之前没有制定施工标准，存在重大误差。2）虽然放样的最终目的和要求是放出渠道的具体挖方位置及渠道边线，但实际施工往往出现渠道宽度和比降与设计相差太大等问题，导致放样精度达不到要求。

4 加强渠道设计和施工管理的措施

在农田水利工程渠道设计过程中，需要根据当地地理环境和气候条件等对渠道材料的选择进行综合分析，并有针对性地提出材料应用的原则，最大限度地确保工程项目的施工质量。在选择材料的过程中，要结合区域差异和建筑材料质量进行分析［5］。例如，北方的气候比南方冷，在选择高密度混凝土等工程材料时必须遵循传统原则；南方气候条件则与之不同，在温度较高的情况下，环境相对潮湿，在选择建筑材料时应优先考虑防水性能更好的材料，深度考量材料的防渗性能，同时对渠道工程所在地的现场环境和气候进行全面研究，保证材料符合农业水利工程发展的基本要求。渠道比降系数应根据选择的工程材料做出调整，根据国家有关标准的要求，该系数应调整到0.001；如果选择混凝土作为主要工程材料，则比降系数最好为0.002。比降系数还与渠道内的跌水差值有关，如果渠道内的比降系数增加，则比降与跌水差值数量之间的差异将减少。因此，需要合理控制农田水利工程中的渠道设计，确保渠道间的比降系数在合理的范围内。

在施工过程中，还必须做好施工管理工作，以确保参与施工的所有人员都有明确的施工任务。例如，应仔细校对施工图，确保及时发现设计中存在的问题，深入了解设计意图；结合渠道设计，对施工中可能出现的错误进行合理控制［6］。此外，在施工过程中要进行三级检查，保障农田水利工程的总体施工质量。1）施工队进行自我检查，以确保施工区域的合理性。2）工程师的审查。3）质量工程师的审查。三级检查的基本要求：技术人员必须对每一次检查进行仔细登记，为后续的工程管理创造有利的条件［7］。