U 型渠道在小型农田水利灌溉工程中的应用

丁延飞

（甘肃泓宇项目管理咨询有限公司，甘肃 兰州 730000）

0 引 言

小型农田建设对优化农业结构起到很大的助推作用，也会对农户的种植收入产生一定影响。U 型渠道具有使用周期长、覆盖面广、结构简单的优势，所以，将U 型渠道灌溉融入到小型农田水利灌溉工程中，可以使农业生产需求得到更好的满足，也能够使水利灌溉获得了更加优质、便利的条件。

1 U 型渠道在小型农田水利灌溉的应用原则

1.1 渠道的设计

在对小型农田水利灌溉渠道进行设计的过程中，应注意遵循其应用原则，如：需要考虑农田和水的关系以及多方面的限制因素。可以对农田及用水面积进行分析，确保灌溉效果的提升，使得农业生产的需求可以与单位用水量相辅相成，能够对农业生产的用水需求有一定补充，但还需合理扩大灌溉面积，使农业生产用水效率获得提升。在设计渠道的环节，应确保渠道自身的防涝功能，应将生活用水需求与农田防旱抗涝能力相结合，在灌溉的同时，保证生活用水的供应。在设计过程中，设计人员要深入现场进行实地考察，以掌握真实的情况，并开展全面综合性的调查，为建设小型农田水利灌溉U 型渠道做好技术支撑。

1.2 U 型渠道线路规划

为确保小型农田水利灌溉自身建设的完善性、合理性，应对灌溉节点、需求量、灌溉目标进行了解，并对U 型渠道的覆盖面积进行适度拓宽，确保灌溉区域被渠道覆盖。应结合农作物的实际需水量，对于差异化的灌溉需求，以不同的方式进行灌溉，对渠道自身的设计管线进行适当调整，确保渠道与耕地间的相互配合，将农业生产作为U 型渠道的设计核心。

1.3 避免与其他设施交叉

为了提升U 型渠道的应用效果，在小型农田水利灌溉中的应用，应注意与道路、建筑物相互对应，并确保周围的各项基础设施与农田相结合[1]。U 型渠道在建设环节，若与其他基础设施形成冲突，会导致渠道自身的强度受到影响，出现水流堵塞的情况，进而影响灌溉效果，因此，U 型渠道的合理布局能够使渠道的价值最大化。

2 U 型渠道在小型农田水利灌溉的应用特点

2.1 圆弧斜边型U 型渠道的应用特点

圆弧斜边型U 型渠道的优势在于，其输沙、输水能力较强，这是由于它的施工截面为水力剖面，这是一种最优秀的施工截面，其可以最大限度的降低对耕地的占用。从施工装配速度角度进行分析，圆弧斜边型渠道的装配速度快，节省建材及缩短施工时间。通常会在高含沙量、高含水量的区域使用圆弧斜边型U 型渠道，也可以解决由于淤积泥沙而导致的堵塞现象。这种类型的U 型渠道施工抗冻胀破坏能力强，稳定性好，建议在地质条件欠佳的区域应用。

2.2 抛物线U 型渠道的应用特点

抛物线U 型渠道的形状为一个抛物线，其延展性较强，能够在施工现场的质量控制及模具制造中使用[2]。U 型渠道具有较高的管道承载力，可以增加承受外界压力的能力，其过水量及输沙量均高于其他渠道，且会在强水流的作用下，抵御强冲刷。通过分析U 型抛物线的优势可知，能够在急流或输水工程中应用抛物线U 型渠道。

2.3 悬链线型剖面U 型渠道的应用特点

比较前两种U 型渠道，悬链线形剖面U 型渠道具有更强的受力性。在农田水利渠道建设阶段，都需要按照严格的规范开挖沟渠。而悬链线形断面U 型渠道更适合与对大面积、小深度的农田工程进行灌溉。但在具体施工中，需要分析其宽度及沟槽深度，过宽或过深都会对灌溉效果产生影响。因此，悬链线型剖面具有较好的连续性，且其设计简单。

3 U 型渠道在小型农田水利灌溉的应用优势

3.1 覆盖性强

U 型渠道是以混凝土进行建设，其结构简单，并具有较强的覆盖性，能够覆盖渠道，减少水源污染。农业生产很少受到U 型渠道的影响，布置U 型灌溉渠道，应注意针对于对应位置，以确保U 型渠道的建设效果，确保灌溉效果的提升。

3.2 使用过程良好

U 型渠道使用周期长，对农作物进行灌溉时，可以通过U 型渠道进行支持，以确保自身的灌溉效果[3]。在建设渠道环节，需要合理规划灌溉路线，以此提高U 型结构的铺装效率。由于U 型渠道具有短且直的特点，可以减少施工时间，提高施工效率，能够满足农业灌溉的需求。尤其在农闲阶段更适合建设U 型渠道。为提高U 型渠道的使用寿命，可以对渠道实施防腐处理，能够保障灌溉的连续性。

3.3 反渗性强

混凝土材料是制作U 型渠道的主要材料，其结构的外部与内部之间设计合理，进行了防腐与反渗处理，对比其他渠道灌溉方式，U 型渠道的反渗效果更强。在对农田进行灌溉的过程中，对其提供渠道支持的是U 型渠道，它使渠道结构单一的情况得到改善，也优化了U 型渠道。

4 U 型渠道在小型农田水利灌溉中的应用方法

4.1 开展土方施工

在对U 型渠道进行土方施工的过程中，应注意以下几个方面，首先，应完善放样测量工作，对U 型渠道的中线测量，可以借助经纬仪器，确保间隔50 m设立一根中心桩，并保证弯道的距离为5 m。利用钢尺测量，应保证其误差＜0.1%，同时，其高度应符合四级标准，闭合精度应＜20 mm，且对中心控制点及高程控制点在每200 m 内进行一次设置，确保能够精准布置管道及其出口。其次，应确保以科学化的方式进行填埋，需要将U 型沟槽中的垃圾、泥土清理干净，严格控制其含水率，确保设计品质[4]。回填阶段可以采取蛙夯、立夯等方式，根据实际情况，对压路机进行选择，通常小型压路机是首选，并采取分层回填的方式夯实，每次夯实应最少进行3 次，且每次土层的厚度应为20～50 cm，并确保夯实后的干密度符合规范要求。再次，应确保开挖渠道的土方工程得到完善处置，需挖掘排水沟，并确保预留10 cm 的防护层，开挖后的土方要堆放在指定地点，便于后续能够顺利进行工程项目。在开挖达到一定厚度后，需要以人工开挖的方式对局部的细节进行处理。最后，在人工修土模方面，可以先对边坡进行开挖，还应对其进行严格控制，确保表面的平整。在开展U 型断面施工环节，需要确保将一个截面模型设置在5～10 m处，并对控制线进行设计，以科学的方式校正槽土模，使混凝土的厚度满足设计需求。若出现过量削坡的情况，可以先填筑新土，再将修土模施工进行压实处理。

4.2 U 型渠道施工

在建设小型农田水利灌溉渠道的过程中，为确保U 型渠道实际应用效果。施工前应对工地进行合理布置，选好料场和拌料场地，对所需设备进场前进行检测和测试运行，确保施工时能正常运行。在开展施工后，应进行渠道成型开挖施工，如对于渠道施工，应先开挖土方，并确保开挖质量，这与渠道衬砌能否顺利进行息息相关，施工中应尽量选择开沟机，开沟机作业时开挖线路应沿着U 型渠道进行，且需要有专人对开挖的情况进行监管，并注意及时清理现场的粗树枝、石块等杂物。而对于成型的渠道，可以通过浇注的方式开展施工。在安装沟槽的阶段，应注意进行拍实、修整，并保证U 型渠道的拼接缝宽度≥40 mm，保证相邻U 型渠道拼接的平顺性，拼接缝的高度差应＜2 mm，并用1∶2 水泥砂浆进行勾缝，确保缝体不能高于板面，且缝体需平实。完成勾缝施工后，应保证渠道内不能有水泥疤痕。

在建筑环节，用水泥砂浆施工，水泥砂浆型号应为M7.5。在浇注阶段，应严格控制厚度、宽度，厚度为400 mm、宽度应为200 mm，在浇注结束后，进行渠道衬砌，再进行土方回填，将U 型预制板放在水泥砂浆上，然后，准备放入下一块U 型砼预制板，再进行压顶施工，将水泥砂浆浇注于渠道的双侧，确保压顶的效果[5]。回填施工结束后，应进行压顶，对C25的混凝土在渠道两侧进行捣制，并通过水泥砂浆固定U 型渠道，浇注的宽度应控制在200 mm 左右，厚度应控制在100 mm 左右。在建设小型农田水利灌溉渠道的环节，需通过应用U 型渠道，确保小型农田水利灌溉渠道建设的实际意义（表1）。

表1 U 型渠道施工工艺要求

4.3 规划U 型渠道线路

对当前小型农田水利灌溉渠道进行建构工程的阶段，可以与U 型渠道的特征相结合，对U 型渠道的线路进行科学规划，以确保规划的可行性、合理性。再者，为确保突出灌溉节点，应明确灌溉目标，并计算灌溉量，扩大U 型渠道的覆盖范围，使其能够覆盖更多的区域，规避灌溉盲点的出现。同时，应依据灌溉的具体需求，设计U 型渠道的线路，并对此进行合理修正。在进行实际铺设的环节，应最大限度的确保U 型渠道少占用耕地，谨防与农业生产形成冲突。再者，U 型渠道建设的主要目的是便于农业灌溉，合理设计U 型渠道线路，并在铺设U 型渠道的阶段，应将着眼点放在灌溉需求方面，以确保渠道铺设质量。

4.4 布置U 型渠道方式

在小型农田布置U 型渠道的过程中，应充分利用好其短、直的优点，综合考虑U 型渠道的建设成本及水流速度。同时，为确保能够有序建设U 型渠道，应秉承两点间取直线的原则，节约建设成本，也减少了铺设U 型渠道的时间。再者，需要降低渠道的弯度，确保渠道中的水流能够最大化，谨防出现由于渠道弯曲而导致的水流不畅，确保灌溉的实际效果。所以，将以往渠道建设的成熟经验及需求相结合，在确保短直的情况下，进行U 型渠道的建设。在小型农田水利灌溉渠道建设的环节，严格遵守此原则，以使得U 型渠道的建设效果更佳，确保为小型农田水利渠道的灌溉建设夯实基础。

在后续的施工环节，应进行手工压光处理，确保在衬砌机完成工作后，对其进行3 次以上的手工压光处理，确保沟槽的平整性。一旦出现了孔洞、麻面等情况，需要进行及时处理。在对伸缩缝开展施工的环节，应确保伸缩缝的平整度，对于PVC 胶条的处理，可以利用乙醇燃烧器进行，再对胶条进行烘干。在浇注混凝土6～18 h 后，进行硬化处理，可以将湿润的芦苇覆盖在水泥上，再开展喷水处理，并在养护28 d 以后，请专业技术人员开展U 型混凝土的施工。

5 结 语

综上所述，通过研究小型农田水利灌溉中U 型渠道的应用，旨在提高小型农田水利灌溉的质量。对U 型渠道线路的实际应用情况进行分析，并对农田水利灌溉渠道的设计原则进行探讨，总结出U 型渠道具有较强的防腐性、防渗性，确保了其使用寿命的提升。同时，U 型渠道在小型农田灌溉中的大量应用，促进了我国农业农田水利的可持续发展。