自流灌區(qū)U型渠道襯砌應(yīng)用研究

摘 要：文章對(duì)于自流灌區(qū)U型渠道的施工方法和施工質(zhì)量控制進(jìn)行了論述，對(duì)于自流灌區(qū)U型渠道的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析，以期實(shí)現(xiàn)灌溉的節(jié)水性。

關(guān)鍵詞：自流灌區(qū)U型渠道；施工方法；質(zhì)量控制

隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，在發(fā)展的過(guò)程中，很多人的河水灌溉意識(shí)也越發(fā)淡薄，部分地方甚至出現(xiàn)了水庫(kù)水量充足但是卻很少有人使用的情況。針對(duì)這種情況，其產(chǎn)生的原因是很多農(nóng)灌區(qū)工程已經(jīng)衰退老化，因此導(dǎo)致了水資源在灌溉的過(guò)程中出現(xiàn)了大量浪費(fèi)的現(xiàn)象，也造成了每一個(gè)單位面積的農(nóng)灌區(qū)水費(fèi)被提高的現(xiàn)象，費(fèi)用的提高使得很多群眾無(wú)法承受，很多人寧愿使用井水也不愿使用水庫(kù)的水資源，從而造成灌區(qū)的農(nóng)作物敗收，使得很多農(nóng)灌區(qū)經(jīng)濟(jì)效益整體下滑。針對(duì)這種現(xiàn)象，利用節(jié)水灌溉提高農(nóng)灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益是亟待解決的問(wèn)題，而U型混凝土襯砌渠道正是迎合這個(gè)現(xiàn)象所構(gòu)建的設(shè)施，它不僅具有施工方便、抗凍脹等優(yōu)勢(shì)，而且在輸水?dāng)嗝嬗泻芎玫膶?shí)惠作用，是一種節(jié)水灌溉的良好設(shè)施。

1 自流灌區(qū)U型渠道的優(yōu)勢(shì)

1.1 U型渠道技術(shù)分析

分析自流灌區(qū)U型渠道技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，我們可以把它和梯形斷面襯砌渠道來(lái)做比較。從節(jié)水性能上比較，U型渠道斷面的面濕周短，比起梯形渠道斷面的節(jié)水性能高、流速更快，U型渠道斷面對(duì)水資源的整體利用率要比梯形渠道斷面高百分之三十五以上，據(jù)相關(guān)研究人員表明，U型渠道相較于大多渠道，其U型渠道總體節(jié)水的性能要比其它的渠道高百分之二十八左右。從渠道工藝上講，U型渠道比其他斷面形式的渠道占地要少，建造渠道的材料使用也比其它渠道少，建造渠道的混凝使用上，U型渠道的支渠相較于其他渠道要節(jié)省百分之三十以上，斗渠可以節(jié)省百分之三十七左右。從渠道的設(shè)計(jì)上講，半圓形下部渠道的設(shè)計(jì)在抗外力上有很好的作用，有很好的穩(wěn)定性，上部直形的設(shè)計(jì)能使土壤對(duì)其側(cè)壓力減小，其整體的設(shè)計(jì)都有很好的抗凍脹性能，因此是一種長(zhǎng)期適用、節(jié)水顯著的灌區(qū)設(shè)施。

1.2 U型渠道參數(shù)分析

在U型渠道的設(shè)計(jì)中，一般會(huì)對(duì)其占地情況和水力條件進(jìn)行分析，要完成這兩者的良好設(shè)計(jì)，一般會(huì)對(duì)槽口寬度進(jìn)行考慮，其槽口的寬度最適合保持在0.7m到0.75m之間，對(duì)于U型槽下半圓的直徑的五分之二或是二分之一的長(zhǎng)度，這個(gè)長(zhǎng)度可以作為圓心角以上直線段的高度原則，對(duì)于一些大斷面的圓心角以上的直線段高度考慮應(yīng)遵從這個(gè)原則。對(duì)于一些小型的渠道設(shè)計(jì)考慮，其直線段高度可以適當(dāng)調(diào)整到H/B直到1。對(duì)于直線的外傾角考慮，其角度應(yīng)隨渠道的深度增加而加大，在通常情況下外傾角的角度一般保持在5°到20°。對(duì)于角度的設(shè)計(jì)和考慮，是為了加強(qiáng)渠道的穩(wěn)定性，如果角度太小，可能在機(jī)械施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)混凝土坍塌的現(xiàn)象，如果角度太大，那么也會(huì)增加渠道的側(cè)壓力和壓力面積，從而減少了渠道的壽命。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，U型渠道的圓心角要保持在152°到161°，外傾角應(yīng)控制在9°到14°之間，半渠的內(nèi)坡比要遵從4：1到6：1這個(gè)范圍，對(duì)于支渠的水流量要進(jìn)行相關(guān)測(cè)量工作，水流量在5m3/s以下可采用標(biāo)準(zhǔn)U型斷面，超過(guò)5m3/s的水流量應(yīng)考慮采用復(fù)式斷面的設(shè)計(jì)。

2 U型渠道施工和質(zhì)量控制

2.1 襯砌方法

U型渠道襯砌方法分為預(yù)制安裝和現(xiàn)場(chǎng)澆筑兩種。預(yù)制安裝分為分塊預(yù)制和整體預(yù)制兩種方式，其方法多使用多種U型渠道中的小型渠道。分塊預(yù)制安裝的過(guò)程中，一般對(duì)于分塊的長(zhǎng)度進(jìn)行控制，其長(zhǎng)度在0.5到1m范圍中，方便施工人員的搬運(yùn)、施工。整體預(yù)制安裝法應(yīng)用U型鋼模板預(yù)制，這種方法一般使用于引渠工作，其原因是因?yàn)槟０宓牟暮拇?、造價(jià)高、進(jìn)度慢，因此作為引渠建筑工作。U型渠道的預(yù)制安裝法存在一定的缺點(diǎn)，缺點(diǎn)是搬動(dòng)、運(yùn)輸過(guò)程中預(yù)制件容易被損壞；現(xiàn)場(chǎng)安裝施工工序多，板與板接縫多，加大了糙率，并受熱脹冷縮影響，冬季砌縫處易拉開，預(yù)制板背后回填土難于夯實(shí)，增大了滲漏的可能，這就要求在施工工藝質(zhì)量上下功夫。U型渠道現(xiàn)場(chǎng)澆筑法，其方法主要利用襯砌機(jī)來(lái)工作，運(yùn)用這種機(jī)器可以使得在預(yù)制安裝過(guò)程中的缺陷得到彌補(bǔ)。U型渠道現(xiàn)場(chǎng)澆筑法要求U型土槽的設(shè)計(jì)合理標(biāo)準(zhǔn)，在澆筑工作前，對(duì)混凝土的配制應(yīng)嚴(yán)格遵守比例來(lái)配制，防止混凝土配制比例失衡使?jié)仓毯蟮幕炷涟l(fā)生變形、裂縫等情況。對(duì)于U型渠道的支渠建造，要利用相關(guān)機(jī)械設(shè)備來(lái)執(zhí)行工作，如利用JKU-180開挖機(jī)，其開挖機(jī)挖出的土槽面應(yīng)有嚴(yán)格的要求，要遵從設(shè)計(jì)中的規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)，保證襯砌厚度均勻統(tǒng)一，這樣能從整體上提高襯砌的質(zhì)量。

2.2 施工質(zhì)量控制

U型渠道的施工建造一般分為三個(gè)過(guò)程，即土方工程、混凝土工程和修整工作。因此在施工質(zhì)量上的控制就應(yīng)從這三個(gè)方面上考慮。在土方工程的預(yù)制安裝主要是回填夯實(shí)預(yù)制塊背后土方；機(jī)械襯砌主要是按規(guī)格完成U型土槽斷面。混凝土施工主要包括拌和、運(yùn)輸、澆筑、振搗幾個(gè)階段。為了確保混凝土施工質(zhì)量，要求混凝土施工必須做到：“一嚴(yán)、二準(zhǔn)、三快、四干凈、五節(jié)約”?！耙粐?yán)”即嚴(yán)格要求；“二準(zhǔn)”是配料包括加水量要準(zhǔn)、各工序操作要準(zhǔn)；“三快”是拌和、運(yùn)輸、澆搗速度快；“四干凈”指材料、機(jī)具、模板和施工現(xiàn)場(chǎng)保持干凈；五節(jié)約是節(jié)約水泥、砂廠和勞力。機(jī)械主砌要求施工人員熟練掌握襯砌機(jī)主要技術(shù)性能，并準(zhǔn)確操作?；炷列颓垡话忝扛?m到10m設(shè)置一條伸縮縫?；炷翝仓?，要及時(shí)切制伸縮縫，凝固后灌塞填料，填料采用二油三氈，1：1：4瀝青砂漿。修整工作要注意三點(diǎn)：一是繼續(xù)完成襯砌部與土基結(jié)合面的防水處理。二是做好槽頂抹光，上好封頂土。三是按設(shè)計(jì)的堤修兩岸渠堤，要求面平線直，整齊劃一。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，要提高農(nóng)灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益以及節(jié)省水資源降低灌溉成本，應(yīng)對(duì)建造不同的節(jié)水渠道來(lái)得以實(shí)現(xiàn)，而U型渠道正是迎合這種需求所建造的渠道，它不僅斷面的面濕周短、渠內(nèi)水流速快，而且節(jié)水性能要優(yōu)于其它大多數(shù)的渠道，通過(guò)加強(qiáng)U型渠道的施工工法以及質(zhì)量控制，能夠增強(qiáng)U型渠道整體長(zhǎng)久耐用性，能更好地提高其節(jié)水性能，提高了農(nóng)灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)管理實(shí)現(xiàn)的重要措施。

參考文獻(xiàn)

[1]李學(xué)軍，費(fèi)良軍，任之忠等.大型U型渠道渠基季節(jié)性凍融水分運(yùn)移特性研究[J].水利學(xué)報(bào)，2007，38（11）：1383-1387.

[2]張耀哲，王亞林，王文娥等.含沙量對(duì)U型渠道水流流速橫向分布律的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28（12）：134-139.

[3]張鋒.灌區(qū)U型渠道施工常見(jiàn)問(wèn)題與監(jiān)理[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011，（30）：38-38.

[4]王紅玉，吳峰.淺談洛惠渠灌區(qū)U型渠道外傾角施工與效果評(píng)價(jià)[J].商情，2013，（1）：283，247.

[5]唐愷.砼U型渠道在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，2012，（1）：171-171.

[6]劉定民.混凝土U型渠道外傾角設(shè)計(jì)的實(shí)踐與探索[J].地下水，2011，33（5）：123-124.