節(jié)水灌溉中U形渠道特點(diǎn)的應(yīng)用剖析

李玉華 曹文彬 王春林 董紅艷

摘要：在節(jié)水灌溉中，U形的渠道是在目前公認(rèn)的效果較強(qiáng)的節(jié)水渠道設(shè)施。在一定程度上能夠起到良好的輸水效果以及抗凍脹的作用。在節(jié)水灌溉中，因其渠道占地面積小，在灌溉中一種比較理想的節(jié)水渠道設(shè)施。在使用中，為適應(yīng)機(jī)械化工的要求，對(duì)渠道防滲工程的改建要多采用U形渠道。本文就節(jié)水灌溉中的U形渠道的特點(diǎn)及應(yīng)用作出剖析，以供參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉；U形；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TV13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

在我國(guó)，引水灌溉的歷史非常悠久。在近年，隨著我國(guó)生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，從而使得植被的破壞相對(duì)嚴(yán)重。部分地區(qū)呈沙漠化。對(duì)農(nóng)作物的引進(jìn)以及城市人口增加，都使得水資源不足。水資源不足已成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。農(nóng)業(yè)灌溉用水的緊張使得黨和國(guó)家提出了一系列政策。本文就節(jié)水灌溉中的U形渠道特點(diǎn)作出分析，并對(duì)其應(yīng)用作出剖析。

1、節(jié)水灌溉中的U形渠道解析

U形渠道是目前公認(rèn)的具有防滲效果好，輸水能力強(qiáng)，抗凍脹，渠道占地面積小等優(yōu)點(diǎn)的一種節(jié)水灌溉設(shè)施。在相關(guān)資料的記載中，U形渠較梯形渠均公里數(shù)少3.7%。U形渠道較土渠能夠減少97%。U形渠道的水流條件穩(wěn)定，輸水輸沙的能力強(qiáng)。其抗凍脹程度是梯形渠的1/4，管理方便，在灌困形渠道的設(shè)計(jì)以及施工中，對(duì)寬度達(dá)到一米以上的渠道主要采用固定的鋼模板。在使用中采用機(jī)械振搗人工澆筑的方法進(jìn)行。在渠道的設(shè)計(jì)中，對(duì)渠口寬度達(dá)到一米以上的渠道主要采用機(jī)械襯砌以及人工手面的方法進(jìn)行。在進(jìn)行石堡川灌區(qū)的的設(shè)計(jì)中，在支渠以上的部位主要采用鋼模板進(jìn)行襯砌。對(duì)斗渠以下的田間渠道主要采用襯砌機(jī)進(jìn)行襯砌，此種襯砌方法速度快，且在施工中易于對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制。

2、U形渠道的特點(diǎn)

U形渠道的結(jié)構(gòu)是反拱結(jié)構(gòu)。在一定程度上具有抗凍能力強(qiáng)且不易被破壞等優(yōu)點(diǎn)。堿U形渠道中，其渠底圓弧的夾角是152到156a，兩側(cè)外傾12-140.渠底與圓弧的直徑為1：1，在設(shè)計(jì)中，不同的地區(qū)外傾角度能夠適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整。在石堡川水庫的灌區(qū)中對(duì)低產(chǎn)田的改造項(xiàng)目中，U形渠道的渠底圓弧采用1560的模式，對(duì)兩側(cè)外角采用12a，硅砌厚度為8厘米，其設(shè)計(jì)能有效的抗凍脹。

U形渠道的防滲效果在一定程度上較好。在襯砌渠道中，斗渠以下的渠道的利用系數(shù)為0.98。對(duì)未襯砌的土渠中水利用系數(shù)小于0.8.在灌溉中，年灌地4000畝次要使用2000畝的斗渠。其年引水量大致為40萬山，其中未襯砌的渠道在年使用中均滲透量達(dá)到8萬立方米。在我國(guó)，存在著嚴(yán)重的農(nóng)田灌溉缺水的現(xiàn)象，缺水嚴(yán)重的現(xiàn)象占到我國(guó)灌溉農(nóng)田的一半。在我國(guó)的灌溉損失中，斗渠一下的灌溉損失達(dá)到100多億立方米。其滲透掉的水進(jìn)行灌溉能灌溉達(dá)1億多畝。在水分滲透的過程中，還能造成其他危害。使得在一定程度上加大損失程度。在我國(guó)，農(nóng)業(yè)節(jié)水已引起有關(guān)部門的高度重視。在水里的治理過程中，有關(guān)部門從各方面進(jìn)行資金籌備，對(duì)水工程的投資建設(shè)規(guī)模增大。對(duì)提高灌溉中水的利用系數(shù)以及各部門的發(fā)展都起到了良好的效果。例如：在石堡川水庫灌區(qū)的八支下游渠道進(jìn)行水產(chǎn)天的改造后，相關(guān)的設(shè)施以及施工方式都進(jìn)行了一定的提高。通過對(duì)村民的調(diào)查中，普遍得到的反應(yīng)是渠道好，一定程度上為建造水田提供了便利。從根本上增進(jìn)了人們的收入，使得人們用水糾紛變少。

U形渠道具有諸多優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上具有表面光滑和疏水能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。在有關(guān)資料中，當(dāng)U形渠道的流速在1.2m/s時(shí)，梯形土渠在水流速中僅為0.6m/s。在土渠中，其粗糙率為0.026，U形的土渠達(dá)到0.015.在土渠的水流中，U形的土渠較梯形的土渠明顯效率上要高。

在U形渠道中，具有節(jié)省資源以及占地小的優(yōu)勢(shì)，在U形渠道中，其水利斷面較好，在利用中能夠減少襯砌工程量。在其基本結(jié)構(gòu)上存在著一定的優(yōu)勢(shì)，其渠口窄，使用中能夠減少挖填土方量。在使用中具有工效高，質(zhì)量好等特點(diǎn)。根據(jù)石堡川中有關(guān)項(xiàng)目的改造，再用機(jī)械方法進(jìn)行施工，人均每天能夠襯砌鹼U形渠道20米。同樣，由于U形渠道節(jié)省材料，建設(shè)十公里均省材料960立方米。同比較梯形的渠道建設(shè)存在一定的優(yōu)勢(shì)，要比梯形的渠道建設(shè)的投資資金少。同時(shí)，U形渠道的使用壽命較長(zhǎng)。在研究中表明，經(jīng)上世紀(jì)70年代建設(shè)的U形渠道中，至今存在運(yùn)行良好，在使用中不存在凍壞的現(xiàn)象，同時(shí)其建設(shè)的梯形渠道在10年內(nèi)已全部受損。

3、對(duì)U形渠道的應(yīng)用及投資效益分析

3.1U形渠道的應(yīng)用分析

在混凝土的U形渠道中，施工地區(qū)多為渭南地區(qū)。通過一系列的整改，丘陵農(nóng)田已變?yōu)槠皆５貏?shì)平坦的區(qū)域則變成了灌溉的農(nóng)田。在進(jìn)行灌溉的過程中，根據(jù)其地形地勢(shì)的特點(diǎn)以及灌溉中對(duì)水的需求。對(duì)混凝土的U形渠道進(jìn)行實(shí)施過程前要對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，要保證測(cè)量的數(shù)據(jù)的可靠性。并確立灌輸曲線的流水方向。通過對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，以及對(duì)渠線進(jìn)行回填等過程，逐步實(shí)現(xiàn)形成渠基。一定程度上，渠基是質(zhì)量保證的前提，在操作中，要使得渠基的參數(shù)準(zhǔn)確。在進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的過程中，要對(duì)渠基進(jìn)行放線測(cè)量，通過對(duì)一系列數(shù)據(jù)的計(jì)算從而使得U形渠土模成型。渠基是保證渠道質(zhì)量的基礎(chǔ)，要保證渠基的參數(shù)精確，在這個(gè)過程中需要對(duì)渠基反復(fù)放線測(cè)量，通過計(jì)算渠基坡比、渠道水流在不沖不淤情況下的流速，在做好渠基之后就可以開挖 U 形渠土模。在通常情況下，要采用人工進(jìn)行開挖，人工鋼模要對(duì)模槽進(jìn)行檢驗(yàn)，從而使得混凝土的澆筑渠道平面厚度一致。

在涂抹建成之后，就要對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑。在澆筑中要根據(jù)一定的流程進(jìn)行澆筑，要對(duì)混凝土的配比以及施工的材料進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)要保證其質(zhì)量要求達(dá)到一定的效果。在進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí)，要對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的掌控。其具體的要求主要有：1.對(duì)水泥的使用方法中，要首先經(jīng)過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過一系列的化學(xué)實(shí)驗(yàn)從而得到結(jié)果，根據(jù)相關(guān)結(jié)果對(duì)水泥進(jìn)行比列配置。2.在骨料的使用過程中，要根據(jù)對(duì)渠道斷面的水流量進(jìn)行選擇配比。通過適當(dāng)?shù)倪x擇配比進(jìn)行使用。同時(shí)要對(duì)骨料的純凈度進(jìn)行綜合的掌控。3.在混凝土的澆筑中，主要采用人工澆筑，在人工澆筑中，通過對(duì)攪拌機(jī)的拌合，以及對(duì)水的配比，從而達(dá)到澆筑效果。

在澆筑中，要采用分縫以及養(yǎng)護(hù)等措施。分縫的作用是防治由于溫度變化等對(duì)渠道進(jìn)行的損壞。養(yǎng)護(hù)時(shí)混凝土渠道成型后的重要措施，養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量高，一定程度上能保證建筑的最終成品質(zhì)量。養(yǎng)護(hù)要根據(jù)其基本的養(yǎng)護(hù)原則進(jìn)行操作，養(yǎng)護(hù)過程中要根據(jù)不同的時(shí)間以及季節(jié)進(jìn)行。

3.2U形渠道建設(shè)的投資與效益分析

在石堡川灌區(qū)的相關(guān)改造工程中，對(duì)U形斗渠的砌徹面積達(dá)到200公里。在項(xiàng)目竣工后大大的改善了灌區(qū)的田間水利系數(shù)，同時(shí)減少了水流的損失程度。在灌溉中，通過對(duì)水流量的節(jié)省以及恢復(fù)，使得灌溉的面積得以改善。同時(shí)根據(jù)相關(guān)的評(píng)價(jià)結(jié)果，在原有的基礎(chǔ)上得以大大的提升收入。在有關(guān)的研究中，認(rèn)為采用U形的渠道進(jìn)行機(jī)械施工，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在節(jié)水灌溉中具有一定的意義。

總結(jié)：

在水渠的建設(shè)中，U形渠道防滲技術(shù)在各個(gè)部門得到支持。對(duì)渠道防滲施工機(jī)械的開發(fā)，在一定程度上達(dá)到了省工以及省水的作用。對(duì)節(jié)水灌溉起到一定的推動(dòng)作用。在近年的開發(fā)項(xiàng)目中，石堡川水庫灌溉管理局通過對(duì)其進(jìn)行積極的改造，逐漸增加了人民的收入。緩解了農(nóng)業(yè)灌溉中用水的矛盾。在節(jié)水灌溉中，U形的灌溉是一項(xiàng)重要的工程，能夠在灌溉中起到一定的成效。

參考文獻(xiàn)：

[1]王明惠.U形渠道的特點(diǎn)及在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2014，（16）：117-118.

[2]烏拉孜別克.節(jié)水灌溉中混凝土U型渠道的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012，（10）：92-94.

[3]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.