我國水利工程中幾類常見的排水渠道

高云華李 沙王 猛付星基鄭宏剛

（1.云南農業大學水利學院，云南 昆明 650201；2.云南農業大學資源與環境學院，云南 昆明 650201；3.云南農業大

學國土資源科學技術研究中心，云南 昆明 650201）

我國水利工程中幾類常見的排水渠道

高云華1，3李 沙1，3王 猛2，3付星基1，3鄭宏剛1，3

（1.云南農業大學水利學院，云南 昆明 650201；2.云南農業大學資源與環境學院，云南 昆明 650201；3.云南農業大

學國土資源科學技術研究中心，云南 昆明 650201）

隨著我國社會、經濟、文化的發展，對水利工程的要求越來越高，水利工程中對排水渠道的要求也不斷有新的標準，一味地追求輸水效率的單一的排水渠道已經不能滿足當代社會發展的需要。基于此，簡要總結我國水利工程中常見的幾類排水渠道。

水利工程；排水渠道；渠道特點

我國水資源比較匱乏，人均水資源占有量只有世界人均占有量的25%，且水資源量時空分配不平衡。我國同時又是世界上洪澇災害最為頻繁的國家之一，給農業生產及社會經濟發展帶來了巨大的負面影響。因此，水利工程建設在我國經濟建設發展中起著至關重要的作用，不但滿足了農業灌溉、工業用水及生活用水的供水需求，而且有著防洪防澇及發電等作用。而渠道在水利工程建設中，在防御旱澇堿等方面的作用不可替代［1］。目前，我國水利工程中常見的幾類排水渠道有土渠道、混凝土渠道、塑料渠道、鋼材渠道和生態渠道等，現將對這幾類渠道的特點進行闡述。

1 常見的幾類排水渠道

1.1 土渠道

土渠發展由來已久，有田地的地方就會有渠道，渠道與農業的發展息息相關。傳統的土渠因地制宜而形成，緊密地連接著大自然與人類活動，在提高水體自凈能力的同時增加了生態景觀效果。土渠的投資成本較低，除了在自然條件下雨水沖刷逐漸形成外，土渠一般圍繞著農田村莊山坡開挖形成，也有部分地方采用土石結合的方式。因土渠經過長年累月風吹日曬等影響，逐漸被毀壞而沒有及時修補，原有的排水河道被修建道路或者開拓土地占用。另外，排水工程管理及投入嚴重不足，導致渠道淤積、坍塌或者沉陷，灌溉效率逐漸降低，甚至喪失了輸水能力。隨著我國經濟的快速發展，現代化農業技術的大力推廣，土渠作為最原始的輸水工具，顯然已經不能滿足當代社會發展的需要。

1.2 混凝土渠道

近幾十年來，我國在水利灌溉設施方面有了很大的進展，修建了很多水利灌溉設施，水利工程中大部分排水渠道是在20世紀八九十年代開始修建的［2］，以混凝土渠道為主，且推廣十分迅速，與傳統的土渠道相比大大提升了輸水的效率，推動著農業灌溉和工業的發展。混凝土防滲渠道還具有較低的糙率，在水利工程運行過程中提高了水流的流速，加強水流的運輸。常見的混凝土渠道有梯形渠道和U型渠道，相對于梯形渠道而言，U型渠底部截面為弧形或者半圓形，上部為一定傾角的直線段。因U型渠道斷面接近水利最佳斷面，因此流速分布均勻，渠內水流速度較快，輸水性能好，挾沙能力強。且U型渠道在外力的條件下，底部具有一定的反拱作用，使得渠道結構更加穩定，一定程度防止凍害和開裂。

在水利工程中，混凝土渠雖具有整體性能好、水力特性好及耐久性好等特點，但對防滲性要求較高，混凝土渠在風吹日曬或在外荷載等影響下，一段時間后就會開裂，這將大大降低混凝土渠道的輸水效率，如何提高防滲等技術成了我國眾多學者研究的重點［3］。

1.3 塑料渠道

自建國以來，我國大力推進農田水利工程的建設步伐，輸水及防御澇漬能力有了很大提高。但總體而言，我國的農田水利排水技術還相對落后，像塑料等新材料運用在渠道中也才進入研究階段。在水利工程建設中，由于大部分支、斗、農渠的線路較長，傳統的土渠或混凝土渠道修建質量低及疏于管理，經常被破壞，滲漏嚴重，大大降低了輸水的效率。U型塑料渠道在水利工程中的運用有效降低了滲漏問題，良好的水力學條件、低成本、施工工藝簡單等優點改進了U型混凝土渠道的缺點，而如何提高塑料渠道抗老化性能成為我國學者研究的重點。1997年，寧夏農業綜合開發辦引進現代化暗管排水設備和技術，采用骨干溝道整治與田間暗管排水相結合，并用研發出的高質量的HDPE塑料排水管以及相應的生產設備與國外引進的各種排水施工設備相匹配，最終有效地調控了地下水位，改善了寧夏河套灌區項目區耕作條件和生態環境，顯著提高了社會生產效益［4］。周國興等在U型防滲塑料構建在小型渠道中的應用研究，得到U型防滲塑料渠道具有較好的水力學條件、抗滲性能以及低成本、施工簡單等優點［5］。21世紀以來，許多國家將土工織物用作農田排水暗管的外料和明溝邊坡加固的過濾材料，開展了大量的研究和實踐，取得了一定的經驗。我國在這面也開始有所研究，但仍在不斷探索中。

1.4 鋼材渠道

鋼材渠道因自身特點，相對于其他渠道而言，具有力學性能較好、抗老化性強、耐久性好、水力特性好與施工方便等優點，然而投資較高。鋼材渠道一般應用在水電、工廠或者豎井中，且一般以鋼管的形式較為常見，除了有特別要求的地方，目前以渠道的形式推廣運用較為罕見。然而，隨著學者對材料研究的日益深入，根據不同的需求，玻璃鋼材等一系列新材料進入人們的視眼，處理好成本與功能關系這一難點，未來水利工程中對鋼材渠道的廣泛應用也是很有可能的。

1.5 生態渠道

二十世紀八九十年代，混凝土襯砌以整體性好、水利特性良好及耐久性好等優點推廣運用。隨著社會的進步，人與自然和諧相處的主題引來越來越多人的關注，我國對水利工程的排水技術有了更高的標準，特別是對生態景觀要求的地方，單一的渠道模式雖然在很大程度上有效提高了輸水效率，但對生態環境造成的破壞是不容樂觀的。水生生物無論在枯水期還是汛期都是難以生存的，特別是兩棲動物，水中生物群落因無法適應大量減少，對周圍的生態環境造成極大破壞，同時也使水體自凈能力下降，因此對混凝土渠道進行生態化改造顯得尤為必要。生態渠道在常規混凝土襯砌的基礎上，建立縱橫的生態空間，并在渠道上進行生態護面設計，保持水生植物與自然環境相互交流，為物種多樣性及種群數量增加提供良好的條件。當生態渠道修建穿過或靠近在人類活動中心時，考慮利用“生態工程”技術，如人工浮島的應用、生態混凝土護坡等，確保水生生物與陸地完美融合［6］。

2 結語

隨著我國經濟的快速發展，社會的不斷進步，現代化農業技術的普及，對水利工程的要求也日益增高，對不同地方的水利工程而言，應因地制宜、與時俱進、綜合考慮，既保證輸水效率，亦保證生態景觀及成本等，選用最佳的排水渠道，最終達到真正的“興水育才”的目的。

［1］少麗，王修貴，丁昆侖，等.中國的農田排水技術進展與研究展望［J］.灌溉排水學報，2008（1）.

［2］王景成.低壓管道輸水灌溉技術及其在現階段農業發展中的作用［J］.現代農業科技，2009（23）：258-261：221-223.

［3］朱強，何韌，高啟仁，等.混凝土防滲渠道技術在我國的發展［J］.農田水利與小水電，1991（3）：4-8.

［4］寧夏農業綜合開發項目組.中荷排水技術在河套灌區的開發與應用［M］.銀川：寧夏人民出版社，2004.

［5］周國興，張文新，李榮昌.U型防滲塑料構建在小型渠道中的應用［J］.黑龍江水利科技，2006（34）.

［6］李英杰，金相燦，年躍剛，等.人工浮島技術及其應用［J］.水處理技術，2007（33）.

S274

A

1674-7909（2016）17-71-2

高云華（1992-），男，碩士，研究方向：農業水工建筑。