淺談農田水利灌溉渠道工程的設計

樊超峰

摘 要：在農田水利灌溉工程中，渠道設計是非常關鍵的。如果渠道設計不合理，就會影響灌溉工程的施工，進而影響農作物的生長情況。對農田水利灌溉渠道工程設計應遵循的原則進行了分析，并通過實際案例對灌溉渠道工程的設計加以說明。

關鍵詞：農田水利；灌溉技術；灌溉渠道工程；U形槽

中圖分類號：S274.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.091

水資源不僅是一種基礎性能源，還是農業發展的根本。在農田水利中采用灌溉技術，目的就是要節約水資源，提高水資源的利用率。而要確保農田水利灌溉工程的質量，就要規劃設計好灌溉渠道。否則不僅無法節約水資源，還會造成極大浪費。

1 農田水利灌溉渠道設計應遵循的原則

1.1 安全第一

農田水利灌溉的渠道必須安全、可靠，才能被投入使用。如果在渠道的布置過程中出現高填方、深挖方地段，就會影響灌溉質量，還可能為施工過程埋下安全隱患。因此，在農田水利灌溉渠道的設計中，必須遵循“安全第一”的原則。如果渠道需要經過山丘地形，應盡可能地與溪流、河流等保持最大的距離。如果渠道與溪流、河流的距離太短，容易被洪山沖毀。而沿線的干渠應布置在地質條件比較好的區域，要盡可能地避免在干渠內出現強透水的土質和已經被風化的巖層。而在設計沿渠時，周邊要有諸如泄水閘和溢洪堰等泄洪、排洪配套設施。

1.2 最大化利用水資源

農田灌溉的目的就是要將水資源充分地利用起來。在灌溉渠道的設計中，要充分考慮水資源的利用情況，力求實現水資源的最大價值。在農田水利灌溉過程中，需要將水資源輸送到相應的農田中，輸送過程難免會損失一部分水資源。因此，在設計農田水利灌溉渠道時，要盡可能地降低水資源的損失值，減少資源浪費。并且，灌溉渠道的功能要齊全，比如集水功能、排水功能等，在將水資源用于灌溉的同時，還可將其利用起來發電，提升水資源的利用率。

1.3 充分利用各種地形

地形是農田水利灌溉渠道設計中必須考慮的因素，在設計時，要充分利用不同的地形條件，構建出最利于灌溉的渠道。比如，在位置比較高的區域布置灌溉渠道，在位置比較低的區域布置相應的排水通道。渠道應盡量做到自流排水，灌溉不需要過多的人工操作，水流會沿著地形自然流動。要構建2套灌排系統，這2套灌排系統應該是相互獨立的。而局部的洼地或者高地，則用于小片的提灌處理。這樣才不會對渠道的整體造成影響。另外，在對渠道線路進行設計時，要綜合考慮不同的經濟因素，渠道線路應盡可能整齊，避免占用過多的民房或農田，同時還要減少與建筑物交叉。

2 農田水利灌溉渠道設計的應用實例

我國某地區的一處農田水利工程建設年代已久，受建設時期技術水平和施工設備的限制，其農田灌溉效果不佳。為改善灌溉質量，需要重新修建此水利工程。此農田水利工程的灌溉渠道有明顯的漏水現象，渠道的底部在逐漸升高，局部還有堵塞現象。并且，渠道距離農田較遠，不利于灌溉。重新修建時需要解決這些問題。

2.1 U形槽的設計

在渠道U形槽的設計過程中，要從灌溉目標出發，綜合考慮渠道所覆蓋的面積。以灌溉目標為導向，對U形槽的大小進行合理的規劃，同時要考慮不同類型渠道的損耗量，并以實際的數據來說明，從而根據數據分析結果，選擇適當的渠道類型。與此同時，U形槽中的水流、水壓力也是必須考慮的因素。只有在綜合考慮各類因素的前提下，才能設計出合理的U形槽，并確保U形槽的質量。

2.2 U形槽生產設備及類型

農田水利灌溉渠道中的U形槽通常是用混凝土，通過預制的方式制成的。預制用到的設備要符合國家標準，比如常用的預制機械設備為LZYB-1成型設備，機械設備的生產企業要擁有相應的資質。此類設備不僅操作簡單，還不需要投入過多的資金，因此其能被廣泛應用于混凝土U形槽的預制中。農田水利灌溉渠道常用的U形槽有4種，即UD60、UD50、UD40和UD30，其長度基本為0.5 m，厚度則在3.5～4 cm之間。在正式施工前，還需要根據相關標準調制適當比例的混凝土。確定好最后的混凝土調配比例前，需要經過多次配比試驗。這樣才能確保混凝土的比例是最佳的，質量是最好的。

2.3 U形槽施工流程

U形槽的施工主要包括以下4個步驟：①采用人工與機械結合的方式挖坑，先利用機械設備挖出U形槽的大致形狀，再由人工將不平整的部位填補平整，同時還要檢驗挖坑的準確度。U形槽的平整度和準確度會影響農田水利的灌溉質量。②安裝U形槽。在完成U形槽開挖工作并成型后，需要將細石混凝土澆筑至槽內，混凝土強度為C15強度等級，澆筑厚度為5 cm，寬度為U形槽半徑的1/2.由于澆筑的混凝土主要是起墊層的作用，所以澆筑的厚度必須均勻。在安裝U形槽的過程中，根據設計要求，需要在每隔5～10 m的地方設置一個控制點，并將其中的一塊U形槽安裝在控制點。③回填土。回填土主要是針對U形槽的頂部和側墻位置，在回填土之前，要先略微地調整這2個部位。這樣才能確保回填土之后的夯實度。回填時，要仔細選擇泥土，泥土應該是比較緊密的，不能有雜草、石頭、樹根等雜物出現。側墻填土厚度一般不得低于30 cm，側墻頂部的填土厚度不得低于5 cm。④混凝土現澆壓頂。混凝土壓頂是U形槽施工的重要環節，壓頂質量決定著U形槽的使用壽命。目前，U形槽的混凝土壓頂主要采用的是現澆壓頂工藝。這項技術能提升U形槽的穩定性，延長其使用壽命。

3 結束語

綜上所述，灌溉技術在農田水利中的應用具有重要的意義，不僅能節約水資源，解決水資源短缺的問題，還能在灌溉的同時利用水資源發電，提升水資源的利用率。在農田水利灌溉渠道的設計過程中，應遵循“安全第一、最大化利用水資源、充分利用各種地形”等原則。在實際的農田水利灌溉渠道設計中，主要考慮U形槽的設計，U形槽的質量會影響灌溉效果，進而影響農業經濟的發展。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕