淺析農田水利渠道的設計及施工

張磊

摘要：農業是我國經濟開展的基礎性產業，并且，其資源優勢也十分的杰出。在農業經濟發展過程中，灌溉的效果十分大。我國國土面積寬廣，不同地區的氣候條件也存在著很大的差異，并且，農業生產過程中對水資源的需求量十分的大，因而，在農業生產過程中，灌溉區十分多見。為了促進農業深化的開展，也為了提高農業經濟水平，對農田水利工程建造十分必要，文章對農田水利設計施工疑問進行了剖析。

關鍵詞：農田水利；渠道；設計施工

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

前言

農業開展過程中，對農田水利進行科學合理設計十分必要，這樣可以確保灌區的正常運轉。我國農業產業在開展過程中呈現了綜合集約以及一致計劃開展的狀況，因此，完成農田水利體系計劃，在施工以及養護方面都要進行注重，對施工設計方面呈現的問題要進行注重，對提高灌溉才能十分有利。

一、農田水利工程的規劃設計

（一） 自流灌溉取水方式的設計

1、 無壩取水。設計無壩取水的時候，可根據當地的實際情況來決定是否建閘。若是建閘，就要考慮工程建閘的控制方案，為了保證水渠道水流的平穩，減輕水流對引水口的沖刷，增加引水量，要將進水閘的中心線和河流水道的夾角設置成30—45 度的銳角; 而不建閘的引水口由于在洪水期間不能控制水的流量，渠道容易被沖蝕甚至沖毀，導致農田作物被淹沒，所以在灌溉設計中，一般不推薦使用不建閘的方法。

2、有壩取水。有些灌溉工程的所在地地勢、水位比較低，即使當地的河流水源很豐富，也不能滿足灌溉自流引水的條件，這個時候可以設計低壩或者節水閘，從而提高水位，保證灌溉的引水量。

（二）灌溉渠道的設計

1、斷面的設計。渠道的水位要根據渠道的引水量來確定，確定水位的同時應考慮斷面的設計。通常，渠道的橫斷面與水的流量、渠道的比率有很大的關系，而渠道的比率在一定程度上取決于灌溉面的坡度、土質、以及渠道中水的含沙量。在設計渠道的橫斷面時，渠道的比率過大過小都不好，渠道的坡度應該與經過地面的坡度一致，當地面的坡度較大的時候，若原有的渠道比率難以適應坡度的變化，可以采取陡坡和跌水的方式來調整渠道的比率，以保證渠道坡度對地面坡度的適應性。渠道的縱斷面通常是和橫斷面的設計一起進行的，設計縱斷面的時候，要根據渠道的高程繪制出渠道的高程線，然后根據渠道底部的比例和水流的具體情況來設計渠道的水位，再按照水位的高低來設計加大水位線。在檢查的時候如果發現渠道坡度發生了變化，可以采取相應的陡坡和跌水的方法進行調整，并確定渠道縱斷面的位置和高差。

2、節制閘的設計。在小型農田水利工程中，在渠道中設置節制閘可以保證正常流量的水向下配水，保證渠道的最小流量能夠滿足渠道的引水需求。渠道的節制閘一般可建在分水閘和泄水閘的下游，促進渠道的分水和泄水; 可建在渡槽的上游，便于控制輸水流量和出現事故時的檢修; 節制閘要與陡坡、跌水相結合，從而為取得良好的經濟效益提供保障?？傊?，渠道的節制閘主要是利用閘門的啟動和關閉來調節上游的水位和下游的泄水量，從而滿足向下一級渠道分水、截水和控制水流的需要。

二、農田水利渠道設計施工

（一） 砂礫墊層施工

農田水利渠道施工中，要先進行粘性斜墻的填筑施工，然后應用挖掘設備進行粗削坡的施工作業，在完成以后進行人工的精細處理，在處理過程中要根據設計高程來進行整平和掛線。在坡面整理結束以后對其合格性進行檢查，在檢查驗收合格以后才能進行砂礫層施工工作。在沙礫材料運輸到施工現場以后，要將其堆放在堤頂位置，然后在坡面位置自下而上進行均勻攤鋪，然后利用人工對斜坡進行認真修理。在這個過程中要對斜坡的坡肩、坡面以及破腳進行控制樁的設置，同時，進行排樁是要沿著渠道方向進行合理的布設，然后使用線繩將樁進行連結，人工在其中可以進行合理的移動，同時，對削坡的厚度進行控制，在處理過程中對坡面的實際平整程度也要進行有效的控制。在坡面修理完成以后可以利用平板對坡面進行振動夯實，在這個過程中要對出現的坑洼問題進行及時的處理，認真進行找平，對測量放樣的結果也要進行綜合，提高施工的質量。

（二）合理鋪設防滲材料

1、農田水利渠道施工中，要對坡面和坡底位置進行合理的調整，做好復合土工膜工作，對混凝土結構的澆筑質量進行控制。在農田水利渠道的進出口，可以使用復合土工膜作為防滲材料。復合土工膜材料可以使用聚乙烯材料，在土工布方面對質量也要進行提高。復合土工膜的設計應該要滿足各方面的需求，在進行復合土工膜鋪設以前，要對基礎面進行必要的處理，對出現的碎石、雜草以及樹根進行清除，保證表面的平整性，避免在施工中出現平面凹凸的情況，這樣在碾壓過程中能夠更好的保證密實性。

3、農田水利渠道施工中，機械襯砌是非常重要的環節，這項工作的實施能夠更好的保證渠道擁有更長的使用時間，因此，在進行澆筑以前，要對襯砌機機架的高程和坡度進行認真的調整，同時，要對信息進行校對，在全部檢驗合格以后才能進行澆筑施工。將攪拌好的混凝土運輸到布料機的進料口位置，在這個過程中要使用專業的運輸工具，然后將混凝土熟料在襯砌面上進行均勻的襯砌。

4、在完成攤鋪工作以后，要保證和布料機相匹配的振搗機及時開啟，實施振搗壓實，在這個過程中，要有專業的人員進行指揮，制定專門的人員對振搗的時間、鋪料的情況以及機械的行駛速度進行控制，在實施振搗以后，要使用機械設備進行壓光找平作業。在施工中，使用機械振搗經常會出現邊角和模板位置無法振搗的情況，出現這種情況，要由施工人員進行人工壓光，同時，在時間上也要進行把握，這樣能夠更好的保證整個平面的光滑平整度。

5、農田水利渠道施工中，施工的質量和成本和混凝土澆筑的厚度有很大的關系，同時，渠道水流的流通速度也會受到一定的影響，因此，在施工設計方面要對實際需求進行重視，對混凝土的厚度要進行認真的測量，避免出現坡面開挖欠挖的問題。

6、在澆筑過程中，一旦出現超澆的狀況，應該在要求的誤差范圍內對襯砌的高度進行調整。對平整度進行控制時，要由人工進行修坡，在襯砌完成以后混凝土結構可以在二十分鐘以后就實施抹光工作，在這個過程中可以盡量采取人工措施進行抹面作業?；炷烈r砌設計施工時，農田水利渠道中的止水縫施工是整個工程的重點，結合實際的施工需求，在專業處理以后將隔離縫縫頂預留出來，隔離縫的主要作用就是在渠道變形受力以后將能量進行釋放，避免出現地基缺陷或者是溫度變化導致渠道出現任意裂縫。止水縫可以將渠道漏水的狀況減少，對農田水利渠道的防滲效果能夠進行保證，在止水縫施工時，要對交叉實施混凝土澆筑進行重視。

結束語

綜上所述，目前我國的農業經濟開展對國民經濟的影響相對比較嚴重，對大家的生活也有直接的影響。農業經濟開展不僅僅可以改善農民的收入，也能確保糧食供應安全。在農業經濟開展的過程中，農田水利途徑的設計和施工非常重要，農業生產對水資源的需求量非常大，因而，農田水利的途徑成為了影響農業開展的重要因素，所以，要對農田水利途徑建設中的疑問采取必要的辦法進行處理，對其防滲作用進行進一步的完善，以確保工程的質量和使用效率，進而促進我國農業經濟的發展。

參考文獻

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范巖巖 范建光

摘要：農田水利規劃是農業工程的一項重要組成部分。為確保社會主義新農村的建設的順利進行，各地區應規劃出高效安全、科學合理的水利工程。本文就農田水利渠道設計施工的問題進行了具體的分析。

關鍵詞：農田水利；水利渠道；渠道設計；設計施工

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

農業發展過程中，對農田水利渠道進行科學合理設計非常必要，這樣能夠確保灌區的正常運行。我國農業產業在發展過程中出現了綜合集約以及統一規模發展的情況，因此，實現農田水利渠道系統規劃，在施工以及養護方面都要進行重視，對施工設計方面出現的問題要進行重視，對提高灌溉能力非常有利。

1農田水利規劃設計的重要性

農田水利規劃是農業工程的一項重要組成部分，并在農業、農村工程規劃中起著決定性的作用。在目前建設社會主義新農村的背景下，水利部門應該嚴格控制農田水利規劃設計工作，保證農業的全面發展。設計出安全高效、科學合理的農田水利規劃，對于發展農業、農村經濟有著重要的作用。

2農田水利規劃設計標準

受河流的徑流量與農作物種類的不斷變化，農田水利灌溉也隨著四季的變化不斷變化，具有不確定性。每年的來水與用水量都存在差距，因此，農田水利灌溉不能依照以往經驗進行，而要有一個合理的設計標準，以此為依據，確保農田水利規劃設計的合理性與科學性。農田水利設計標準一般是以現有水利設施狀況、灌區水源的來水狀況、當地經濟條件以及農業發展的要求等要素為依據，綜合考慮后進行確定的。如果一開始的設計標準高，農田水利的保證程度就高，且設計標準直接影響農田水利工程規模的大小。從目前來看，水利部門主要從抗旱天數和灌溉設計保證率兩方面制定標準。

3冠縣農田水利發展現狀

全縣降水量和徑流量的年內和年際分配也不均勻。水資源地區分布不平衡，全縣水資源開發利用存在的主要問題如下：

3.1 水量調節程度低，供水矛盾突出。

全縣沒有蓄水設施，對徑流調節程度很低；城市、鄉鎮供水設施建設滯后于城市發展，農村人飲工程建設緩慢，已建工程管理水平不高等造成了該縣供水矛盾突出。

3.2 局部地區地下水開采過于集中。

冠縣開采地下水的井孔布局不甚合理，造成局部地區開采過于集中，超量開采引起地下水位持續下降，存在局部地區塌陷，地下水污染等安全隱患。

3.3 工程效益衰減，浪費水現象嚴重。

冠縣水利工程大多數修建于二十世紀六、七十年代，由于投資少，許多水利工程得不到維修、養護，老化、退化現象嚴重，不能發揮應有的效益。一方面水資源緊缺，開發利用程度低，工程效益衰減，另一方面浪費水現象嚴重，節水水平低。全縣工業用水大多是一次性用水，水的重復利用率較低，中水還沒有得到利用，跑、冒、漏、滴水現象較嚴重；農業灌溉大水漫灌現象仍存在，灌區水利用系數偏低，用水浪費較嚴重。

3.4 水質污染問題逐步突出

隨著城市的不斷擴大，城鎮人口增長及工業生產的增長，工業產業產值的增加，河水水質污染將日益嚴重，水質型缺水將越來越嚴重。

4灌溉渠系的設計原則

小型農田水利規劃設計中的灌溉渠規劃，需要密切結合當地的國土、農田、林業、道路等規劃方案，另外還要考慮到其他方面的用水情況，統籌兼顧，全面安排，便于管理，做到充分科學合理的利用水土資源，最大限度地實現社會效益與經濟效益的完美結合。一般情況下遵循以下原則：

4.1 遵守安全為主的設計原則

安全是一切工程的最低目標，對于農田水利渠道建設來講，應盡可能避免高填方、深挖方以及難工險段的渠道工程，另外還要盡量避免沿河布置，以防止被山洪沖毀，沿渠應有合適的泄洪與排洪設施，如泄水閘等。

4.2 遵守地形條件的原則

在進行灌溉渠道設計時，應將排水溝道布置在低處，灌溉渠道布置在高處，這樣可進行自流灌溉與排水，并形成獨立的灌排系統，同時，還應考慮到經濟因素的影響，灌溉渠線的布置盡可能的直、順，減少交叉建筑物的存在。

4.3 遵守綜合利用的原則

灌溉渠道應利用集中落差，并結合水力加工，進行多種經營的開展，充分利用水土資源。同時，還應考慮采用河水與井水相灌溉的原則，建立地下水與地表水聯合運用的灌溉系統。

5農田水利渠道設計與施工具體措施分析

5.1 合理鋪設防滲材料

農田水利渠道施工中，要對坡面和坡底位置進行合理的平整，做好復合土工膜工作，對混凝土結構的澆筑質量進行控制。在農田水利渠道的進出口，可以應用復合土工膜作為防滲材料。復合土工膜材料可以使用聚乙烯材料，在土工布方面對質量也要進行提高。復合土工膜的物力學設計應該要滿足各方面的需求，在進行復合土工膜鋪設以前，要對基礎面進行必要的處理，對出現的碎石、雜草以及樹根進行清除，保證表面的平整性，避免在施工中出現平面凹凸的情況，這樣在碾壓過程中能夠更好的保證密實性。

5.2 做好機械襯砌工作

農田水利渠道施工中，機械襯砌是非常重要的環節，這項工作的實施能夠更好的保證渠道擁有更長的使用時間，因此，在進行澆筑以前，要對襯砌機機架的高程和坡度進行認真的調整，同時，要對信息進行校對，在全部檢驗合格以后才能進行澆筑施工。將攪拌好的混凝土運輸到布料機的進料口位置，在這個過程中要使用專業的運輸工具，然后將混凝土熟料在襯砌面上進行均勻的襯砌。在完成攤鋪工作以后，要保證和布料機相匹配的振搗機及時開啟，實施振搗壓實，在這個過程中，要有專業的人員進行指揮，制定專門的人員對振搗的時間、鋪料的情況以及機械的行駛速度進行控制，在實施振搗以后，要使用機械設備進行壓光找平作業。在施工中，使用機械振搗經常會出現邊角和模板位置無法振搗的情況，出現這種情況，要由施工人員進行人工壓光，同時，在時間上也要進行把握，這樣能夠更好的保證整個平面的光滑平整度。

5.3 農田水利渠道跌水設計

跌水是一種布設在渠道上，為了解決水流在地面流動時，因地面高差而對渠道進行沖刷而設計的農田水工建筑物。其的主要特點就是:“個數多不宜少，跌差宜小不宜大，位置宜上不宜下”［1］。設計時主要需要遵循落差小，跌級多，填挖勻的設計原則。落差小是指盡量避免一些高差太過于大的地段。高差太過于大水流從高處落下，重力勢能大，水流速度非?？?，對下坡段的沖刷也會變得更加嚴重，損壞地勢較低部分，需要經常進行維護，增加了運行成本。跌級多是為了應對在設計中無法避免地形高差。線路選擇時，結合眾多因素，不得不在線路中出現大的高差，這時候可以將其進行垂直分割，使得整個渠道呈現連續的L型，避免了水流從高處落下對渠道的損壞。

5.4 U型槽的具體施工

在渠道設計完成后，將U 型槽技術應用于水利渠道施工的第一步是預制混凝土U 型槽，其所用機械設備必須是經國家認證的成型構建設備，常用的有制作流程簡單而投入也較低的LZYB-1 型構槽設備，在預制過程中該設備有較好的優勢。而在選取U 型槽規格時，要注意其型號，如UD30、UD40、UD50、UD60 等，且每條U 型槽長為0.5m，壁厚3.5~4cm。

第二步要以小型農田水利渠道設計標準和要求、技術水平及水泥砂石為基本依據，對該水利工程實施混凝土配比試驗。根據配比實驗結果采取合適的混凝土配比，這里我們選用強度等級為C20，普通硅酸鹽32.5 級水泥，卵石、砂、水泥比為2：1.6：1，水灰比為0.45~0.5，中粗砂細度2.5~3.5，卵石粒徑10~25mm 的材料制成混凝土。若工程所需骨料級配不符合設計的標準要求，可在其中滲入少量的粉煤灰。然后根據渠道設計的要求預制U 型槽，即備砂石料—安裝模板—綁扎鋼筋—砼澆筑——拆模養護，其中混凝土按照試驗室提供的配合比，現場采用過磅稱重控制，用規定容積的水桶加水，嚴格控制好砼拌合質量，振搗密實。砼澆筑完畢后，在砼達到規定強度后進行模板拆除，此過程應保證構件不變形和棱角完整，且砼強度不應低于設計強度的50%，且預制U 型槽的尺寸應符合施工圖紙要求，其長度誤差不得大于5mm，厚度誤差不得大于3mm。完成施工后的24h 內，預制構件必須定期灑水養護，且常溫下養護14d，尤其是做好防凍和保濕工作；還要注意槽面強度要達到設計的標準要求，表面光滑平直，不應出現連續裂縫、邊角破損、塊體孔隙過大等現象。

綜上所述，農業發展過程中，農田水利渠道設計施工非常重要，農業生產對水資源的需求量非常大，因此，農田水利渠道成為了影響農業發展的重要因素，因此，要對農田水利渠道建設中的問題采取必要的措施進行解決，提高其防滲效果，保證工程的質量和使用時間。

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