小型灌区农田水利渠道设计及施工探讨

【摘要】农田灌溉水利工程是我国发展节约型农业经济非常重要的一点，关于小型灌区的农田水利渠道的设计一直是我国在农业设施建设过程中非常重视的环节，本文重点对在小型灌区中农田水利渠道设计和施工中存在的技术问题进行了详细的分析，供相关人员参考。

【关键词】小型灌区；农田水利；渠道；设计；施工

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一、前言

农业设施的建设对于我国农业的长期发展和农业的深远规划具有非常大的影响，而小型灌区在进行水利渠道的建设过程中，往往没有考虑到建设成本，以及施工质量没有很好的控制。

二、农田水利渠道施工技术分析

1.水利渠道工程预制板铺砌工艺

当验收完渠道土方工程分段时，应对渠道预制板铺砌进行操作。为了方便渠道预制板的铺砌，渠道渠堤应达到精确成型的要求，划分段落长度，通常将长度为500m的渠段作为一个铺砌段;同时，要求渠道渠底、边坡整修采用施工测量放线的方式，以确定施工桩及控制点的高程。

若渠道设计有隔梁、纵梁时，应先开挖渠道纵梁、隔梁的土方，可运用人工开挖的方式，结合设计位置及截面深度实施洒线开挖，采用小型车辆将多余的土方运出。

通常渠道膜下都会有砂浆保护层，在施工之前，应对砂砾料垫层面实施洒水湿润，运用雾状洒水的方式进行施工。在施工过程中，膜下砂浆施工应先在边坡后渠的底部，从上往下实施木抹精平，运用倒推法施工作为渠底施工方法，找平方式和边坡相同。应连续对两隔梁之间进行施工，确保渠顶渠底边角位置的膜下砂浆处于平顺状态，避免有伤膜的现象发生。

作为水利工程中的重点技术，防渗在渠道铺设过程中作为判定渠道质量的重要标准。目前，水利渠道防渗多采用的是土工膜防渗，将渠道500m作为一个作业单元，结合边坡整修砂浆保护层抹面预制板衬砌施工，对流水施工进行组织。实施土工膜搭接，运用塑焊机实施焊缝处理。运用外观检查及充气检查相结合的方式对所有接缝进行验收，主要采用充气检查的方式。在焊接时，应关注流水方向，流水方向上游处应布置在上层，而下游处放置在下层，避免此处处理不当导致渗漏现象发生。

2.砂砾垫层施工

农田水利渠道施工中，要先进行粘性斜墙的填筑施工，然后应用挖掘设备进行粗削坡的施工作业，在完成以后进行人工的精细处理，在处理过程中要根据设计高程来进行整平和挂线。在坡面整理结束以后对其合格性进行检查，在检查验收合格以后才能进行砂砾层施工工作。在沙砾材料运输到施工现场以后，要将其堆放在堤顶位置，然后在坡面位置自下而上进行均匀摊铺，然后利用人工对斜坡进行认真修理。在这个过程中要对斜坡的坡肩、坡面以及破脚进行控制桩的设置，同时，进行排桩是要沿着渠道方向进行合理的布设，然后使用线绳将桩进行连结，人工在其中可以进行合理的移动，同时，对削坡的厚度进行控制，在处理过程中对坡面的实际平整程度也要进行有效的控制。在坡面修理完成以后可以利用平板对坡面进行振动夯实，在这个过程中要对出现的坑洼问题进行及时的处理，认真进行找平，对测量放样的结果也要进行综合，提高施工的质量。

三、灌溉渠道设计的主要内容

灌溉渠道设计中流量的推求：流量为灌溉渠道设计中的一项重要因素。因此，对灌溉渠道的流量准确计算对整个渠道规模设计具有直接影响。 通过对灌溉渠道设计规范的深入研究以及实践经验的总结，我们可以了解到，灌溉渠道设计中流量的计算主要按照以下公式计算：

Q= Q1+ Q2 ；Q1=P*A

式中，Q为灌溉渠道设计流量，单位为（s /m3），Q1为渠道净灌溉流量，Q2为渠道输水损失和田间灌水损失的流量之和，单位为（s /m3），P为灌溉渠道设计灌水率，灌溉渠道所控制的净灌溉面积为A。灌溉渠道的设计流量等于未计渠道输水损失的净灌溉流量、田间灌水损失的流量与输水过程中渠道损失流量之和，即Q= Q1+ Q2 ，而Q1 则等于灌溉渠道设计的灌水率与渠道所控制的净灌溉面积之积，即Q1 =P*A。对于灌溉渠道的渗漏损失计算，我们可通过灌溉渠道在实施后，通过对其渗水量的观测，可以求得灌溉渠道所产生的渗水损失。但是，在灌溉渠道的设计阶段，我们通常都是根据实践经验总结出的公式进行该项指标的计算。计算公式如下：灌溉渠道在灌溉过程中所损失的流量=（灌溉渠道每公里灌水的流量损失/1000）×灌溉渠道的总长度，其中灌溉渠道每公里灌水损失流量的单位为（L/（s・km），而灌溉渠道的长度单位为米。对于田间灌水损失，即田间净灌溉流量与田间水利用系数的比值，可求得田间灌水损失。然而，在实际应用中，会有很多因素对灌溉渠道的流量设计产生影响，需要进行相应的调整

四、小型灌区农田水利渠道施工

1.混凝土预制U型槽

U型槽应用于小型农田水利渠道施工的第一步，便是预制混凝土U型槽，预制所使用的机械设备应是经国家认证的构件成型设备，较为常见的就是型号为LZYB-1的成型设备。该设备制作流程简单、成本投入低，在混凝土U型槽的预制上有着极大的优势。而常用的U型槽规格则包括四种，分别是UD60、UD50、UD40以及UD30，每节U型槽1.0米长，5厘米的壁厚。其次便是实施混凝土配比的试验。以小型农田水利渠道设计的标准与要求、技术水平以及水泥砂石料为依据，进行该工程的混凝土配比试验。最后采取的混凝土配比为：C20强度等级，普通硅酸盐32.5级水泥，卵石、砂、水泥比为2.06∶1.55∶1，0.45至0.5的水灰比，2.5至3.5的中粗砂细度，10至25毫米的卵石粒径。由于工程所在地的骨料级配不能符合设计的标准要求，故适当在其中掺入早强减水剂与粉煤灰。然后就是对预制U型槽的养护工作，在其生产24小时后对其进行养护，特别要注意的是防冻与保湿过程，除了其强度应达到设计标准之外，还应保证其表面光滑平直，无麻面蜂窝与变形问题。

2.U型槽的施工安装

基础挖填。应先放样，开挖线于开挖土方之前，然后以开挖线为基准实施开挖作业，防止超挖现象出现。在进行填土时则应注意其顶面的平整度，进而使U型基槽挖掘的准确性得以保证。完成挖填土方后，人工抬运制成的U型槽于土渠中以作样板之用，其放置间距为20米，并以这些样块作为基准，在两个断面之间拉线自上而下对基槽断面进行修整。一般情况下，土槽的上口宽相较于普通构件要宽约2厘米。

3.U型槽的安装

完成基槽的开挖成型后，将C15强度等级的细石混凝土浇于槽内，其厚度为5厘米，宽则为U型槽半径的一半，以作垫层之用，要保证所浇垫层的厚度均匀。在安装过程中，按所设计的比降，间隔5至10米便设置控制点一个，同时将一块U型槽安装于控制点处，其槽底高程应符合设计要求。随后便自下游向上游的U型槽安装施工，U型槽相邻间隙应留有20毫米的宽度，以留作勾缝之用。本工程勾缝流程为，1∶2.5的水泥砂浆先进行涂刷，再使用1∶2的泥浆对勾缝进行抹光、压平、填满处理。除此之外，建议每间隔5米设置沥青麻丝伸缩缝。

4.回填土

U型槽顶部与侧墙的回填土施工之前应进行微调，并保证回填后夯实。回填的泥土必须紧密，严禁出现大石、树根与杂草。应保证侧墙填土的宽度超过30厘米，侧墙顶的填土超出5至10厘米。

5.混凝土现浇压顶

U型槽的使用寿命取决于混凝土压顶的质量，通常情况下使用的施工技术为现浇压顶技术，这样就能够将U型槽稳定性的问题进行解决。本工程混凝土现浇压顶所使用的是预制混凝土空心压条，强度等级为C20，其尺寸为孔径60毫米，断面120×120毫米。

五、结束语

总之，在对小型灌区进行农田设计的过程中，首先需要考虑到当地的环境问题，其次在考虑到当地环境问题的同时，还需要对施工工艺进行改进，在节约成本的基础上保证施工的质量。

参考文献

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