八師地區(qū)小型農(nóng)田水利工程中灌溉渠道的設(shè)計(jì)

摘要：近年來，國家及地方對小型農(nóng)田水利工程的投資力度不斷加大，如何規(guī)劃設(shè)計(jì)農(nóng)田水利工程，使之更加切合實(shí)際、更加規(guī)范就成了關(guān)鍵性的問題。灌溉渠道的設(shè)計(jì)是農(nóng)田水利工程中比較重要的一項(xiàng)內(nèi)容，本文就新疆兵團(tuán)第八師地區(qū)小型農(nóng)田水利工程中灌溉渠道的應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡單介紹。

關(guān)鍵詞：灌溉；斷面形式；渠道防滲

中圖分類號(hào)：S274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1674-0432（2014）-10-47-1

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師地處天山北麓中段，準(zhǔn)噶爾盆地南緣，古爾班通古特大沙漠南緣，面積7762平方公里，耕地296萬畝，人口和經(jīng)濟(jì)總量均占新疆兵團(tuán)的四分之一左右。近年來國家及地方對小型農(nóng)田水利工程的投資力度不斷加大，要求也越來越嚴(yán)格，如何規(guī)劃設(shè)計(jì)農(nóng)田水利工程，使之更加切合實(shí)際、更加規(guī)范就成了關(guān)鍵性的問題。灌溉渠道的設(shè)計(jì)是農(nóng)田水利工程中比較重要的一項(xiàng)內(nèi)容，完善農(nóng)田灌溉體系，提高灌溉效率，增加農(nóng)民收入才是根本問題。下面就簡要介紹一下本地區(qū)小型農(nóng)田水利工程中灌溉渠道的一些應(yīng)用。

1 灌溉渠道的設(shè)計(jì)

1.1 渠道應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn)

1.1.1 砼梯形斷面形式 砼梯形渠道主要以砼預(yù)制板鋪砌和現(xiàn)澆砼板為主，基本上本地區(qū)小型農(nóng)田水利工程中渠道大部分都為支斗渠，設(shè)計(jì)流量均＜5立方米/秒。渠道內(nèi)邊坡比1:1～1:1.5，渠道砼板下鋪設(shè)黑色聚乙烯塑膜，膜下鋪設(shè)一定厚度的風(fēng)積砂或者砂礫石墊層，有效防止凍脹破壞。梯形渠道施工簡單方便，根據(jù)常年的運(yùn)行效果來看，這種斷面形式不易凍脹破壞，對于水質(zhì)泥沙較大、坡度小的渠道，不定期清淤也較方便，但是梯形斷面開口較大，占用面積較大，很多渠道都是在原來渠線的基礎(chǔ)上進(jìn)行防滲改建，渠道要么是在耕地中間，要么是在林床中間，兩邊都是樹木，沒有很多空間，因此也受到一定的限制。

1.1.2 砼U型斷面形式 U型混凝土渠也是農(nóng)田水利工程中最常用的一種襯砌形式，因它的斷面接近最佳水力斷面，所以這種渠道的過水能力也很強(qiáng)，而且U型渠道斷面開口小，占用耕地面積小，能夠適應(yīng)現(xiàn)狀林床中布置，這也是相比梯形渠道較為實(shí)用的一個(gè)原因，應(yīng)用較為廣泛，現(xiàn)在常見的U型預(yù)制板有D60、D80兩種，渠板下也鋪設(shè)聚乙烯塑膜，一些情況下還可以鋪設(shè)一定厚度的風(fēng)積砂或者砂礫石墊層，對于較大流量D80渠道也不能滿足過流要求時(shí)，可以采取U型板加插塊的結(jié)合形式，在U型渠底部中間預(yù)制一塊插塊板，這樣便可以滿足過流要求。但是這種渠道較難施工，板下土層不易夯實(shí)，也不易鋪設(shè)砂礫石或風(fēng)積砂墊層，很難達(dá)到較好的施工要求，因此在使用過程中容易受兩邊土基的凍脹擠壓而變形，容易凍脹變形破壞，使用年限較短，近幾年對這種渠道的應(yīng)用也逐漸減少，只要地理?xiàng)l件允許，有建設(shè)條件都盡量少用。

1.1.3 梯弧形砼渠道 梯弧形渠道是在梯形和U型渠道斷面基礎(chǔ)上演變而成的，有效結(jié)合利用了梯形和U型斷面的特點(diǎn)，在八師地區(qū)主要應(yīng)用于流量大于1立方米/秒的渠道。渠底采用弧形現(xiàn)澆砼板，邊坡采用砼預(yù)制板或者現(xiàn)澆砼板，板下結(jié)構(gòu)類似于前面渠道結(jié)構(gòu)形式，對目前的施工技術(shù)來講也較為容易，它的斷面也接近于最佳水力斷面，并且同時(shí)具備兩種斷面的優(yōu)點(diǎn)，濕度小，水力半徑大，過水條件好，抗凍脹性能好，能夠改善渠道凍脹變形分布的不均勻性，減輕凍脹破壞。

1.2 防滲渠道的作用

近年來隨著棉花膜下滴灌的普及，許多田間農(nóng)渠甚至到斗渠都已經(jīng)不需要了，由傳統(tǒng)的輪灌漫灌方式變?yōu)榈喂啵@樣田間渠道的數(shù)量也大幅度減少。灌溉方式的改變，水資源缺乏，供需不平衡的矛盾日益明顯，采用渠道防滲后能夠有效降低輸水損失，節(jié)約水量，提高水利用率，加固渠床，減少水土流失，渠道規(guī)整了其水流情況也好，糙率降低，流速變大，提高灌溉效率。

2 灌溉渠道的施工

渠道防滲工程施工前，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)，充分做好料場和拌合場等施工工地的布置以及施工用電，用水，道路和機(jī)器設(shè)備的準(zhǔn)備工作，應(yīng)對試驗(yàn)和施工的設(shè)備進(jìn)行檢測和測試運(yùn)行。

對于在原有渠線上改建的渠道，其施工流程大致分為：渠道拆舊-清基、清廢（包括清除雜草）-渠床開挖填筑-防凍體填筑碾壓-塑膜鋪設(shè)-渠底及邊坡預(yù)制板鋪砌-板縫填筑及伸縮縫處理-封頂板鋪砌-灑水養(yǎng)護(hù)-渠堤修整、外邊坡修整-清除施工垃圾-完工。對于新建渠道，直接按設(shè)計(jì)斷面開挖或填筑，少了清廢前的步驟。

預(yù)制板施工順序?yàn)椋侯A(yù)制→運(yùn)輸→質(zhì)量檢查→安放→調(diào)整→固定→勾縫。風(fēng)積砂或砂礫石墊層施工時(shí)，應(yīng)選擇指定料場提供的墊層料。渠道首先對土渠進(jìn)行粗修，以保證防凍層厚度滿足設(shè)計(jì)要求。采用平板振動(dòng)夯逐層拖振，整個(gè)墊層可分為兩層回填，每層厚不大于20厘米，灑水振實(shí)，相對密度應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求。振實(shí)后人工清理整平，并順坡面和渠底再拖振一次，使坡面平整光滑，以確保填筑質(zhì)量。

3 結(jié)語

渠道防滲工程受復(fù)雜的環(huán)境條件影響和各種外力作用，其狀態(tài)隨時(shí)都在變化，如設(shè)計(jì)、施工不夠完善或管理運(yùn)用不當(dāng)，很容易出現(xiàn)病害。灌溉渠道的應(yīng)用近年來一直在不斷完善，使之更好地適用于不同地區(qū)不同條件，渠道斷面形式的多樣化也將隨著使用經(jīng)驗(yàn)和使用效果逐漸呈現(xiàn)出來，各種形式的渠道也將綜合其優(yōu)缺點(diǎn)不斷改進(jìn)，以能夠最大限度的節(jié)約成本，延長使用年限，提高農(nóng)業(yè)增產(chǎn)效益為目標(biāo)進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)。在今后的工作中，我們將密切關(guān)注國內(nèi)外先進(jìn)的渠道防滲襯砌設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和灌溉管理模式，把我國的節(jié)水灌溉技術(shù)提高到一個(gè)新臺(tái)階。

作者簡介：姬軍虎，本科學(xué)歷，新疆石河子天興水利勘測設(shè)計(jì)院，助理工程師，研究方向：水利工程設(shè)計(jì)。