節水灌溉中U形渠道特點的應用剖析

李玉華 曹文彬 王春林 董紅艷

摘要：在節水灌溉中，U形的渠道是在目前公認的效果較強的節水渠道設施。在一定程度上能夠起到良好的輸水效果以及抗凍脹的作用。在節水灌溉中，因其渠道占地面積小，在灌溉中一種比較理想的節水渠道設施。在使用中，為適應機械化工的要求，對渠道防滲工程的改建要多采用U形渠道。本文就節水灌溉中的U形渠道的特點及應用作出剖析，以供參考。

關鍵詞：節水灌溉；U形；應用

中圖分類號：TV13 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

在我國，引水灌溉的歷史非常悠久。在近年，隨著我國生態環境的不斷惡化，從而使得植被的破壞相對嚴重。部分地區呈沙漠化。對農作物的引進以及城市人口增加，都使得水資源不足。水資源不足已成為制約國民經濟發展的主要因素。農業灌溉用水的緊張使得黨和國家提出了一系列政策。本文就節水灌溉中的U形渠道特點作出分析，并對其應用作出剖析。

1、節水灌溉中的U形渠道解析

U形渠道是目前公認的具有防滲效果好，輸水能力強，抗凍脹，渠道占地面積小等優點的一種節水灌溉設施。在相關資料的記載中，U形渠較梯形渠均公里數少3.7%。U形渠道較土渠能夠減少97%。U形渠道的水流條件穩定，輸水輸沙的能力強。其抗凍脹程度是梯形渠的1/4，管理方便，在灌困形渠道的設計以及施工中，對寬度達到一米以上的渠道主要采用固定的鋼模板。在使用中采用機械振搗人工澆筑的方法進行。在渠道的設計中，對渠口寬度達到一米以上的渠道主要采用機械襯砌以及人工手面的方法進行。在進行石堡川灌區的的設計中，在支渠以上的部位主要采用鋼模板進行襯砌。對斗渠以下的田間渠道主要采用襯砌機進行襯砌，此種襯砌方法速度快，且在施工中易于對質量進行控制。

2、U形渠道的特點

U形渠道的結構是反拱結構。在一定程度上具有抗凍能力強且不易被破壞等優點。堿U形渠道中，其渠底圓弧的夾角是152到156a，兩側外傾12-140.渠底與圓弧的直徑為1：1，在設計中，不同的地區外傾角度能夠適當的進行調整。在石堡川水庫的灌區中對低產田的改造項目中，U形渠道的渠底圓弧采用1560的模式，對兩側外角采用12a，硅砌厚度為8厘米，其設計能有效的抗凍脹。

U形渠道的防滲效果在一定程度上較好。在襯砌渠道中，斗渠以下的渠道的利用系數為0.98。對未襯砌的土渠中水利用系數小于0.8.在灌溉中，年灌地4000畝次要使用2000畝的斗渠。其年引水量大致為40萬山，其中未襯砌的渠道在年使用中均滲透量達到8萬立方米。在我國，存在著嚴重的農田灌溉缺水的現象，缺水嚴重的現象占到我國灌溉農田的一半。在我國的灌溉損失中，斗渠一下的灌溉損失達到100多億立方米。其滲透掉的水進行灌溉能灌溉達1億多畝。在水分滲透的過程中，還能造成其他危害。使得在一定程度上加大損失程度。在我國，農業節水已引起有關部門的高度重視。在水里的治理過程中，有關部門從各方面進行資金籌備，對水工程的投資建設規模增大。對提高灌溉中水的利用系數以及各部門的發展都起到了良好的效果。例如：在石堡川水庫灌區的八支下游渠道進行水產天的改造后，相關的設施以及施工方式都進行了一定的提高。通過對村民的調查中，普遍得到的反應是渠道好，一定程度上為建造水田提供了便利。從根本上增進了人們的收入，使得人們用水糾紛變少。

U形渠道具有諸多優點，在一定程度上具有表面光滑和疏水能力強的優點。在有關資料中，當U形渠道的流速在1.2m/s時，梯形土渠在水流速中僅為0.6m/s。在土渠中，其粗糙率為0.026，U形的土渠達到0.015.在土渠的水流中，U形的土渠較梯形的土渠明顯效率上要高。

在U形渠道中，具有節省資源以及占地小的優勢，在U形渠道中，其水利斷面較好，在利用中能夠減少襯砌工程量。在其基本結構上存在著一定的優勢，其渠口窄，使用中能夠減少挖填土方量。在使用中具有工效高，質量好等特點。根據石堡川中有關項目的改造，再用機械方法進行施工，人均每天能夠襯砌鹼U形渠道20米。同樣，由于U形渠道節省材料，建設十公里均省材料960立方米。同比較梯形的渠道建設存在一定的優勢，要比梯形的渠道建設的投資資金少。同時，U形渠道的使用壽命較長。在研究中表明，經上世紀70年代建設的U形渠道中，至今存在運行良好，在使用中不存在凍壞的現象，同時其建設的梯形渠道在10年內已全部受損。

3、對U形渠道的應用及投資效益分析

3.1U形渠道的應用分析

在混凝土的U形渠道中，施工地區多為渭南地區。通過一系列的整改，丘陵農田已變為平原。地勢平坦的區域則變成了灌溉的農田。在進行灌溉的過程中，根據其地形地勢的特點以及灌溉中對水的需求。對混凝土的U形渠道進行實施過程前要對其進行測量，要保證測量的數據的可靠性。并確立灌輸曲線的流水方向。通過對結果進行分析，以及對渠線進行回填等過程，逐步實現形成渠基。一定程度上，渠基是質量保證的前提，在操作中，要使得渠基的參數準確。在進行實現的過程中，要對渠基進行放線測量，通過對一系列數據的計算從而使得U形渠土模成型。渠基是保證渠道質量的基礎，要保證渠基的參數精確，在這個過程中需要對渠基反復放線測量，通過計算渠基坡比、渠道水流在不沖不淤情況下的流速，在做好渠基之后就可以開挖 U 形渠土模。在通常情況下，要采用人工進行開挖，人工鋼模要對模槽進行檢驗，從而使得混凝土的澆筑渠道平面厚度一致。

在涂抹建成之后，就要對混凝土進行澆筑。在澆筑中要根據一定的流程進行澆筑，要對混凝土的配比以及施工的材料進行試驗，同時要保證其質量要求達到一定的效果。在進行混凝土的澆筑時，要對原材料進行嚴格的掌控。其具體的要求主要有：1.對水泥的使用方法中，要首先經過化學實驗，通過一系列的化學實驗從而得到結果，根據相關結果對水泥進行比列配置。2.在骨料的使用過程中，要根據對渠道斷面的水流量進行選擇配比。通過適當的選擇配比進行使用。同時要對骨料的純凈度進行綜合的掌控。3.在混凝土的澆筑中，主要采用人工澆筑，在人工澆筑中，通過對攪拌機的拌合，以及對水的配比，從而達到澆筑效果。

在澆筑中，要采用分縫以及養護等措施。分縫的作用是防治由于溫度變化等對渠道進行的損壞。養護時混凝土渠道成型后的重要措施，養護的質量高，一定程度上能保證建筑的最終成品質量。養護要根據其基本的養護原則進行操作，養護過程中要根據不同的時間以及季節進行。

3.2U形渠道建設的投資與效益分析

在石堡川灌區的相關改造工程中，對U形斗渠的砌徹面積達到200公里。在項目竣工后大大的改善了灌區的田間水利系數，同時減少了水流的損失程度。在灌溉中，通過對水流量的節省以及恢復，使得灌溉的面積得以改善。同時根據相關的評價結果，在原有的基礎上得以大大的提升收入。在有關的研究中，認為采用U形的渠道進行機械施工，有利于提高經濟效益和社會效益，在節水灌溉中具有一定的意義。

總結：

在水渠的建設中，U形渠道防滲技術在各個部門得到支持。對渠道防滲施工機械的開發，在一定程度上達到了省工以及省水的作用。對節水灌溉起到一定的推動作用。在近年的開發項目中，石堡川水庫灌溉管理局通過對其進行積極的改造，逐漸增加了人民的收入。緩解了農業灌溉中用水的矛盾。在節水灌溉中，U形的灌溉是一項重要的工程，能夠在灌溉中起到一定的成效。

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