淺談在水利節水中實施U形渠道灌溉法

崔海月 陳連芹

【摘要】 我國是一個農業大國，在進行農業種植時，人們經常會引水灌溉，近年來，隨著生態環境的惡化，我國的水資源越來越短缺，因此，加強節約用水顯得十分重要。U形渠道具有防滲效果好、輸水能力強、渠道占地面積小等特點，是一種高效的節水渠道設施，文章從水利節水灌溉的重要性出發，分析了水利節水的幾種常見灌溉形式，并介紹了U形渠道的結構特點及其在水利節水灌溉中的特征，從而為同類研究提供參考。

【關鍵詞】水利節水；U行渠道；灌溉

前 言

水是生命之源，隨著社會生態環境的惡化，水資源急劇短缺已經成為影響社會經濟發展的重要因素，大力發展節水灌溉已經成為緩解我國水資源短缺的重要策略。節水灌溉技術主要包括噴灌技術、低壓管道灌溉技術、渠道防滲、地面灌溉節水等，這些節水灌溉技術各有利弊，其適用條件也各不相同，近年來，U形渠道在農業節水灌溉中的應用越來越多，這種灌溉渠道具有良好的輸水能力和防滲能力，是當前公認的最佳節水灌溉形式，下面就水季節水中U形渠道灌溉法的應用進行分析。

1.水利節水灌溉的重要性

目前，我國灌溉渠的灌溉設施還比較落后，其技術水平還比較低，在農業灌溉中存在灌溉不合理、灌溉設施維護、更新投入資金不足、灌溉水利用率低、水資源浪費嚴重等現象，因此，大力發展水利節水灌溉技術不僅能有效地節約水資源，增加農業產量，提高農民收入，促進農業發展，還能促進我國現代化農業的發展。同時大力發展水利節水灌溉，還能促進我國節水灌溉設施的發展，由此可見，發展水利節水灌溉是十分重要的。

2.水利節水的幾種常見灌溉形式

目前，我國推廣的節水灌溉形式主要有農業節水、科學灌溉、改造溝畦、坐水種、控制灌溉、渠道防滲輸水、管道輸水、膜上灌溉、膜下灌溉、噴灌、滴灌、微灌等幾種形式，近年來，隨著社會經濟的發展，人口數量越來越多，水資源供需矛盾日益突出，這就對水利節水提出了更高的要求。

3.U形渠道的特點

3.1 U形渠道的概述

U形渠道是傳統的矩形和梯形渠道衍伸出來的一種斷面結構，近年來，隨著U形渠道機械施工技術的提高，尤其是U形渠道施工成套產業化機械的推廣，極大的提高了U形渠道的施工效率，加上U形渠道的適應性良好，能在不同的氣候條件及地形中使用，因此，U形渠道在農業節水灌溉工程及大中小型渠道建設中得到及其廣泛的應用。在進行U形渠道建設設計時，主要有兩種形式，一是采用人工收面的形式進行施工，這種施工方式會利用機械進行襯砌，渠道的渠口小于1m；二是利用機械振搗人工澆筑的方式進行U形渠道施工，一般情況下，采用這種方式施工的渠道其渠口大于1m。

3.2 U形渠道的基本結構特點

U形渠道的底部為半圓形或者弧形，其上部結構為具有一定傾角直線的斷面形式，同傳統的矩形斷面渠道和梯形斷面渠道相比較，U形渠道具有水流分布均勻的特點，U形渠道的全面最接近最佳水力斷面，并且U形渠道的渠底具有反拱作用，能避免錯臺、裂縫、凍害等現象的發生。一般情況下，U形渠道的渠底圓弧夾角要控制在152°-156°，兩側外傾角度要控制在12°-14°，對于特殊的區域，可以根據實際情況，適當的調整U形渠道的外傾角度。

4.U形渠道灌溉法在水利節水灌溉中的特征

4.1 U形渠道的防滲效果良好

U形渠道具有良好的整體性，因此，在防滲方面，U形渠道的防滲效果十分明顯，在襯砌情況下，渠道斗渠以下的渠系利用系數為0.98，對于未襯砌渠道，其斗渠以下的渠系利用系數還不到0.8，如果每年的灌溉量為四十萬立方米，襯砌渠道的滲漏量每年滲漏量僅為八萬立方米，可見U形渠道具有極其良好的防滲效果。在農業灌溉區建設U形渠道，不僅能實現農業的高產量高收入，還能有效地減少水資源的浪費，這對我國農業持續發展有很大的幫助。

4.2 U形渠道的占地面積小

在進行U形渠道建設時，由于U形渠道的水利條件比較好，其水流斷面小，因此，在進行襯砌施工時，能有效地減少施工量，減少了土地資源的占用情況。在進行U形渠道施工時，是采用機械施工的方式進行的，因此，能極大的提高施工效率，縮短施工周期，提高施工質量。對于一般灌區的U形渠道施工，采用機械施工，平均每個施工人員能在一天之內完成10m-20m，可見，其施工速度很快。同時，在同樣過水量情況下，一公里的梯形渠道的混凝土消耗量為132m3，而一公里的U形渠道的混凝土消耗量為96m3，因此，U形渠道既能減少用地面積，還能減少資金投資。

4.3 U形渠道的水流速度快

U形渠道在輸送水資源時，其渠道的水流速度很快，并且U形渠道運輸沙石的能力也比較好，平均流速能達到1.2m/s，U形渠道的渠道粗糙率值為0.013，在同等情況下，梯形渠道的粗糙率值為0.025，其平均流速僅為0.6m/s。同時U形渠道能在水流不通暢、雜草叢生的情況下，發揮良好的輸水能力，由此可見，U形渠道具有及其良好的輸水能力。

4.4 U形渠道的資金投入效益高

在進行U形渠道建設時，不僅能獲得良好的社會效益，而且還能獲得良好的經濟效益，同時U形渠道建設過程中消耗的材料比較少，其施工周期比較短，一般情況下，當U形渠道建設完成后，往往能使用30年，甚至更長，同時U形渠道的滲水量很小，從整體上看，U形渠道能有效地提高水資源利用率，提高農產品的產量，這對極大的促進了我國農業發展，由此可見，U形渠道具有很高的資金投入效益。

4.5 U形渠道發展趨勢

為確保我國糧食安全，近年來，我國一直鼓勵發展農業節水，為緩解水資源短缺的問題，我國各級政府對農業節水發展情況的關注力度也越來越大，同時在大力發展農業節水的過程中，對農業節水灌溉工程的投資力度也越來越大，加大科學、高效、先進的節水灌溉技術發展已經成為當前農業發展的重要方向，目前，在我國滴灌、噴灌等節水技術雖然得到了大力推廣，但在地面灌溉中，仍是以傳統的渠道防滲、標準溝等方式進行，由于U形渠道灌溉法的應用，能有效地減少水資源浪費，提高土地利用率，因此，U形渠道在水利節水中的應用將會越來越廣泛。

目前，在U形渠道建設中，已經發展到一機多能、氣動切縫等方面，在進行U形渠道建設時，機械操作只需要一個人進行，這不僅提高U形渠道的建設效率，還減少了人員投入，同時采用機械進行U形渠道襯砌，能極大的提高U形渠道的施工效率和施工質量。

5.總 結

在水利節水中，U形渠道是一種十分重要的節水灌溉措施，具有極強的輸水能力、防滲能力，同時在進行U形渠道建設時，能有效地減少占地面積，減少成本投入。U形渠道的應用不僅能有效地提高水利工程的效益，還能促進農業綜合開發、加快節水改造、促進灌區改造，因此，在實際工作中，要加大U形渠道的推廣力度，從而有效地緩解農業灌溉用水緊張問題，減輕農民負擔，提高農民收入，為我國農業快速發展打下良好的基礎。

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