關于水利渠道工程設計及施工的探討

【摘要】水利渠道工程的正常運行直接關系著渠道正常輸水和灌溉效益的充分發揮，其對我國農業經濟的發展起著良好的作用。水利渠道工程的合理設計施工是保證我國水利工程效益的基礎與前提。合理規劃設計水利渠道并根據設計方案付諸施工，對于提升灌溉水源利用率非常重要。本文闡述了水利渠道工程設計的原則，對水利渠道工程的設計及其施工進行了探討分析。

【關鍵詞】水利渠道工程；設計原則；現澆砼施工；預制施工

1、水利渠道工程的設計原則

1.1 渠道設計的時候，應該根據相關的規范以及規程的相關規定，將防滲、防土壤鹽漬化、渠系綜合性利用、防凍害以及山、林、田、路等的規劃加以結合來進行綜合性地考慮，使得設計方案能夠充分地滿足灌區總體布置的有關要求。

1.2 遵照相關的規范對現場加以勘察與調查，對擬建水利渠道的基本信息及情況、渠道土壤、建筑材料等相關資料加以充分地收集與掌握，汲取已建渠道防滲與防凍害的有關經驗，以及國內外先進的技術成果，認真進行設計與規劃。

1.3 貫徹因地制宜、就地取材以及具體問題具體對待的原則。與自然條件如地形、土壤、地下水位高度以及氣溫，渠道的大小、耐久性以及防滲性等方面的工程要求，水資源供需、地下水以及地表水等結合運用的情況，綜合考慮社會經濟以及生態環境等方面的因素，進行技術上以及經濟上的論證，使得設計方案具有技術方面的先進性以及經濟上的合理性。

2、水利渠道工程的設計

2.1 渠道橫斷面設計。農田渠道橫斷面設計多選用矩形和U型斷面，一般情況下采用均勻流原理計算渠道橫斷面所用尺寸，即設計流量：其中A為過水斷面面積，i為渠道比降，R為水力半徑。設計渠道時應堅持工程量小且投資少的原則，設計最佳水利斷面，而渠道比降的選擇是否合理直接影響到工程造價高低與控制面積大小，當然也與渠道糙率、邊坡系數、穩定渠床寬深及不沖與不淤流速有關。

2.2 渠道縱斷面設計與水位高程的確定。渠道縱斷面設計應根據灌區地形圖，確定其走向，再根據等高線走向、土質情況、灌溉要求、水的流量綜合確定縱坡。按縱斷面中心線確定各樁點的渠底、渠頂及水位高程，其中渠底高程為水位高程與設計水深之差，渠頂高程為水位高程與渠道水位超高a之和；重點是確定渠道縱斷面水位高程為典型點地面高程、灌溉水渠高h、各級渠道的長度和坡降與水頭損失之和。

3、水利渠道工程的現澆砼施工

（1）施工準備。砼澆筑前，必須作好準備工作。發電機、拌和機就位；小推車、翻斗車備齊；磨光機、振機器到位；各種模具準備就緒；供水系統、供電系統、機械系統試運行正常；場地、道路平整；人員到位后才能進行砼現澆施工。（2）模板工程。采用定型槽鋼按設計圖紙要求制成框格，外用楔形三角鐵鑲入土中加以固定。模板制作和安裝要具備支立牢固、板縫緊密、表面平整、線條順直、標高一致、易支易折等特點。現澆砼模板框格安裝凈距沿渠道縱向的允許偏差值為±10mm，沿寬度方向的允許偏差值為±20mm，對角線允許偏差值為±10mm。砼折模時間以不損壞成品砼板來確定，并對模板及時清潔、整修以便再用。（3）澆筑。砼澆筑應先坡后底，最后澆筑壓沿。渠坡澆筑采用分塊跳倉法施工，渠底和壓沿澆筑可按一定的方向連續進行。同一塊砼板澆筑不宜間歇，如因機械故障等原因間歇，時間不宜超過60—90min。具體澆筑工序如下：澆筑前：應在精削后的渠床上安放鋼模板并固定閉孔泡沫塑料伸縮縫。如果渠床干燥起土應首先灑水濕潤，以避免澆筑好的砼板因水分過度流失表面出現細裂紋。拌和：澆筑用砼必須采用機械拌和，攪拌機容積不得小于0.4m3，拌和好的砼須用機動三輪車及時運往澆筑現場。現場施工人員應嚴格控制砼水灰比和坍落度，必須保證砼標號不低于C15，保證水泥用量。澆振：砼運到澆筑現場后應及時流槽入倉，人工平倉，刮杠刮平，平板振動器振搗。振動器振動順序應從下往上單方向振動，嚴禁過振、漏振。壓光：用平板振動器振實后，采用磨光機磨平，直到表面泛出水泥漿為止，最后用人工壓光。

4、水利渠道工程的預制施工

4.1 U型槽的預制施工。U型槽應用于水利渠道施工的第一步，便是預制混凝土U型槽。其次便是實施混凝土配比的試驗。以水利渠道設計的標準與要求、技術水平以及水泥砂石料為依據，進行該工程的混凝土配比試驗。最后采取合適的混凝土配比。由于工程所在地的骨料級配不能符合設計的標準要求，故適當在其中摻入早強減水劑與粉煤灰。然后就是對預制U型槽的養護工作，在其生產24小時后對其進行養護，除了其強度應達到設計標準之外，還應保證其表面光滑平直。

4.2 U型槽安裝施工。根據測量成果進行施工放線，然后進行土方的開挖和回填，回填到堤頂高程后再用挖掘機進行基槽的開挖，挖掘機開挖時預留一定的保護層，最后精確放線，人工修整成型。由于U形槽由曲面組成，構件較薄，以致于裝卸運輸過程中受力不均勻，容易造成構件的斷裂和損壞，因此，尤其要注意減少搬運過程中的構件損耗。其次，混凝土U型槽安裝前，在檢查完溝槽開挖的成型斷面后，按設計高程從下游向上游鋪砌。在施工完好的基槽面上，在基槽一側每隔20m設置高程控制樁，兩樁之間應帶有控制線，以控制U型渠的平面與側邊，將砼U型槽置于基槽后，再以控制線為基準，水平尺橫向校正平面，以校正砼U型渠側面，經檢查符合要求后在兩側實施回填土固定，其接頭處還須留設30mm寬的縫隙，按此鋪設一段時間后，待U型槽沉降穩定后再校正，之后用水泥砂漿勾縫至灌實，抹平。對于放水口及節制閘應按設計圖紙進行施工，嚴格控制好放水口高程以滿足排灌需要。最后的壓頂施工可采用磚砌、漿砌、現澆砼等壓頂形式，按設計尺寸要求進行施工，以保證其穩固，注意磚砌壓頂應進行水泥砂漿處理。

5、結束語

水利渠道工程的設計施工中，由于受到許多因素的制約，因此必須合理、科學的對水利渠道工程進行規劃設計以及規范施工，對于提高水利灌溉有著積極的現實意義。

參考文獻：

[1]覃獻基.農田水利渠道設計與施工[J].科技風，2012

[2]胡志強.農田水利工程建設影響因素的系統分析[D].中南大學，2012