農田水利工程中防滲渠道及襯砌的設計

于永海

摘 要：在農業生產中農田水利工程的應用有效的提升了生產作業中的灌溉效率，其不僅可以提升農業生產質量，還在極大程度上減少了水資源浪費的情況。目前在農田水利工程的應用中，其主要是以渠道的方式來進行灌溉作業，因此在進行輸水灌溉的過程中要想保證水資源的利用率就必須要做好相關的防滲施工，為此必須要結合實際的農田水利工程施工條件及施工需求來做好相關的防滲渠道及襯砌的設計工作，以此來為實際的施工提供可靠的依據及良好的保障。

關鍵詞：農田水利工程；防滲渠道；襯砌；設計

現今在農田水利工程中其渠道及襯砌所采用的防滲技術不斷的發展及完善，因此在進行防滲渠道及襯砌的設計過程中需要全面的考慮相關的防滲技術，結合實際需求來選用相應的防滲技術，以此來保證在農田水利防滲渠道及及襯砌的施工中防滲技術的適用性。同時在實際的設計過程中還需要從多角度考慮如何對施工工序進行合理的安排，以此來保證防滲渠道及襯砌的各項施工流程可以順利的進行。

一、農田水利工程中防滲渠道及襯砌設計的作用分析

1、提升渠道的應用效益

在農田水利工程中其渠道及襯砌必須要進行防滲處理，這樣可以有效的減少滲漏所帶來的安全隱患。若是在農田水利工程中渠道沒有進行防滲處理將會增大其受到水蝕的危害，相應的渠道坍塌幾率也會增大，而對渠道及襯砌進行防滲設計則可以使其在實際的施工中具備良好的防滲效果，并且渠道在應用的過程中其抗沖擊的能力也得到了有效的增強，也使得渠道的使用年限得到有效的延長，進而提升其應用效益。

2、提升水資源的利用率

對防滲渠道及襯砌的設計可以有效的提升其防滲效果，因此在進行水資源的輸送灌溉過程中也可以有效的減少水資源的流失及滲漏的情況，在實際中使得水資源的利用率得到提高，可以說渠道防滲技術的應用在很大程度上節約了水資源，提高了水利工程的灌溉效率，提高了單位灌溉面積，促進了農業的發展。

二、防滲渠道的應用特點

1、應用優勢

目前，在水利工程正常運行的過程中，混凝土防滲渠道的應用十分廣泛，其優點主要表現在以下幾個方面：第一，有著良好的防滲功能，可以有效的降低混凝土滲漏給水利工程帶來的損失，而且它在襯砌完成以后，還可以提高渠道水的利用率，為農業灌溉和工業發展提供了良好的前提條件；第二，耐久性和穩定性極強，而為了提高混凝土渠道的使用壽命，人們還將防凍技術應用到其中；第三，糙率較低，根據相關數據統計，我們發現混凝土確定在使用過程中對水頭造成的損失極小，在一般情況下，混凝土渠道內的水流的流速最高可以達到6.0m/s；第四，有著較高的強度，在實際應用的過程中，混凝土防滲渠道不容易受到外界環境的影響而出現質量問題，這樣有效的減少了水利工程渠道的維修費用。

2、防滲渠道的結構形式選擇

恰當的結構形式，是混凝土渠道防滲的基礎環節。防滲渠道的設計要根據灌溉面積、作物布局，并結合地形、土壤、地下水位等各類自然條件來確定斷面的尺寸。目前，各灌區的防滲渠道一般有梯形、矩形與U型這三種形式，梯形與矩形防滲渠道的特點是施工方便。U型斷面以其良好的整體性能，較高的強度，各部位均勻的受力圾產生裂縫較少，便于管理。混凝土防滲渠道普遍采用單層護面襯砌，厚度為6cm、12cm，可在防滲體下的橫向或縱向采取增加肋梁、局部加厚或加筋等形式，與混凝土澆成一體，能夠有效地增大強度、防止出現凍脹，并減少裂縫。

三、防滲渠道的設計方法

1、渠道設計

一是確定設計參數。渠道縱比降在渠道設計當中，是影響全局的重要因素，直接關系到控制面積的大小、工程造價的高低及渠道能否保持較好的工作狀況。在選取時，要根據渠道走線與地面坡降，在實地測量之后再綜合確定，要盡量接近地面的坡度。二是確定渠道流速。要根據流量及計算出的設計斷面來計算出渠道流速。流速應當在不沖、不淤的流速之間，這樣才能滿足要求，否則就需要重新選擇設計參數，再重新進行斷面的設計。三是繪制渠道縱橫斷面圖。在斷面設計完成之后，就要確定渠首頂（底）高程，隨后再根據設計選定的渠道縱比降，明確不同位置處的設計渠頂（底）高程、渠道建筑物位置與高程，并繪出渠道縱橫斷面圖。四是伸縮縫。為避免混凝土的熱脹冷縮與地基的不均勻沉降現象對襯砌渠道所造成的破壞，沿渠道每隔數米就要設橫向伸縮縫，縱向則不設伸縮縫。縫型應采用矩型縫，填縫材料的下部采用焦油塑料膠泥，上部則采用水泥瀝青砂漿。五是封頂板。在邊坡防滲層頂部，要設置混凝土水平封頂板，且與邊坡混凝土相連接。

2、防滲渠道縱橫斷面設計

不同斷面型式渠道的過水條件即使存在一定差異，但是對實際過水能力的影響卻幾乎可忽略不計。從經濟指標、施工難度等方面綜合比較時，梯形斷面雖然并不具備最優條件，但在綜合指標上卻具有較多的優點。與矩型斷面相比的優勢在于材料用量明顯節約，與U型斷面及其他復合式斷面相比的優勢在于經濟指標相當，但是施工難度卻顯著降低。

3、渠道凍脹計算

為防止凍脹現象的出現，在現澆或預制混凝土板下，可應用換填土體或砂礫料，在襯砌底板和基礎之間設置保溫層等。但是，大部分渠道防止凍脹主要是采取在混凝土中添加防凍劑等措施。此外，在梯形斷面的施工過程中，要嚴格控制回填土質量，以提高渠道土體的密實度。冬季砼襯砌渠道則要加強管理，管理部門要合理確定每年的停水與開春引水的時間，以避免渠道出現冰凍期過水現象，防止凍脹的出現。為降低渠基土壤的含水率及地下水位，并防止凍脹造成的破壞，應認真細致地做好以下工作：一是要修好封頂板；二是要壓實渠堤頂面，并形成由內向外的斜坡；三是要修好堤頂排水溝與排洪設施；四是要確保防滲層的施工質量，以提高防滲的效果；五是要采用具有粘結性與低溫塑性、熱穩定性較好的填縫材料，并填筑好伸縮縫。

結語：

在農田水利工程防滲渠道及襯砌中設計工作的進行可以有效的對各個施工環節及工序進行良好的規劃，并且通過設計工作的進行，可以為其之后的施工提供相應的保障，減少在防滲施工中其存在的錯誤問題。同時在防滲渠道及襯砌的施工中還需對其相關的技術進行合理的選用及設計，以此來達到相關的防滲標準要求，進而使農田水利工程的防滲效果進一步的提高。

參考文獻：

[1] 王新奇.農田水利工程中防滲渠道及襯砌的設計施工探討[J].城市建筑，2014（11）：362-362；

[2] 庾鵬程.淺談農田水利工程中防滲渠道及襯砌的設計施工[J].文摘版：工程技術，2015（55）：120-120.