農田水利工程設計中的渠道設計與施工管理

樊平

（單縣水務局，山東 單縣 274300）

農田水利工程建設，是一項關乎到國計民生的工程，保證農田水利工程建設質量至關重要。農田水利工程建設時，做好渠道設計與施工管理工作尤為關鍵。但調查發現當前農田水利工程渠道設計、施工管理工作尚存在著諸多的問題，如設計不科學、施工管理不到位等，嚴重影響農田水利灌溉渠道穩定使用，不利于現代農業高質量發展，因此積極采取有效措施解決現存問題具有重要的現實意義。

1 農田水利工程渠道設計原則及要點分析

1.1 設計原則

1.1.1 安全為主

農田灌溉渠道設計時，應做好對周邊地質、地形、地貌的勘查工作，同時綜合考慮自然、人為災害等因素，科學做好防洪、泄洪規劃設計工作，選擇最佳施工位置，盡可能地遠離高填方、深挖方和施工難度大的危險地段，提高工程安全系數，避免進行施工作業時發生危險。同時保證渠道功能正常發揮[1]。

1.1.2 因地制宜

農田水利灌溉渠道設計時，還要遵循因地制宜的原則，結合地形條件將灌溉渠道設計在地勢較高、靠近水源的位置，將排水溝設計在地勢較低的位置，便于引水灌溉。與此同時，灌溉渠道設計環節應最大限度地減少交叉頻率，減少對民房、農田的占用，避免浪費土地資源，同時也防止發生危險。

1.1.3 實用性

農田水利灌溉渠道設計的主要目的是滿足灌溉作業需求，因此在規劃設計時要遵循實用性原則，充分了解灌區水利渠道周邊環境、自然環境、現實需求等條件，以此為基礎展開灌溉渠道規劃設計工作，在確保灌溉渠道設計質量的同時，提高其使用便利性、實用性，更好地滿足灌區灌溉作業需求，避免灌溉渠道閑置[2]。

1.1.4 節約性

農田灌溉需要大量的水資源，然而近年來水資源短缺的問題越來越突出，甚至一度面臨枯竭。因此在灌溉渠道設計時要融入節約理念，確保灌溉渠道設計的科學合理性，最大限度地保證水資源的利用率，減少滲漏、蒸發等浪費現象，滿足現代農業快速發展對水資源日益增長的需求。

1.1.5 綜合利用

綜合利用原則是農田灌溉渠道設計時必須要遵循的一項重要原則，該原則要求充分結合水、電、人文環境等因素，考慮水庫、水塘、水渠并用，由點帶面地通過水資源的不斷擴展，為農民生活提供更大的便利。如將井水與河水、地表水與地下水相結合設計灌溉系統，不僅能夠節約資金，而且能夠提升灌溉渠道使用率。

1.1.6 干支結合

農田水利灌溉渠道設計時，要重視對多方面因素的考慮，如橫斷面、渠道形式、灌溉面積、過水量、地質地形等，以此為基礎科學規劃布置干渠、支渠，保證設計合理、經濟、可行，提高農田灌溉作業效率[3]。

1.2 設計要點

1.2.1 渠道規劃設計

渠道規劃設計工作需結合灌溉標準進行，確保符合灌區總體設計要求。首先，應結合干渠、支渠、斗渠等順序合理設置固定渠道，若灌區面積較小，應減少渠道級數。若灌區面積較大，可分別設計總干渠、分干渠、分斗渠。其次，各級渠道應設計在地勢較高的位置，尤其是干渠、支渠布置時，應沿著等高線、分水嶺展開設計。渠道線路選擇時，優選地質條件較好的地段，避免出現高填和深挖的現象。泄水閘、泄水渠設計時，最好將其布置在主渠道段，而且干渠、支渠末端應設置退水設施。再次，續灌渠道設計環節，要靈活控制好渠道流量。地區干旱時，要設計為流量最大值，相反則設置為流量最小值，但最小不可小于設計流量的40%，最小水深不可小于設計水深的70%[4]。

1.2.2 渠道材料選擇

渠道材料選擇亦是渠道設計時所需要考慮的一項重要內容。具體來說，施工企業應結合渠道施工需求，制定相應的選材用材方案，明確用材數量、規格、性能要求，以此為基礎選擇質優價廉的材料供應商，在保證材料質量的同時，減少成本支出，滿足灌溉渠道設計標準要求。同時，選材時還要考慮到季節性因素，選用耐久性好、抗老化、熱脹冷縮影響小的材料。為便于施工作業，要選擇接縫少且安裝方便的材料，降低后期施工難度，同時也降低渠道滲漏水的概率。

1.2.3 渠道跌水設計

渠道跌水設計，主要是為了減輕地面高差對渠道的沖擊，所以在設計時應遵循位置宜上、個數宜多、跌差宜小的原則及要求，均勻挖坑，保證渠道底部平行于地面，降低土方挖掘及回填作業量，減少渠道施工作業成本。路線設計時，應適當提升線路高差，并垂直分割線路，最大限度地降低高處流水對水渠的破壞。此外，通過設置多層跌級，有助于減少維護費用支出，節約資金。

1.2.4 渠底比降設計

農田水利灌溉渠道設計環節，要重視對渠底比降這一設計參數的考慮分析。若渠道沒有進行襯砌，建議適當降低渠底比降。若是混凝土襯砌渠道，建議適當增大比降。灌溉渠道渠底比降設計時，要做好調查分析工作，從全局角度出發，結合各項資料科學設計渠底比降，提高設計效果，為灌溉渠道的高質量運轉奠定有利的基礎。

2 農田水利工程渠道施工管理及質量控制措施

2.1 施工準備

2.1.1 現場勘察

農田水利灌溉渠道施工前，做好現場勘查工作非常重要。施工企業要認真全面勘查灌溉渠道施工現場的地質、地勢、地形、地下管線和周邊建筑的分布狀況，以此為基礎設計科學的施工方案。同時，要結合施工作業需求搭建風、水、電系統及臨時設施，為施工作業的有序開展奠定有利的基礎[5]。

2.1.2 土方開挖準備

土方開挖作業前，應及時將現場障礙物清理干凈，避免影響施工作業。若施工場地的軟土、腐殖土含水量較高，要考慮換土作業，然后碾壓夯實。同時做好排水工作，降低施工現場地下水位，滿足施工要求。

2.1.3 測量放樣

測量放樣是一項重要工作，技術人員要引起高度重視，積極落實測量放樣工作，并認真復核灌溉渠道高程、中心線、長度。渠道中心線復核時要使用經緯儀，渠道長度復核時建議使用鋼卷尺，渠道高程復核時建議使用水準儀，保證準確性。

2.1.4 模板施工

模板施工前，尤其是對于特別重要的工程結構，應做好控制點加密工作。模板拼裝時應確保準確、契合，防止后期施工作業時出現漏漿的現象，保證模板表面平整性以及牢固性，防止滑動。

2.1.5 混凝土運輸

混凝土制備前，應做好配比試驗工作，保證配比合理，提高混凝土性能。混凝土運輸時，應嚴格檢驗設備，防止運輸時出現漏漿的現象。混凝土運輸至現場后如果發現有離析現象，可加入適量水泥砂漿、減水劑進行二次攪拌，保證混凝土質量。

2.1.6 處理棄土

農田灌溉渠道混凝土澆筑、土方回填作業完成后，要認真做好廢棄土的處理工作，將其統一運輸至指定的位置堆放。運輸廢棄土時要做好清掃工作，避免對環境造成污染。

2.2 混凝土澆筑

2.2.1 澆筑準備

混凝土澆筑作業前，要做好基礎面、施工縫的檢查工作，確保清潔平整。同時安裝立模鋼筋及預埋件，然后進行驗收，驗收合格后再進行澆筑作業。

2.2.2 入倉鋪料

農田灌溉渠道若是現澆渠道，大多應用跳倉澆筑法，利用伸縮縫分塊。澆筑時要控制好順序，一般先澆渠底，再澆渠坡，最后澆壓頂。具體要結合設計要求、施工條件等因素靈活控制澆筑順序，保證施工效果[6]。

2.2.3 平倉、振搗、壓光、拆模

混凝土入倉之后，為避免出現堆積的現象，要及時做好平倉、振搗等工作。斜邊坡澆筑時，要從低處向上平倉。目前所使用的混凝土襯砌板厚度多為8 ～10 cm，所以在振搗時建議使用平板振動器，按照由下到上的順序進行振搗作業，防止出現過振、漏振的現象。要控制好振動次數和速度，以2 次為宜，第一次要稍慢，振動至表面泛漿即可，第二次可稍快，但要保證均勻有效。完成振動作業后要進行壓光處理，一般需壓光2 次。混凝土完全硬化后拆模，拆模時要先拆側擋，后拆縫子板。此外，有條件的可使用襯砌機，一次性完成布料、振動、滑模收面、壓頂、牽引、切縫等多道工序，不僅質量高，而且能夠顯著提升施工效率。

2.2.4 混凝土養護

混凝土澆筑后8 小時，即可進行養護作業，一般以灑水養護為主。若遇到干燥、強光天氣，建議在混凝土初凝后及時覆蓋塑料薄膜、氈布等進行保濕，避免水分快速蒸發導致混凝土開裂。要控制好養護時間，一般需養護2 周。

2.2.5 伸縮縫處理

混凝土養護作業完成后，此時伸縮縫已基本干燥，施工人員需及時處理伸縮縫，在伸縮縫內填充焦油塑料膠泥等材料。

2.3 質量控制

2.3.1 土方質量控制

土方施工時，要提高質量控制意識，控制回填土含水量，以小于3%為宜，若土壤過干可灑水提濕，若土壤過濕可采用晾曬、換填、排水的方式除濕。澆筑混凝土前1 ～2 天，要完成人工削坡作業，若削坡量過大，建議用相同標號的混凝土將其填平，不可回填浮土。高填土方段，最好間隔3 ～5 個月且待其沉降穩定之后再進行施工作業[7]。

2.3.2 混凝土質量控制

水泥質控：所使用的水泥品種、強度等級要確保符合設計要求，并且要結合配比試驗靈活確定。水泥運至施工現場后，要結合廠家、批次、強度、品種等多方面因素分類存儲，儲存時放置于干燥的庫房內，做好防潮防水工作。使用時應按照批次、時間使用。使用前做好質檢工作，若發現有受潮結塊的現象，則禁止使用。

骨料質控：農田灌溉渠道施工作業對骨料的需求量巨大，骨料質量亦可對混凝土施工質量產生極大的影響，所以應高度重視骨料質控工作。細骨料選擇時，建議優選質地硬、干凈、級配好的中砂，含水率要穩定，人工砂細度模數以2.4 ～2.8 為宜，天然砂細度模數以2.2 ～3.0 為宜。粗骨料選擇時，建議優選碎石、卵石等級配良好的材料，粒徑控制在20 ～40 mm。

外加劑質控：灌溉渠道施工時若需要使用外加劑，要嚴格結合混凝土性能及施工需求等因素合理選用，并進行適應性試驗，確保符合經濟、技術指標的情況下再使用。使用外加劑時要控制好種類，最多不可超過2 種。

拌合用水質控：灌溉渠道混凝土拌合時，需要使用大量的水，水的質量亦會影響混凝土性能，所以要控制好水質，選用自來水、泉水等水質較好的流動水，禁止使用工業用水和生活污染水，避免對混凝土性能、質量產生不利影響。

混凝土拌合質控：混凝土攪拌作業時，要確保各類配料的配比合理，水泥、摻合料等配料的配比誤差要控制在2%～5%，骨料等配料的配比誤差要小于3%，水、外加劑的配比誤差要小于2%，粗、細骨料超徑要控制在5%、遜徑要控制在7%。若混凝土存在配比錯誤的情況，則禁止入倉使用。要認真做好混凝土拌合質量坍落度的檢查工作，每天2 ～3 次為宜[8]。

2.3.3 澆筑質量控制

混凝土入倉前，若渠床過于干燥，要及時灑水濕潤，避免澆筑混凝土后出現缺水的現象引發裂縫。混凝土入倉后若粗骨料大量堆積，不可就地攤鋪，而要及時將其均勻分散至砂漿較多的位置，然后再覆蓋適量砂漿，防止后期混凝土出現蜂窩狀現象。澆筑混凝土時，要充分結合澆筑量、部位、配比等因素制作強度試塊，一般每組3 ～6 塊，試塊制作、養護要求要符合施工條件。混凝土平倉后要及時進行振搗作業，控制好振搗頻率、時間，防止欠振或過振，保持混凝土表面平整。混凝土澆筑初凝后進行拆模，但要避免對混凝土結構造成影響。拆模后及時清理模板，便于后期使用[4]。

2.3.4 運行質量控制

農田水利灌溉渠道建成投入使用后，要認真做好后續運行管理工作，密切留意各渠道水流是否平穩、渠道內水位是否出現較大變化，然后結合實際情況予以解決。停水期要重點檢查渠道內是否有雜物和裂縫，接頭是否脫落，伸縮縫填充物是否有效，一旦發現有缺陷要及時修復維護，確保灌溉渠道的正常使用。

3 結語

綜上所述，農田水利工程建設與民生息息相關。為保證農田水利工程建設質量，要高度重視設計與施工管理工作，科學規劃設計農田水利灌溉渠道，明確灌溉渠道設計原則及要點，加強施工管理，完善灌溉渠道施工管理和質控措施，提升農田水利灌溉渠道設計與施工管理效果，滿足抗旱防澇需求，推動現代農業高質量發展。