渠道设计在小型农田水利工程中的分析

渠道设计在小型农田水利工程中的分析

李琦

河北省水利水电勘测设计研究院天津300250

摘要：小型农田水利工程是为了解决农田干旱而修建的农田灌溉工程，以改善农村的灌溉渠道为主要任务，调节农田水量的现时需要，逐步改善农业发展现状，从而为促进粮食产量的增加而实施的利民工程。该工程较好地解决了农业生产过程中农业用水分配问题，充分发挥了技术与发展的相互促进作用，从根本上解决了灌溉问题。基于此，就如何加强农田水利渠道的优化设计，在设计过程中应着重解决哪些问题，以及在施工过程中应如何协调好各方面的轮转进行探讨。

关键词：渠道设计；小型农田水利；工程应用

1农田水利工程渠道设计的原则

在农田水利工程渠道设计中主要是按照以下原则进行设计：（1）在渠道设计的过程中要确保灌溉用水的单位水量能够实现最大的效益，换句话说就是要对单位水量的灌溉面积和灌溉效果进行提高。（2）渠道设计要与除涝、防洪、排渍、航运、水电以及城市的工业生产、居民生活用水进行结合，应当与经济和社会发展的要求相符，确保干旱以及洪涝灾害能够得到综合治理。（3）渠道设计要确保在灌溉区域中水资源平衡的基础上，分析灌溉的效益，之后选择合理以及科学的灌溉渠道设计方案。

2小型农田水利渠道设计要点分析

2.1纵断面设计

纵断面的设计主要是渠道底坡的设计，渠道底坡尽量结合原渠道的底坡，有效的避免大量的挖填方的出现；对于续建的渠道不但要避免出现大量的挖填方，还应当对渠道灌溉以及排水的高程要求进行满足。该项目多为渠道改造及防渗衬砌工程，主要采用改造、衬砌、修复以及防渗等措施都原本的渠道进行有喜爱的处理，以此提高渠道的输水能力，进而满足下游农业的需求，所以本次渠道的端面设计是将渠系建筑物的进出口高程作为固定高程，以此来推求渠段的纵断面坡降。

2.2横断面设计

在小型农田水利当中，对于渠道的横断面上多是采用U型或者是矩形形状，因而在设计的时候可以通过均匀流原理来对其横断面尺寸进行计算，以便将渠道的工程量进一步确定出来，设计出最佳的断面，既能够减少施工成本，还能够提升渠道的施工质量。设计人员在对比进行选择的时候应该综合考虑各种因素，比如边坡系数、渠道糙率、不淤流速等进行分析。在对岩石地段渠道进行设计的时候，由于受地质限制可以将断面设计为矩形，然后土基渠道则可以采用梯形断面来进行设计。如果是对土渠边坡进行设计，则应该结合土壤性质来对其断面形状进行确定，以使断面能够符合当地的建设需求。

2.3农田水利渠道比降设计分析

渠道比降是农田水利渠道设计的重要参数，土渠道的渠道比降一般要尽量降低，混凝土初砌渠道的渠道比降一般要适当增大，渠底比降越大，跌水的个数与跌水的落差也就越低。在进行农田水利渠道比降设计时，调查和研究水利渠道的原始渠道比降，分析问题出现的原因，并依据目前的需求进行合理的设计；对存在的问题进行全面分析，接受短期内可能出现的经济损失，为长远经济效益做打算，彻底解决所有问题；从全局考虑渠道比降设计，进行科学合理的规划，实现渠道经济效益和社会效益的双赢。

2.4渠道跌水设计

跌水设计在渠道工程当中占有重要位置，也是影响水利工程效果发挥的重要影响因素，设计人员在进行设计的时候要坚持数量多、位置上的原则，并且对跌差进行控制，这样能够有效增加灌溉的便利性、减少水的阻力、增加农田灌溉的效率。由于小型农田水利主要是为小型的普通农田服务，农田本身规模不大，如果跌水设计出现问题反而会对农田造成破坏，因而需要在设计之前对当地的实际情况进行考察，确定具体的灌溉需求。

2.5流速控制

为确保渠道不冲不淤，渠道断面设计应选取合理的流速，流速过慢则导至渠道淤积，流速过快则会造成冲刷影响，给下一级渠道取水带来不利影响，特别是项目区渠道渠线较弯曲，水流过快将对渠道边坡稳定造成不利影响。渠道断面的设计要综合以上几个方面同时考虑，选取最优断面。

3农田水利工程设计中的渠道施工管理研究

3.1做好材料的控制工作

施工材料对于渠道的质量有着非常重要的影响，现浇砼衬砌技术需要的材料包括水泥、碎石、砂以及外加剂等。每一种材料的标准都不一样，水泥要选择具有一定抗冻能力的普通硅酸盐水泥；碎石的选择要求是直径在1～4cm之间，同时具有良好的级配，超径含量不超过15%以及逊径含量和针片状碎石含量不超过10%；砂要选择耐久性好、颗粒干净、质地坚硬的，同时含泥量要小于3%，含水率要小于4%。此外，在实际施工过程中，要做好材料的配比，确保现浇砼的强度、抗冻能力和抗渗能力能够达到相关标准。

3.2渠道防渗施工质量管理

渠道施工时做好防渗工作对整个工程十分重要。首先要做好渠道基础的施工。根据施工的地形地质进行开挖或填补，处理和维护好地基，保证地基的平整和坚实。为避免渠道渗漏并为混凝土初砌施工提供便利条件，要建设排水系统。其次要做好防渗支模工作。在正式安装防渗模板之前，要进行试拼接，确保模板紧实，对缝隙进行处理。正式安装时，要有坚固稳定的支模地基并确保支模面积足够大。

3.3加强渠道维护管理及保养队伍建设

渠道维护管理及保养中任何一个任务都离不开工作人员的努力，工作人员专业能力水平和职业素质直接影响了维护管理和保养工作的质量。因此，要保证渠道能够正常运行，就要不断强化渠道维护管理及保养队伍的建设，相关部门可以定期和不定期为工作人员提供培训机会，在培训过程中不仅要使工作人员了解每一个问题的解决办法，更要为工作人员提供可以操作的机会，使其能够在实践中掌握该项技能。除此以外，在引入新维修技术时，要及时为工作人员进行讲解，从而提高他们的专业水平，保证渠道维护和保养质量。

结束语

综上所述，在农田水利工程建设中，渠道的设计和施工管理是重中之重。为了对整体设计和施工质量进行保证，不但要遵循基本原则，还需要把握设计要点，采取有效的施工管理措施。只有这样才能够确保工程获取最大的保障，进而确保其作用得到充分的发挥。

参考文献

[1]刘加义，金成哲.农田水利渠道设计与施工中存在的问题探析[J].黑龙江科技信息，2012（17）：241.

[2]张美兰．小型农田水利工程矩形渠道施工工艺[J].河南水利与南水北调，2014(21)．