水利工程中渠道设计探究

水利工程中渠道设计探究

徐国栋

身份证号 : 3729281991051334** 山东 济南 250000

摘要：水利工程的渠道系统是保障农田得到水源灌溉的基础条件，只有保证渠道设计质量与运行效率，才能推动农业又好又快发展。工程施工期间，为了尽可能保障农业浇灌需求，应在完善设计方案的基础上，加强对渠道施工的把控。以可靠的施工管理方案，为渠道建设质量提供保障，切实发挥渠道作用，服务于农业发展。

关键词：水利工程；渠道设计

前言：水利建设是一项非常重要的民生工程，渠道设计直接影响到工程的整体质量。水利工程中的渠道设计有利于更好地布局水利灌溉，起到节水的作用。因此，在渠道设计中需要综合考虑各种工程原理和工况，在渠道施工阶段也需要合理的施工管理和现场控制，以增强施工效果，提高水利工程的施工质量。

1.水利工程中渠道设计原则

在渠道设计过程中，有许多原则，如适用性原则，即在工程设计方面，它需要能够满足灌溉计划的要求，此外，无论是建设方案还是技术都应符合区域实际。就科学原理而言，需要科学合理地进一步明确建设方案，以充分发挥项目在农业生产过程中的作用。根据经济性原则，要求尽可能减少占地面积，相关经济指标也要相应优化，并且，要尽可能增加灌溉水的效益。此外，对于渠道的设计，有必要考虑相关的功能，通过遵循相关原则，它可以为社会和经济进步提供更高层次的服务。

2.水利工程渠道设计中的几个问题

在国家农田建设不断发展的过程中，仍有一些问题困扰着我国小型农田水利渠道的应用。这些问题不仅会影响农田产量和农业质量，还会阻碍农业的进一步发展。根据实践经验总结，现代农田水利渠道设计中存在的主要问题包括：一是部分设计人员为应届毕业生，缺乏实践经验和足够的理论知识，致使水利渠道设计难以与实际环境相匹配，从而使渠道利用率低，难以发挥其预期价值和效果，难以发挥渠道的最大性能，出现许多意想不到的问题；其次，水利渠道的设计者大多缺乏对施工具体环节的关注。认真考虑渠道在水利工程中的利用价值，具体的设计方案缺乏严密性和准确性，因此经常出现设计方案脱离实际的问题，导致需要进行二次加工，增加了维护费用，延误了工期，增加了施工难度。再次，一些农田水利渠道设计施工完成后，缺乏科学合理的审核和检查，一些细节也有欠缺。比如，渠道与实际水位存在高度差，当落差较大时，会增加实际供水需求，导致与实际严重偏离。

3. 部分水利渠道设计要点

3.1U型槽断面的渠道设计

U型混凝土渠作为一种非常常用的衬砌的形式，因为U型混凝土渠的断面形状与最佳水利断面的形状是非常接近的，因此U型混凝土渠的过水能力是非常强的，另一方面，其实际的断面开口是比较小的，使得其实际的占地面积是比较小的，其能够有效的满足山东地区地质状况的实际情况，所以其应用是非常广泛的。现阶段，一般常见的预制板包括两种：D60以及D80，然后在预制板的下面铺聚乙烯塑膜，有的情况下铺设的材料也可以是风积砂或者砂砾石作为垫层，如果出现D80渠道的设计没有实现要求时，一般会采用U型板加插块的形式来进行弥补，以这样的方式来满足相关的过流要求。这样渠道的施工具有一定的难度，如果板下的土不容易进行夯实意义铺设砂砾石和风积砂，这样就很难实现使用的基本要求，就很容易使得其使用的年限较短。

3.2衬砌设计

要想进一步提高渠道中水资源的利用率，必须注重提高农业水利工程渠道的防渗能力，基于此，在实际的渠道防渗设计中，设计人员先要充分掌握水利工程所在区域的地质条件与气候条件等，然而进行全面地分析与准确地计算，获得相对精确的结论，再对其中涉及的相关技术、施工工艺与勘测结果进行匹配试验，从中挑选出最为适宜的防渗技术，这样才能提高整个水利工程渠道的防渗性能[3]。同时，设计人员需要把控好设计中的防渗材料、防渗工艺、防渗结构，其中选择复合土工膜加以防渗处理，既能显著提高渠道的强度，还能获得更加理想的防渗能力与抗老化性能，以此减少过渡层的设置。

3.3渠道分水建筑物

该项工作中有着很多的设施，而排水建筑物是非常重要的，通常对于其设计方案来讲，和地质条件有着很大的联系，比如当地质有着很好的稳定性，可以通过对混凝土的使用，来实现对衬砌断面的建立，如果处于坍塌的地段，应当实施组合的设计方案，也就是针对挡墙以及埋石混凝土，将两者进行有效的结合。当对排水建筑物进行设计时，同样需要遵循有关的原则，比如易于施工、结构科学等，若条件允许的话，对于建筑物的美观度，应当加大关注力度。

3.4流量设计

农业水利工程设计渠道的目的在于保障农作物生长，实现科学灌溉，节约水资源。实际设计中，应针对流量进行科学控制，减少输水损失，提高流量设计的精确度。首先，需要对当地农田灌溉对水源的实际需求量进行调查，得到具体参数后，在此基础上对工程进行综合考虑。对水流量进行具体分析和设计，保证工程与灌溉之间的匹配程度，提高渠道的实用性。为了保证渠道施工后，能够更持久的应用在农田灌溉工作中，并结合农业规模对灌溉量进行预估，保证渠道使用年限延长的同时，做出渠道承载量提升空间设计。确保渠道在当地灌溉流量需求量增大时，能够承载更大流量保障农田灌溉需求。

3.5渠道防冻设计

在我国寒冷地区灌溉渠道衬砌冻胀工程过程中，地基土受到冻胀的影响是根本原因，而温度也是这一过程中的核心原因。一旦温度低了，渠道的地基就会出现特别严重的冻胀问题。因此，铺设在渠道地基土上的渠道成型内衬材料、泡沫水泥材料和珍珠岩制品均制成工程建筑材料。在这种情况下，应合理采用地基土保温施工技术。只有采取适当的保温措施，才能充分发挥其导热性，从而有效降低热能在隧道地基土中的排出和进入速率，并逐渐减弱地基土中水热耦合的影响，从而构成人工分布的冻土层深度和冻结系数。由于地基土的冻胀现象明显减弱，可以充分体现高寒地区灌区渠道衬砌的抗冻胀效果。在有效应用基土隔热性能技术的过程中，厚度约为10cm聚苯乙烯泡沫板，使其保温施工效果在项目实施过程中得以有效发挥。

结束语：农田水利工程渠道能够对地区间灌溉用水的运输起到保障效果。在渠道设计中，由于多级渠道的干扰与地形地势的影响，经常容易造成渠道的混乱与施工的失误。因此在渠道设计上需要重视设计的原则性把握，并根据设计要点严格设计，在施工过程中也需要根据设计方案与现场施工情况进行综合的监督与管理，保障施工过程的严谨性与科学性，提高施工质量。通过农田水利工程渠道设计施工，能够较好的保障灌溉渠道发挥实际作用，提高农业经济效益与生态效益，促进农业可持续发展。

作者信息:徐国栋，水发规划设计有限公司

参考文献：

1. 周长武.小型农田水利工程渠道设计探析[J].南方农业,2019,13(02):185+190.

2. 库尔班•司马义.小型农田水利工程中的渠道设计分析[J].工程技术：文摘版，2016（7）：00316-00316.

3. 朱江.农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理[J].珠江水运，2019（17）：108-109.