摘要：当前在我国的农田水利渠道工程的设计与施工中，受到许多因素的制约。合理、科学的农田水利渠道设计与施工，对于提高农田水利灌溉效益有着重要的意义。本文简述了农田水利渠道设计的基本原则，对农田水利渠道的设计以及农田水利渠道的施工进行了探讨分析，最后论述了农田水利渠道工程的评估。
关键词：小型灌溉区；农田水利渠道；设计
1 小型农田水利渠道设计原则
在进行灌溉渠系规划时，要把当地的国土整治，水、田、林、路的规划相结合，扩大灌溉面积，充分利用现有的水土资源，最大限度地实现社会效益和经济效益的完美结合。小型农田水利渠道的规划布置大多遵循以下基本设计原则：
（1）灌溉渠道在设计时要保证灌溉用水的单位水量能够实现最大效益，也就是说要提高单位水量的灌溉面积与灌溉效果。我们在对其进行需水量计算时应考虑到该地区在项目施工完成后，土地的利用方向，要考虑到水资源本身的平衡，因此，对该地区进行灌区续建和节水改造是十分必要的。
（2）综合利用岗丘区的灌溉渠道，结合水电，集中利用落差，水力加山丘区的灌溉渠道应利用集中差，结合水电，水力加工，开展多种经营，充分利用水土资源。使用地表水与地下水联合运用的灌溉系统。
（3）采用支渠布置的设计原则。要根据具体地形具体问题具体分析，根据实际的地形地貌来设计干、支渠的布置方案。
（4）充分利用地形条件的原则。一般排水管道布置在低处，与其相对应的灌溉渠道应布置在高处，力求做到自流灌溉、排水，建成灌溉、排水分开，采用各自独立的灌排两套系统，遇到局部洼地或高地，可分别采取小片提灌（排）等措施处理，减少交叉建筑物，避免更多良田被占。
2 农田水利渠道的设计
2.1渠道纵断面设计与水位高程的确定
渠道纵断面设计应根据灌区地形图，选和等高线平行线以确定其走向，再根据等高线走向、土质情况、灌溉要求、水的流量综合确定纵坡。按纵断面中心线确定各桩点的渠底、渠顶及水位高程，其中渠底高程为水位高程与设计水深之差，渠顶高程为水位高程与渠道水位超高a之和；重点是确定渠道纵断面水位高程为典型点地面高程、灌溉水渠高h、各级渠道的长度和坡降与水头损失之和。在确定好渠道水位高程后，再根据所在灌溉区域的面积与实际情况计算斗渠、支渠与干渠等渠道设计损耗流量与净流量之和，再计算U型槽纵坡降与槽内过水流量，进而确定U型槽空断面规格尺寸。
2.2渠道横断面设计
农田渠道横断面设计多选用矩形和U型断面，一般情况下采用均匀流原理计算渠道横断面所用尺寸，即设计流量：其中A为过水断面面积，i为渠道比降，R为水力半径。设计渠道时应坚持工程量小且投资少的原则，设计最佳水利断面，而渠道比降的选择是否合理直接影响到工程造价高低与控制面积大小，当然也与渠道糙率、边坡系数、稳定渠床宽深及不冲与不淤流速有关。渠道比降是指在坡度均匀的渠段内，两端渠底高差和渠段间距离的比值，其大小取决于渠道土质、泥沙含量和灌区地面的坡度，i越大，则v越大，使A减少，容易冲刷渠床；如i越小，使得v过小，会使渠道淤积，输水能力降低；渠道比降的选择。渠道边坡系数即为边坡水平方向投影长度（用1表示）与垂直方向投影长度（用m表示）比值；m越大则边坡越缓，越小则边坡越陡值要，m为零时渠道断面为矩形；因此m值要根据渠床土壤地质与渠道深度来确定。渠道断面的宽深比的选择既要满足渠道水力最优断面宽深比：为保证渠床稳定，渠道流速应满足不冲、不淤。
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3 小型灌区农田水利渠道施工
3.1混凝土预制U型槽
U型槽应用于小型农田水利渠道施工的第一步，便是预制混凝土U型槽，预制所使用的机械设备应是经国家认证的构件成型设备，较为常见的就是型号为LZYB-1的成型设备。该设备制作流程简单、成本投入低，在混凝土U型槽的预制上有着极大的优势。而常用的U型槽规格则包括四种，分别是UD60、UD50、UD40以及UD30，每节U型槽1.0米长，5厘米的壁厚。其次便是实施混凝土配比的试验。以小型农田水利渠道设计的标准与要求、技术水平以及水泥砂石料为依据，进行该工程的混凝土配比试验。最后采取的混凝土配比为：C20强度等级，普通硅酸盐32.5级水泥，卵石、砂、水泥比为2.06∶1.55∶1，0.45至0.5的水灰比，2.5至3.5的中粗砂细度，10至25毫米的卵石粒径。由于工程所在地的骨料级配不能符合设计的标准要求，故适当在其中掺入早强减水剂与粉煤灰。然后就是对预制U型槽的养护工作，在其生产24小时后对其进行养护，特别要注意的是防冻与保湿过程，除了其强度应达到设计标准之外，还应保证其表面光滑平直，无麻面蜂窝与变形问题。
3.2U型槽的施工安装
基础挖填。应先放样，开挖线于开挖土方之前，然后以开挖线为基准实施开挖作业，防止超挖现象出现。在进行填土时则应注意其顶面的平整度，进而使U型基槽挖掘的准确性得以保证。完成挖填土方后，人工抬运制成的U型槽于土渠中以作样板之用，其放置间距为20米，并以这些样块作为基准，在两个断面之间拉线自上而下对基槽断面进行修整。一般情况下，土槽的上口宽相较于普通构件要宽约2厘米。
3.3U型槽的安装
完成基槽的开挖成型后，将C15强度等级的细石混凝土浇于槽内，其厚度为5厘米，宽则为U型槽半径的一半，以作垫层之用，要保证所浇垫层的厚度均匀。在安装过程中，按所设计的比降，间隔5至10米便设置控制点一个，同时将一块U型槽安装于控制点处，其槽底高程应符合设计要求。随后便自下游向上游的U型槽安装施工，U型槽相邻间隙应留有20毫米的宽度，以留作勾缝之用。本工程勾缝流程为，1∶2.5的水泥砂浆先进行涂刷，再使用1∶2的泥浆对勾缝进行抹光、压平、填满处理。除此之外，建议每间隔5米设置沥青麻丝伸缩缝。
3.4回填土
U型槽顶部与侧墙的回填土施工之前应进行微调，并保证回填后夯实。回填的泥土必须紧密，严禁出现大石、树根与杂草。应保证侧墙填土的宽度超过30厘米，侧墙顶的填土超出5至10厘米。
3.5混凝土现浇压顶
U型槽的使用寿命取决于混凝土压顶的质量，通常情况下使用的施工技术为现浇压顶技术，这样就能够将U型槽稳定性的问题进行解决。本工程混凝土现浇压顶所使用的是预制混凝土空心压条，强度等级为C20，其尺寸为孔径60毫米，断面120×120毫米。
结束语：
当前，我国正在全力推进现代化建设伟大事业。农业现代化是我国现代化建设事业的重要组成部分。做好小型灌区农田水利渠道建设工作，是农业现代化建设顺利推进的基础保障。设计是水利渠道项目施工的蓝图，施工又是水利工程项目实施的主体，提高设计和施工的的科学化、规范化、精细化水平，是充分发挥水利渠道使用效能，实现水利工程项目经济效益和社会效益目标的基本手段。有关部门要高度重视小型农田灌溉水利渠道设计、施工，切实采取有效措施，务必保障工程设计、施工质量，为我国农业的健康有序发展奠定良好的基础条件。
参考文献：
[1]左令中.小型灌区农田水利渠道设计与施工分析[J].农技服务，2014（7）.
[2]师李军.分析小型农田水利渠道设计与施工[J].中国水运（下半月），2013（10）.
论文作者:王向龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
标签：渠道论文; 农田水利论文; 高程论文; 断面论文; 混凝土论文; 灌区论文; 水位论文; 《基层建设》2018年第21期论文;