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摘要：随着农业的快速发展以及社会地位的不断提高，小型农田水利工程也对人们的生产生活产生着影响。通过建设农田水利渠道设施，有利于调节和改善农田水资源分布状况和地区水利条件，满足农业生产的需求，提升农业生产的产量，因而农田水利渠道的施工质量必须得到保证。文中在研究小型农田水利工程以及灌渠系统的特性的基础上，利用实例模型探究了其渠道设计与施工，最后还对其施工使用效果作了评价。
关键词：小型农田；水利工程；渠道设计；施工
中图分类号：TV文献标识码： A
引言
农田水利渠道在农业生产中有着不可替代的作用，可有效地调节水资源的分布状况及改善农田水利条件。农田水利渠道的设计和施工是保证农田水利渠道质量的关键因素，但是，目前农田水利渠道的设計和施工中仍然存在着一些问题，影响了农业的生产和水利化程度的提高。本文就南郑县小型农田水利渠道设计与施工存在的问题进行了分析，以着力提高农田水利渠道设计与施工的水平。
一、小型农田水利工程研究概述
小型农田水利工程是指农村的小水库、机电井、蓄水池、抽水站等工程建设，在建设过程中具体包括蓄水设施、引水设施、输水配水设施、渠系建筑物、提水设施、田间灌水设施、防洪设施、排漠除渍设施等水利施工建设设施，而渠道设计与施工属于输水配水设施范畴，也是小型农田水利工程建设的重中之重。基于各地区不同的的水文水资源条件、地理位置、种植结构、灌溉方式、工程建造特点，小型农田水利工程在地域性、结构和规模上虽然形态各异，但还是具有共同的运行规律和通性；同时因其在技术上的不可分性，使整个项目各工程必须配套协作、同时建成，才能产生较好的综合效益，因此研究小型农田水利工程渠道设计与施工有着重要的全局性意义。同时分析小型农田水利工程灌溉系统特性，是我们进一步研究其渠道设计与施工的理论基础。灌溉渠道系统是指从水源取水，经由渠道与建筑物向农田供水，并利用田间工程灌溉的工程系统，而小型农田渠道系统主要由渠道枢纽、输配水工程以及田间工程三部分构成。灌溉渠道可分为干渠、支渠、斗渠、农渠和毛渠五级。其中干渠布置于最高处以控制大面积农田，与支渠可构成输水渠道。斗渠、农渠作为配水渠道，可满足机械化耕作要求，且要保持各级渠道相互垂直，间距合宜。而毛渠等临时性灌水系统以及放水建筑物、量水设施等统称田间工程。
二、我国小型农田水利渠道设计的基本原则
对于水利渠道的设计原则，要进行综合的考量，将我国水、田等各个方面的规划设计都要考虑在内。从而使得我国农业生产的经济效益与社会效益能够最大化的进行有效的结合。①水利渠道设计要保证灌溉用水使用的最大化效益，提高单位水量的灌溉面积与效果。②水利渠道的设计不仅要满足农田的用水需求，还要注意与农田的防洪、排涝以及工业、生活用水的有效结合，以使得农田对于干旱和洪涝都能具有有效的防护功能。③对于我国小型农田的水利渠道设计要以实际情况为主要的设计基础，重视实地考察的必要性与重要性，是水利渠道设计中最为关键的设计原则
三、农田水利渠道设计在实际中的应用实例分析
某地区小型农田水利工程建设于1968年6月，受制于建设时的技术与经济条件，其建设标准较低，多数为土渠且年代久远，严重存在渗漏、倒塌、淤塞等问题，其水源可利用系数仅0.3至0.5。因此对于水利渠道进行合理裁弯，使得渠线保持平顺是小型农田水利渠道设计的原则。
1、U型槽断面规格设计
应以工程项目所在灌溉区域的实际情况、灌溉面积为依据，将斗渠、支渠、干渠等渠道的设计流量计算出来，即损耗流量与净流量之和。而后根据所得到的设计流量值对U型槽内空断面尺寸进一步确定，而直接决定内空断面尺寸的则是U型槽内的纵坡降与槽内过水流量，最后就能够计算出合理的U型槽断面规格。U型槽相关构件参数。
2、小型农田水利渠道施工
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。
2）U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。另外，决定U型槽使用寿命的另一个因素就是基础土的紧密程度，因此在对基础土进行处理时，应以质量控制标准与设计要求为依据对紧密度进行严格控制，同时对其进行实时测量从而实施比降控制，在过田地段应加设渠底的垫层，最大限度防止因田面水位高于渠内水位而出现倒流。
3）U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。
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。
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。
四、结束语
对于我国农业生产的发展，水利渠道工程在改善农业生产水利条件方面发挥着积极的现实意义，但是，从目前我国小型农业水利渠道的设计与施工上，能发现不少设计缺陷与施工质量问题，其严重制约着我国农业经济建设的发展进度。所以，为了保证我国水利渠道的施工质量，要从水利渠道的设计与施工问题方面入手，分析造成这些问题的原因，探究其有效的解决措施。此外，混凝土U型水利渠道在我国农业水利建设中有着较大的发展空间，对于我国小型农田水利渠道的施工质量有着良好的保证作用，以及对我国农业经济发展的促进作用。
参考文献
[1]王朝军.U型混凝土渠道在灌区末级渠系中的应用[J].河南水利与南水北调，2010.
[2]刘木兰.浅谈预制混凝土U型槽在重点县工程建设中的应用[J].科技论坛，2010，（8）：9-10.
[3]覃献基.小型农田水利渠道设计与施工[J].科技风，2012（5）：176-177.
[4]潘平安，郭学峰.现浇清水混凝土渠道施工工艺流程与技术[J].湖南水利水电，2010，（6）：19-21.
［5］艾拜都拉·赛丁.浅谈节水灌溉中U型渠道与滴灌应用分析［J］.中国水运，2013，13(06):217－218.
关键词：小型农田；水利工程；渠道设计；施工
中图分类号：TV文献标识码： A
引言
农田水利渠道在农业生产中有着不可替代的作用，可有效地调节水资源的分布状况及改善农田水利条件。农田水利渠道的设计和施工是保证农田水利渠道质量的关键因素，但是，目前农田水利渠道的设計和施工中仍然存在着一些问题，影响了农业的生产和水利化程度的提高。本文就南郑县小型农田水利渠道设计与施工存在的问题进行了分析，以着力提高农田水利渠道设计与施工的水平。
一、小型农田水利工程研究概述
小型农田水利工程是指农村的小水库、机电井、蓄水池、抽水站等工程建设，在建设过程中具体包括蓄水设施、引水设施、输水配水设施、渠系建筑物、提水设施、田间灌水设施、防洪设施、排漠除渍设施等水利施工建设设施，而渠道设计与施工属于输水配水设施范畴，也是小型农田水利工程建设的重中之重。基于各地区不同的的水文水资源条件、地理位置、种植结构、灌溉方式、工程建造特点，小型农田水利工程在地域性、结构和规模上虽然形态各异，但还是具有共同的运行规律和通性；同时因其在技术上的不可分性，使整个项目各工程必须配套协作、同时建成，才能产生较好的综合效益，因此研究小型农田水利工程渠道设计与施工有着重要的全局性意义。同时分析小型农田水利工程灌溉系统特性，是我们进一步研究其渠道设计与施工的理论基础。灌溉渠道系统是指从水源取水，经由渠道与建筑物向农田供水，并利用田间工程灌溉的工程系统，而小型农田渠道系统主要由渠道枢纽、输配水工程以及田间工程三部分构成。灌溉渠道可分为干渠、支渠、斗渠、农渠和毛渠五级。其中干渠布置于最高处以控制大面积农田，与支渠可构成输水渠道。斗渠、农渠作为配水渠道，可满足机械化耕作要求，且要保持各级渠道相互垂直，间距合宜。而毛渠等临时性灌水系统以及放水建筑物、量水设施等统称田间工程。
二、我国小型农田水利渠道设计的基本原则
对于水利渠道的设计原则，要进行综合的考量，将我国水、田等各个方面的规划设计都要考虑在内。从而使得我国农业生产的经济效益与社会效益能够最大化的进行有效的结合。①水利渠道设计要保证灌溉用水使用的最大化效益，提高单位水量的灌溉面积与效果。②水利渠道的设计不仅要满足农田的用水需求，还要注意与农田的防洪、排涝以及工业、生活用水的有效结合，以使得农田对于干旱和洪涝都能具有有效的防护功能。③对于我国小型农田的水利渠道设计要以实际情况为主要的设计基础，重视实地考察的必要性与重要性，是水利渠道设计中最为关键的设计原则
三、农田水利渠道设计在实际中的应用实例分析
某地区小型农田水利工程建设于1968年6月，受制于建设时的技术与经济条件，其建设标准较低，多数为土渠且年代久远，严重存在渗漏、倒塌、淤塞等问题，其水源可利用系数仅0.3至0.5。因此对于水利渠道进行合理裁弯，使得渠线保持平顺是小型农田水利渠道设计的原则。
1、U型槽断面规格设计
应以工程项目所在灌溉区域的实际情况、灌溉面积为依据，将斗渠、支渠、干渠等渠道的设计流量计算出来，即损耗流量与净流量之和。而后根据所得到的设计流量值对U型槽内空断面尺寸进一步确定，而直接决定内空断面尺寸的则是U型槽内的纵坡降与槽内过水流量，最后就能够计算出合理的U型槽断面规格。U型槽相关构件参数。
2、小型农田水利渠道施工
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。
2）U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。另外，决定U型槽使用寿命的另一个因素就是基础土的紧密程度，因此在对基础土进行处理时，应以质量控制标准与设计要求为依据对紧密度进行严格控制，同时对其进行实时测量从而实施比降控制，在过田地段应加设渠底的垫层，最大限度防止因田面水位高于渠内水位而出现倒流。
3）U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。
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。
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。
四、结束语
对于我国农业生产的发展，水利渠道工程在改善农业生产水利条件方面发挥着积极的现实意义，但是，从目前我国小型农业水利渠道的设计与施工上，能发现不少设计缺陷与施工质量问题，其严重制约着我国农业经济建设的发展进度。所以，为了保证我国水利渠道的施工质量，要从水利渠道的设计与施工问题方面入手，分析造成这些问题的原因，探究其有效的解决措施。此外，混凝土U型水利渠道在我国农业水利建设中有着较大的发展空间，对于我国小型农田水利渠道的施工质量有着良好的保证作用，以及对我国农业经济发展的促进作用。
参考文献
[1]王朝军.U型混凝土渠道在灌区末级渠系中的应用[J].河南水利与南水北调，2010.
[2]刘木兰.浅谈预制混凝土U型槽在重点县工程建设中的应用[J].科技论坛，2010，（8）：9-10.
[3]覃献基.小型农田水利渠道设计与施工[J].科技风，2012（5）：176-177.
[4]潘平安，郭学峰.现浇清水混凝土渠道施工工艺流程与技术[J].湖南水利水电，2010，（6）：19-21.
［5］艾拜都拉·赛丁.浅谈节水灌溉中U型渠道与滴灌应用分析［J］.中国水运，2013，13(06):217－218.