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摘要：对于农田水利工程来说，水利渠道是至关重要的组成部分，它不仅能够保证农业灌溉能够最为科学、合理，而且对于排涝等都有着相当积极的意义。而农田水利工程的设计在整个过程中具有举足轻重的作用，所以科学地设计和合理地进行施工是保证农田灌溉顺利进行的一个根本保障。本文作者就此进行了分析。
关键词：农田水利；灌溉渠；设计
Abstract: For farmland water conservancy, water channel is the most important part, it not only can ensure agricultural irrigation can be the most scientific and reasonable, but also for drainage and so has a very positive meaning. The design of water conservancy projects play a decisive role in the whole process, so the scientific design and reasonable construction is a fundamental guarantee of the smooth progress of the farmland irrigation. The author analyzed.
Key words: water conservancy; irrigation canal; design
中图分类号：TU2 文献标识码： 文章编号一、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、路的规划密切结合，同时还要考虑其他用水部门如发电、人畜饮水的需要，全面安排，统筹兼顾，做到科学合理，便于管理，充分利用水土资源，扩大灌溉面积，最大限度地实现经济效益和社会效益的完美结合。其规划布置一般应遵循下述基本原则：
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。
2.灌溉渠道要与防洪、除涝、排渍、航运、水电以及城市的工业生产、居民生活用水相结合，符合城市发展的要求，使干旱和洪涝灾害能够得到综合治理。
3.灌溉渠道设计要在保持灌溉区域水资源平衡的基础上，对灌溉效益进行分析，然后选定合适的灌溉渠道设计方案。
4.对灌区的水资源进行开发利用要符合灌区所在流域的水利规划方案，并且要以满足灌区的生态环境保护为原则，以当地的实际状况为基准，对灌区的地表水和地下水进行综合利用；同时蓄水、引水和排水相结合，渠道，沟渠，水塘、水库等多个储水措施以及其他合理的方式进行联合利用，对灌区所拥有的水资源进行充分利用，提高水的利用率，扩大灌溉面积。
二、农田水利工程渠道的设计标准
一般来说灌溉设计标准要以灌区水源来水情况、现有水利设施情况、农业发展要求和当地经济条件等因素为依据,再综合考虑加以合理确定。灌溉设计标准是表示灌溉水源对于灌溉用水的保证程度。设计标准高,意味着灌溉用水的保证程度也高。因此,它直接影响着灌溉工程的规模大小。 一般来说,灌溉设计的标准有两种:一是灌溉设计保证率,二是抗旱天数。
1.灌溉设计保证率
灌溉设计保证率指的是某个灌溉工程在长期使用期间,灌溉用水得到满足的年数占总年数的百分数,用符号“P”表示。例如P=80%,就表示某工程在100年内有80年能满足全灌区的灌溉用水要求,其余20年不能完全保证,有缺水现象。P=80%就是这个灌区的灌溉设计保证率。因此,在设计农田水利灌溉工程时,设计方必须要根据工程所在地的情况,来确定灌溉工程的规模,特别是当地水源状况和作物种类。在水源缺乏地区和以旱作物为主的地区,灌溉设计保证率可以取50%～80%;在水源豐富地区和以水稻为主的地区,可取70%～95%。
2.抗早天数
所谓抗旱天数,就是以灌溉设施,如小水库、塘坝等的供水能力为依据,以连续无雨(“连续无雨”,不是指抗旱期内绝对无雨,而是指降雨量很少,一般将日降雨量小于日蒸发量的情况都当作无雨处理)的情况下,能满足作物需水要求的天数为标准。例如灌溉设施可以满足连续80天的作物灌溉用水,则该灌溉设施的灌溉设计标准为抗旱80天。抗旱时间应规定为当地主要作物需水要求迫切的灌溉时期。抗旱天数的确定,要按不同地区的情况来确定,在设计时“具体情况具体分析”。
三、农田水利渠道设计在实际中的应用
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。
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，每条U型槽0.5 米长，3.5 至4 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
1）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。在进行填土横直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。
2）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。
3）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。
4）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
综上所述，小型农田水利建设是农业发展的最基础的条件，是实施农业可持续发展的关键。农田水利渠道的设计与施工是保证水利工程灌溉效益的重要环节之一，合理规划设计水利渠道并根据设计方案付诸施工，对于提升灌溉水源利用率来说是非常重要的。
参考文献：
[1] 何少艺.农田水利学[M].北京：中国水利水电出版社，2010（12）.
[2] 马清志,赵庆民.农田灌溉工程的抗灾作用及减灾措施[J].治淮，2009，（10）.
[3] 尹三春．水利工程设计中的常见问题及解决对策浅析［J］．硅谷，2011，(17).
关键词：农田水利；灌溉渠；设计
Abstract: For farmland water conservancy, water channel is the most important part, it not only can ensure agricultural irrigation can be the most scientific and reasonable, but also for drainage and so has a very positive meaning. The design of water conservancy projects play a decisive role in the whole process, so the scientific design and reasonable construction is a fundamental guarantee of the smooth progress of the farmland irrigation. The author analyzed.
Key words: water conservancy; irrigation canal; design
中图分类号：TU2 文献标识码： 文章编号一、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、路的规划密切结合，同时还要考虑其他用水部门如发电、人畜饮水的需要，全面安排，统筹兼顾，做到科学合理，便于管理，充分利用水土资源，扩大灌溉面积，最大限度地实现经济效益和社会效益的完美结合。其规划布置一般应遵循下述基本原则：
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。
2.灌溉渠道要与防洪、除涝、排渍、航运、水电以及城市的工业生产、居民生活用水相结合，符合城市发展的要求，使干旱和洪涝灾害能够得到综合治理。
3.灌溉渠道设计要在保持灌溉区域水资源平衡的基础上，对灌溉效益进行分析，然后选定合适的灌溉渠道设计方案。
4.对灌区的水资源进行开发利用要符合灌区所在流域的水利规划方案，并且要以满足灌区的生态环境保护为原则，以当地的实际状况为基准，对灌区的地表水和地下水进行综合利用；同时蓄水、引水和排水相结合，渠道，沟渠，水塘、水库等多个储水措施以及其他合理的方式进行联合利用，对灌区所拥有的水资源进行充分利用，提高水的利用率，扩大灌溉面积。
二、农田水利工程渠道的设计标准
一般来说灌溉设计标准要以灌区水源来水情况、现有水利设施情况、农业发展要求和当地经济条件等因素为依据,再综合考虑加以合理确定。灌溉设计标准是表示灌溉水源对于灌溉用水的保证程度。设计标准高,意味着灌溉用水的保证程度也高。因此,它直接影响着灌溉工程的规模大小。 一般来说,灌溉设计的标准有两种:一是灌溉设计保证率,二是抗旱天数。
1.灌溉设计保证率
灌溉设计保证率指的是某个灌溉工程在长期使用期间,灌溉用水得到满足的年数占总年数的百分数,用符号“P”表示。例如P=80%,就表示某工程在100年内有80年能满足全灌区的灌溉用水要求,其余20年不能完全保证,有缺水现象。P=80%就是这个灌区的灌溉设计保证率。因此,在设计农田水利灌溉工程时,设计方必须要根据工程所在地的情况,来确定灌溉工程的规模,特别是当地水源状况和作物种类。在水源缺乏地区和以旱作物为主的地区,灌溉设计保证率可以取50%～80%;在水源豐富地区和以水稻为主的地区,可取70%～95%。
2.抗早天数
所谓抗旱天数,就是以灌溉设施,如小水库、塘坝等的供水能力为依据,以连续无雨(“连续无雨”,不是指抗旱期内绝对无雨,而是指降雨量很少,一般将日降雨量小于日蒸发量的情况都当作无雨处理)的情况下,能满足作物需水要求的天数为标准。例如灌溉设施可以满足连续80天的作物灌溉用水,则该灌溉设施的灌溉设计标准为抗旱80天。抗旱时间应规定为当地主要作物需水要求迫切的灌溉时期。抗旱天数的确定,要按不同地区的情况来确定,在设计时“具体情况具体分析”。
三、农田水利渠道设计在实际中的应用
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。
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，每条U型槽0.5 米长，3.5 至4 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
1）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。在进行填土横直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。
2）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。
3）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。
4）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
综上所述，小型农田水利建设是农业发展的最基础的条件，是实施农业可持续发展的关键。农田水利渠道的设计与施工是保证水利工程灌溉效益的重要环节之一，合理规划设计水利渠道并根据设计方案付诸施工，对于提升灌溉水源利用率来说是非常重要的。
参考文献：
[1] 何少艺.农田水利学[M].北京：中国水利水电出版社，2010（12）.
[2] 马清志,赵庆民.农田灌溉工程的抗灾作用及减灾措施[J].治淮，2009，（10）.
[3] 尹三春．水利工程设计中的常见问题及解决对策浅析［J］．硅谷，2011，(17).