浅析混凝土“U”型渠道在农田水利工程中的应用

拓永红（甘肃省张掖市甘州区大满水利电力管理处，甘肃　张掖　734000）

浅析混凝土“U”型渠道在农田水利工程中的应用

拓永红
（甘肃省张掖市甘州区大满水利电力管理处，甘肃张掖734000）

资源作为农业发展的必需品，必须要得到足够的满足，通过采取各种措施对田间工程进行综合改造，提高灌溉水的利用效率，改善农业生产条件，提高粮食生产能力，改善生态环境，提高水资源的配置效率，提高灌区的经济效益、生态效益、社会效益，促进农业和农村经济持续稳定发展。灌溉过程中要确保水资源使用的节约性，则“U”型混凝土渠道为水利工程中的一种常用方法，而该新型灌溉形式与较为传统沟渠灌溉形式相比，有着诸多的优点，文中在简单分析混凝土“U”型渠道的运用优势基础之上，阐述了施工过程中所涉及的技术和工艺要点。

混凝土“U”型渠道；应用优点；施工技术要点

促进经济长期平稳较快发展和社会和谐稳定，夺取全面建设小康社会新胜利，必须下决心加快水利发展，切实增强水利支撑保障能力，实现水资源可持续利用。大兴农田水利建设，开展田间工程节水改造，是加快水利发展不可缺少的一部分。这就要求国家在大力发展农业的前提下，提出了建设节约型社会的口号，它指导着人们在进行水利建设时，要充分考虑到当地的现状，尽可能的减少水资源浪费，并且实现水资源的重复使用。

由于混凝土自身所具备的物理特性，混凝土“U”型渠道的抗冲击能力较强，表面糙率小，吸水率底，工程水力学性能好，防渗效果好，确保和提高了灌溉效率。大满灌区隶属张掖市甘州区，地处甘州区西部。灌区内共有小满、大满、党寨、碱滩、上秦、三闸6个镇的48个行政村，11个国营及机关农、林场，总人口7.65万人，其中农业人口7.12万人。灌区总土地面积65.85万亩，设计灌溉面积33.95万亩，现状有效灌溉面积30.2万亩。2001年至2009年开展了黑河流域灌区节水改造项目，大满灌区实施“U”形渠道防渗渠工程配套13.07万亩392km，其在推动农业发展和灌溉节水方面取得了一定成效。

一、采用“U”型混凝土渠道灌溉方法的技术优势分析

伴随科技和时代的不断发展，我国农业生产事业不断引入了许多先进灌溉工艺，而混凝土U型渠道和其他传统人工造渠比较而言，有着非常显著的有点，此处我们分六方面内容对其进行总结。

首先，节约用水。我国倡导发展节约社会，这需我们由多方面着手，要切实重视各类资源的合理运用与配置优化，建设“U”型混凝土渠道，其不但可以使得建材得到极大的节约，同时还可以大大减少灌溉时对水的较大浪费，如此便可以省下大部分农业建设费用，对于农户的增收有着十分重要的现实意义。

其次，运行的通畅性。以往的人工形式渠道，均是筑填或挖出一条渠沟，并未进行一些其它的防护对策，在长时间的运行过程中，极易引起沟渠堵塞，如此不但需耗费大量人力进行补修，而且还将对正常灌溉工作产生影响。而建设“U”型混凝土渠道，便可减少渠道出现堵塞的几率，从而保证农业灌溉的高效、顺利实现。

接着，渠道覆盖性。在农作物的生长中，需通过人工灌溉，以满足其所需水分，灌溉时，合理配置渠道便显得十分关键，混凝土“U”型渠道能够按照灌溉的实际需要，在满足该地区自然规律的条件下，构建四通八达的灌溉沟渠，可以覆盖全部农田，从而发挥出关键的引流效用；并且建设U型渠道，可以明确水的流动去向，以保证水源灌溉可以及时进行。

再者，运用持久性。农业发展有着一定长期特性，需不断对农作物实施灌溉，而这便需要灌溉渠道应具备足够强大的质量保障，而在混凝土的建设中，工程材料使周边土壤凝固性得到提升，可有效避免因大水造成的破坏性。

此外，有较好的力学特性。“U”型槽下端呈反拱形，半圆外土体大部分处在稳定形态，而直立部分土侧的压力较小。而对于来源于外部冻胀作用具备很强抵抗性，冻胀性仅是梯型渠1/4到1/3，如果冻胀性很强，则U型渠道便会总体提升，在解冻之后大多能够复位。

最后，施工材料具有抗渗特性。混凝土是非常坚固的一类施工材料，在农业灌溉中运用，可以充分发挥出其关键的抗渗特性，因在建设U型混凝土渠道时，它的外围均是通过了严密的设计与防护，可减少用水在向农田流动时的耗损，从而使水资源使用效率得到极大提升。

二、混凝土U型渠道在构建中需注重的施工技术要点

在当前的农业发展之中，混凝土U型渠道因其十分突出的优势，不断获得了广泛运用。在实际施工中，应对其可能发生的问题实施合理预测，并综合分析各类因素的影响，以保证水利工程的总体建设质量。施工技术要点现总结为以下几方面。

（一）渠道的合理设计

在进行U型混凝土渠道设计过程中，应严格依据该地区实际地形，满足农田的浇灌需要，为便于日后灌溉，以及降低整修次数，因此，必须对灌溉渠道走向开展合理、科学的设计，在进行设计前，应首先准确勘测该地区地质状况，在认真了解土质的条件下，以制订渠道建设方案，之后还需在逐渐研究与分析下，对方案进行逐步优化。

在设计方案的制定进程之中，必须遵循以下基本原则，即应尽量保证渠道处于直线形态。为材料损耗的最大程度减少，以节省施工费用，严格根据最短线路实施建设，有十分重要的实际意义，并且直线建设可以极大的降低施工困难程度，这便为工程质量奠定了重要基础，使得水流的渠道处于直线形态，还可以加速水流速度，降低水在流动时的阻力；但是，直线修建很有可能会受到地形的影响，因此我们要做到具体问题具体分析，坚持因地制宜的思想，做好方案设计工作。

（二）U型槽预制

按照流量设计来确定“U”型槽的断面尺寸。科学选用混凝土的配合比及外加剂也是“U”型槽质量和成型的重要影响因素，混凝土应选择425号普通硅酸盐水泥，混凝土配合比要符合抗冻、强度、和易性及抗渗需要。要按照砂浆本身的水含量来对水灰比进行严格的控制，控制其值处于0.60～0.65范围内。砼坍落度应控制于1～3cm。预制混凝土骨料超逊径，控制含泥量处于合理的范围之内。用于预制砼的模具，进行强度、刚度和稳定性的测定，以保证预制砼结构的形状尺寸符合设计规定。预制模具安装在牢靠坚实的地基上，以保证所浇筑的砼结构不发生位移，沉陷和漏浆。预制前对模具进行整理，使模具安装达到面平角直，并对模具的对角线进行校正，使其满足设计要求。模具的面板涂脱模剂（废机油），以利脱模。砼振捣采用插入式振捣器进行振捣，振捣时振捣器应垂直插入，插入要快，拔出要慢，以免在砼中留有空洞。正常气温下，混凝土浇筑后12 h左右开始养护，养护时间不少于14 d。

（三）具体挖掘工作

当渠道设计方案得到确定以后，紧接着要做的就是进行挖掘工作，这是建设渠道非常重要的环节。施工人员在这个过程中，要严格按照预期的设计方案进行，对建设的相关数据进行分析研究，这将直接影响到U性渠道的有效性；根据往日的建设经验来说，一般可以将挖掘工作分为挖方以及填方两大部分，应尽量做到避免出现同一区域内挖方或者填方面积较大的现象，保持渠道基础的稳定性。此外，要对施工工作进行有效的监督和管理，中心线放样：在弯道顶点处或500m左右埋设固定点，沿渠每20m在渠中心设中心桩或墩。高程放样：严格以沿渠布设的水准点（BM点）高程及设计高程放样，将放样高程线标记到测设好的中线桩或墩上，并按照质量检验允许偏差要求严格控制其偏差，以确保混凝土U型渠道建设能够充分发挥其巨大的作用。

（四）垫层石铺设要求

垫层料的粒径、级配、材质、含泥量必须符合设计要求或施工规范规定。料径5～60mm，级配良好，石质坚硬，含土量＜5%。堤岸土方整平后，进行垫层石拉运铺设工作，为防止将浮土或杂物混入垫层石内，垫层石铺设经溜槽或其它措施以防止渠坡土滑入。

（五）“U”型槽衬砌

“U”型槽拉运采用农用等小型运输机械拉运，“U”型槽应竖着放置，车槽铺垫麦草，避免震动和碰撞，下车堆放严防损坏。衬砌前应将四周衬砌缝面洗刷干净，要求砌筑面平线直，缝宽均匀。勾缝前应将缝内清理干净，以保证灌缝厚度，用细粒砼灌缝，要求捣实、压平、抹光，缝面应低于板面2～3mm ，缝宽5cm。养护同现浇砼。

三、结语

农业发展的好坏，将直接影响到社会进步的快慢，农民的小康将直接决定着国家的强盛；水利工程建设作为促进农业发展的重要举措，其有效性对农作物的生长有着至关重要的作用，混凝土“U”型渠道的广泛应用，在响应建设“节约型”社会的同时，促进了农业的快速发展。

（编辑：刘国华）

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2016-01-20

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