河源市华建水利水电建筑工程有限公司
摘要：在农业生产过程中灌溉是重要的内容，尤其在对农作物产量方面起着十分重要的影响，也从一定程度上影响社会稳定以及经济发展。因此，需要强化对于农田水利渠道设计以及施工。本文我们通过研究灌区农田水利渠道设计和施工分析，并希望通过研究能够为农田水利建设提供理论参考，使我国农业生产实现可持续性发展。
关键词：灌区；农田；水利；渠道；设计；施工；技术；
对于我国水利工程来说，农田水利渠道是重要的内容，其在水利中占据十分重要的地位，也能够从一定程度上促进我国农业生产的发展。从目前中国农田水利渠道建设情况来看，由于受到技术和经济发展水平等多种因素，在施工设计和质量方面存在不规范和质量较差的问题，导致在实际施工作业时工程渗透现象严重，影响了农田水利渠道的综合效益。因此，有关部门需要加强灌区农田水利渠道的相关设计，对施工要点进行详细分析，具有一定的现实意义。
一、灌区农田水利渠道设计的基本原则与内容
1.1设计基本原则
对于中国的农田水利渠道来说，设计是一个相对复杂的过程，在能够满足灌溉的基础上能够提升水利渠道所产生的社会和经济效益，此外在设计时需要遵循一定的原则。首先，我们需要确保最大限度地利用水资源，避免浪费水资源，最大限度地利用水资源渠道所覆盖的区域。其次，使渠道功能实现多样化。水利渠道在功能上除了能够灌溉农田之外，还需要为周边人们提供生活饮用水以及具有排洪、抗捞等功能。渠道应该具有一定的实用性，能够与当地人民的生产和生活需求保持一致，使水道具有一定的实用价值。另外，尤其是在设计一些U形槽部分时，必须确保水道截面的顶部，高度和水位高度在合理的范围内。在设计横截面尺寸时，应根据流动原理进行流量计算。渠道的设计主要与多项指标有关，比如渠床深度，边坡系数，渠道的槽率等，同时，这些指标对于工程造价起着十分重要的作用。在设计通道截面的纵横比时，必须使水利最佳截面宽高比达到标准要求。
1.2设计的内容
在进行u型槽断面设计过程中需要确定渠道中段面，渠底，渠顶高程等水位工程相关内容，其中在渠底高程上，需要通过水位高程减去水深来获取数据，渠顶高程需要通过水位超高与水位高程相加获得。水位高程是各级渠道长度，坡降，水头损失以及地面高程等之和。损耗流量和径流量之和是各渠支渠和各个干渠道流量，需要根据实际情况以及灌溉面积进行计算。在横断面设计时，需要根据有流原理来设计流量，具体的公式如下所示，
其中，A、R以及i分别代表水断面面积，水力半径以及渠道的比降。其中，渠道会影响工程造价，而这一影响主要是与渠床宽度，边坡系数以及渠道槽率有关的。在选择渠道断宽深壁时，应当满足最优化的断面宽深比，如下公式所示，。其中m表示渠道垂直投影长度，是影响渠道边坡系数的主要因素，该数值是与边坡系数成反比的。为了能够确保渠床实现稳定性，在渠道流速上应当满足一定的范围值。
二、灌区农田水利渠道施工的流程与技术要点
从当前我国灌区农田水利渠道的实际情况上来看，大多采用的是混凝土结构，常见的混凝土结构有混凝土u型槽，砼衬砌以及浆砌石支砌结构。具体相应的施工流程与技术要点分别如下。
2.1混凝土U型槽施工流程与技术要点
在u型槽预支过程中需要做好质量控制，在材料选择以及机械设备选择上应当选择一些经过国家有关部门认证以及适合工程需求的机械设备，可以采用LZYB-1设备。在材料方面需要满足灌区的实际情况，包括气候，水资源特点，并根据这些特点进行相应的选择，确保预制u型槽能够实现良好的性能要求。其次，在维护方面，需要对U形槽进行保湿和防冻处理，以确保U形槽在实际使用过程中不会出现变形等问题。其次，要做好渠道方向控制。在重新铆接部分，应严格进行比较，以确保每个参数的偏差在一定范围内，控制标准桩的间距，以及在底部的挖掘深度。尽量避免在开挖过程中出现开挖渠道过度或不足的问题，控制好渠道的开挖过程，在实际开挖时为了能够提升渠道的质量，根据预期的放样情况，根据图纸和图纸的实际情况选择合适的方法，并在不同的部分进行实际的开挖工作，能够将坡度，深度以及宽度实现预计的图纸设计要求。在安装技术方面，首先在开挖机槽中需要设置一定厚度的垫层，该垫层应当满足质量要求以及确保各个垫层的密实度和均匀性，垫层多为细石混凝土材料构成，设置控制点，将每个控制点之间间隔保持在5cm的范围之内。将预制u型槽按照图纸要求放置到相应的控制点中，按照从上到下的顺序完成对于u型槽的安装，各个u型槽之间需要保留20mm的缝隙，确保在后期作业过程中能够实现勾缝作业。在勾缝时，应当使用一定比例的水泥砂浆来完成涂刷工作，采用1：将2的水泥浆压平并填充这些接头以确保接头的质量。最后，在回填土过程中需要做好相关的技术控制，在做好回填土质量时，不能使用一些杂草，土壤或者含有大石块的杂质，土壤应当确保回填土的均匀性和紧密性，提高回填的质量水平。其次需要对各个u型槽位置进行微调，包括侧墙和顶部位置等，便于后期进行回填土施工，使其起到一定的固定作用。在后期工作中做好，在U型槽回填相关技术指标中应确保顶壁填充高度为5cm，宽度控制在30cm以上。在混凝土浇筑技术中，可以使用C20预制混凝土空心珠，这是根据U形槽的实际孔径和尺寸要求确定的，这样可以达到很好的稳定效果。
2.2现浇砼衬砌施工流程与技术要点
首先需要做好前期的施工准备工作，根据图纸设计要求，需要做好对于机械设备管理以及水电方面管理的准备，设置相应的永久性和临时性的排水设置。搞好土方工程的建设，在具体过程中，在土方施工之前需要做好渠道方向工作，借助仪器，比如经纬仪可以确定中心线，设置相应的中心桩，在弯道处以及直线段分别每间隔5米及50米设置中心桩，各桩之间的距离应当控制在1‰，闭合精度应控制在20毫米的范围内，临时升高控制点之间的间隔应控制在200毫米，并且可以获得管道和通道足线。在土方回填过程中需要做好清理渠成的准备工作，将目前存在的一些树根，垃圾，淤泥等全部清除，在设计管道坡度的倾斜厚度时，应确保管道的底部和顶部分别水平倾斜1.5米和1米。采用分层和夯实方法，确保每层土壤均匀，平整，厚度控制在30厘米范围内。根据土质情况选择有效的处理办法，确保土壤中的含水率达到国家相关行业标准，可以采用蛙式打夯机进行土质夯实，最少应当进行四次夯实工作。最后需要完成渠坡修正，根据人工挂线完成渠坡的精修，确保其平凭证以及渠坡高程的精确度。在材料选择方面，应当选择水泥，碎石以及不同的外加剂，材料质量对渠道质量起着十分重要的影响，在选择材料时，由于水泥有抗冻能力，通常我们采用的是普通硅盐酸水泥，型号为325和425，砂质选择时应当尽量选择一些耐久性，高质地，坚硬的品种，含沙量和含水率分别应当低于3%和4%，碎石直径控制在4cm的范围内，选择一些级配良好的碎石，应当将超径和逊径含量控制在15%和10%的范围内，针片状碎石含量低于10%。为了能够提升渠道的抗冻和抗渗能力，可以加入适当的外加剂，常用的外加剂有PC-2型引气剂以及m型的减水剂。此外，有必要控制混合比，以确保现浇混凝土的强度，防冻和抗渗透能力，以满足设计要求，水灰比控制在最后在砼浇筑过程中，在施工前需要做好模板制作和安装工作，确保模版的平整度以及无任何杂物，在连接过程中没有缝隙。通道宽度方向和对角线上的误差应分别控制在20毫米，10毫米和10毫米的范围内。在实际的浇注过程中，必须首先润湿管床以避免浇注过程中的水分流失，并且在表面上出现裂缝。确保浇筑的连续性，使用平板振动器按照顺序完成振捣工作，完成振捣之后需要人工进行磨平，在水泥浆从表面出来，然后手工压延过程完成之前，当模板被移除时，应确保坩埚的足够强度。移除模板后，需要进行两周的维护工作。
2.3浆砌石支砌施工流程与技术要点
首先需要进行土方开挖，在施工时需要按照严格的设计要求完成边坡设计，根据地质情况选择合适的支护结构，比如支挡，土板，打桩等，避免出现塌方等安全事故，同时做好施工的各环节监测工作，对开挖平面标高，尺寸进行控制和校准，防止出现超欠挖的问题。在浆砌石施工时需要选择好合适的石料，做好石料表面清洁工作确保无杂质，在砌筑之前在基础面铺设稠砂浆，能够为浆砌石提供良好条件，使石料保证整洁度，采取坐浆法，分层砌筑的方法，按照顺序完成砌筑工作。
小结
总而言之，在农业生产过程中水利渠道起了十分壮的作用，由于我国灌区较多，为实现农业稳定发展，需要强化对于灌区农田水利渠道的设计工作，遵循一定的设计原则，控制好各施工环节，提升施工质量以及渠道的综合效益。
参考文献：
[1]孙全忠.小型灌区农田水利渠道设计与施工[J].农业科技与信息，2017（17）：106-107.
[2]王瀚.灌区农田水利渠道设计及施工[J].低碳世界，2018.
[3]左员勋.分析贵州省铜仁市碧江区小型灌区农田水利渠道设计及施工[J].低碳世界，2017（34）：146-147.