农田水利工程中的渠道设计与施工管理

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贺彦娥

武安市水利局车谷灌区管理所 河北省武安市 056300

摘要

近些年来,伴随着可持续发展理念的日益深化,节能减排已经成为各行各业发展过程中的导向和准则,同时也受到社会的广泛关注。在我国现代农业的发展过程中,水利工程为基础设施建设的重点,但是综合实践,工程项目的施工及运行仍存在较多的风险因素,导致渠道被破坏,出现严重渗透,对渠道的正常运用带来了严重的负面影响,与此同时,也出现水资源的过度浪费。因此需基于源头进行着手,保障水利工程渠道设计的科学合理,并强化施工管控,为我国农业领域的发展和进步奠定坚实的基础。


关键词

农田水利工程;渠道设计;施工管理

正文

引言:想要保障水利工程中灌溉系统的完善性,需要通过科学合理的渠道设计工作以及严格的施工管理工作,为我国的农业生产奠定有利基础。在农业水利工程逐步走向现代化发展之路的社会背景下,通过对渠道的科学设计,既可以确保农田种植灌溉水资源的充足,同时也具备一定的防洪功能,对进一步改善农业生产效益,有着非常重要的现实作用。自古以来我国便是农业大国,近些年来,我国逐步从农业大国转向为农业强国,水利工程的建设在其中可发挥着重要作用,可推动农业经济实现发展,对于拉动国民经济的进步也有着一定的意义。

、农田水利工程渠道设计的问题

(一)渠道设计方案不达标

基于我国农田水利工程的建设现状进行分析,农田水利工程项目建设存在问题的最大的原因就在于设计环节,设计方案无法达到标准,合理性有所不足,致使农田水利工程的施工建设较为尴尬。而出现这些问题的原因,主要表现在两个方面:首先是由于个别地区水利部门财政资金较为匮乏,农田小型用水工程的建设大多为自建,在渠道设计方案上不够科学合理,或是直接没有设计方案,导致农田水利工程的建设缺乏标准,无法达到理想效果。其次是渠道方案设计的质量管控较差,渠道方案设计隶属于工程项目施工之前的前期工作,对前期工作的质量管控未加以关注和重视,导致设计过程未综合考量水利工程的总体现状,因此其设计方案无法达到标准。

(二)缺乏设计资金投入

资源投入是对水利工程项目施工建设以及渠道设计带来影响的重要因素之一,因此在渠道的设计上,需针对渠道的结构、断面、防渗等展开多个方面的融合设计,此时若是缺乏资金投入,会对方案的最终设计结果带来负面影响。而之所以出现这一问题,主要原因为相关工作人员的思想认知存在缺陷,农田水利工程项目所需资金总量较大,资金大多用于施工建设这一环节,在前期的设计阶段,资金投入占比较低,设计工作人员无法通过充足资金完成结构、断面、防渗的多方案融合设计。

(三)设计人员能力与规范化设计问题

综合我国农田水利工程的渠道设计现状,引发后续质量问题和水资源浪费问题,与设计工作人员的设计能力不足、设计规范化未达到目标密不可分。如,在设计时,缺乏标准化的节水设计标准,未依照相关文件对节水指标进行统一规范设置,只依靠个人的主观工作经验对渠道进行设计,导致科学合理性不足,在灌溉这一环节时,出现严重的水资源浪费问题,无法达到节水目标;其次是节水技术更新速度较慢,设计方案中未运用节水技术,导致节水渠道的建设无法推进,对整个农田水利工程项目的稳定可持续发展也带来了负面影响。近年来,伴随着技术的发展和进步,只有将节水技术、科研成果真正地用在渠道设计方案中,才能够展现出建设技术的终极价值,并在排水灌溉这一环节,真正地节约水资源,否则展开渠道设计也无法发挥出作用。

二、农田水利工程中的渠道设计原则和要点

(一)设计原则

在设计原则上,需要遵循以下几点:

首先是安全为主。在农田水利工程的设计上,首先需要保障其安全可靠性,尽量规避高填方、深挖方等地区,避免在施工难度较大的危险地段进行渠道施工,同时需要保障设计可满足农田水利工程的渠道功能,发挥出作用及价值。

其次是需要秉承因地制宜原则,需要进一步加强对农田水利工程所在地区条件的运用,对于地势较高的地区,可以设置灌溉渠道,在地势低的地区,可以设置排水沟,便于后续农田灌溉,进行自流灌溉和排水。在灌溉设计时,需要综合考量当前农田水利工程所属地区为高地还是洼地,同时制定出针对性的灌溉措施。在灌溉渠道的布置工作上,需要有效规避渠道的交叉问题,进一步降低对民房和田地等土地资源的占用,避免对人们的日常生活带来负面影响。

最后就是干支结合。在全面考量当前农田水利工程地质地貌、渠道设计结构模式、农田灌溉所需面积以及过水量等相关因素的基础条件下,对干渠、支渠的布置方案进行合理设置,保障干渠、支渠设计具备较强的可执行性,同时具备较高的性价比,避免投入太多资金,对财政带来较大压力。

(二)渠道优化设计要点

在农田水利工程的渠道设计工作上,既需要满足灌区的总体设计标准及要求,又需要符合我国的灌溉标准,了解其设计要点,主要包括以下几个方面:

第一,需要严格依照干渠、支渠、斗渠、农渠这一步骤和顺序,针对灌区可设置固定化的渠道,有效规避越级设置渠道这一问题,以保障后续灌溉的有序性。若是当前农田水利工程的灌区面积相对较小,可以在合理范围之内将渠道级数进行适当地减少。若是当前农田所需灌区面积达到30万亩以上,则需要适当地依照实际情况,建设总干渠、分干渠、分支渠或分斗渠。

第二,对于在灌区渠道控制范围之内的地区,若是地势较高,则需要设置各级渠道,可在分水岭、等高线等位置设置干渠、支渠,并在等高线的交叉重合位置设置斗渠,在进一步全面考量行政区划以及农村地区独立配水口的基础条件下,对渠系进行科学合理的设置;在对渠道线路进行选择和设计的过程中,需要进一步避免设计在地质地貌不够完善的地区,或者容易出现山体滑坡以及风化岩石破碎的地区,避免对后续的工程运行及农田灌溉带来负面影响;渠道设计需要始终秉承短而直这一设计原则,尽量规避设计的高填问题、深挖问题以及跨越村庄问题,以确保渠道的设计可推动后续的机械化灌溉;对于4级之上的土渠弯道曲率半径,需要保障其为该弯道段水面宽度的五倍或五倍以上;若是在各种地址地貌及其他因素的限制和影响之下,无法达到上述设计标准及要求,需要设置针对性的防护措施;在展开渠道设计时,可以通过在合理范围内进一步减小刚性衬砌渠道弯道曲率半径的方式,以保障方案设计的科学合理,但是其减小范围不可小于水面宽度的2.5倍;对于自流灌区,若是范围之内存在局部高地,可通过可行性论证之后,通过运用提水灌溉的方式保障方案设计的有效性;对于井渠结合灌区,不可将自流灌溉与提水灌溉共同设置在相同地方,可以将泄水闸、泄水渠直接设计在干渠中的建筑物和重点区段上

第三,在对长藤结瓜式灌溉渠道系统展开设计时,渠道的设置不能直接穿越池塘,也不可穿越水库和其他围堰,需要保障后期可进行调节,发挥反调节作用;若是当前灌溉区面积为万亩之上,那么在对干渠和支渠进行设计时,需要秉承连续灌溉的设计原则,在斗渠与农渠的设计上,需依照轮灌的方式,以确保设计方案的科学合理性。一般情况下,总数为两组到三组,每一个组的灌溉供水量需要保持相同。

三、农田水利工程的施工管理

(一)U型槽的预制施工

在对农田水利工程的渠道施工进行管理时,需对施工工艺进行严格的管控,尤其是对于U型槽的预制施工来说。在内部浇筑上,可以通过对混凝土的有效运用,保障池壁的光滑,避免在对水进行排出时出现严重的堵塞问题,保障排水的高度畅通,确保其达到标准的要求,现阶段我国在混凝土U型槽预制和铺设上,已经获得了非常成熟和可观的发展成果,施工周期时间较短、成本投入较低,具备着非常显著的优势和价值。在渠道的防渗设计上,相关工作人员需要凭借个人过往的丰富施工经验,保障企业施工过程的标准化和规范化,同时还需要具备一定的检查意识,明确墙体是否已达到硬化标准要求,通过更为完善的现场管理工作,为后续施工建设奠定坚实的基础,保障后续施工的顺畅性。

(二)防渗施工质量管理

对于我国农田水利工程的渠道设计和施工来说,想要进一步优化设计效果,改善施工管理成果,无法在短时间内一蹴而就,需要相关施工工作人员和管理工作人员进行针对性的协调和配合,除了需要进一步强化施工工艺质量管理要点的控制办法之外,还需要加强防渗管理,尤其是需要严格管控施工材料的综合质量以及现场施工技术,保障防渗效果达到理想目标,避免出现后期漏水、渗水问题,引发大量的水资源浪费,达成水资源节约、降低成本投入这一目标;需要将基础处理工作做到完善,主要是依照农田水利工程项目所在地区的地质地貌,对渠道进行开挖或填补;在对渠道进行改建之前,首先需要对基土进行松动处理,等到基土风干之后,再进行分层夯实;将施工过程中所出现的差异进行及时修补,确保混凝土衬砌的综合质量,发挥出施工管理工作的价值;若是渠道出现了过度削坡问题,可以通过混凝土填充,或是运用新土进行回填,保障土壤夯实,弥补渠道过度削坡这一问题;在施工时,需要保障操作的科学合理以及规范有效,规避再次出现质量问题;设置一定的排水系统,须在完善的施工环境下,展开混凝土衬砌,有效规避渠道的渗漏问题;在农田水利工程的渠道设计及施工时,由于需要综合考量散热性,因此在对衬砌模板进行选择时,大多运用钢模,须对模板进行拼装,保障连接拼装的紧密性,并将其中的缝隙及时处理,改善安装效果;对模板进行安装时,需要通过稳定的地基来为其提供支撑,也只有确保支撑面积的够大,才可以避免模板出现滑动问题,为项目的施工建设奠定坚实的基础。

(三)砌石渠道施工管理

在展开农田水利工程在施工之前,首先需要对砌石展开预处理,石块堆砌方式是否科学合理,将直接影响砌石工程的综合水平。一般情况下,石块的宽面需要保障朝下,石块的尖端位置需要朝上,可进一步优化石块之间的契合度,表面也会变得更为平整;石块表面不够规则,其中留有缝隙无法避免,相关施工工作人员可以通过混合砂浆,在其中融入一定的小石子,并进行搅拌,将石块之间的缝隙进行填充;在填缝时,不可在其中直接加入碎石块,会导致缝隙变得更大,后续也需要搅拌更多的泥浆,具备较大的施工难度,同时也需要投入较多的成本;在添补缝隙的过程中,不可提前将小石子放置进去,有效规避表面的干缝问题,确保砌石表面的平整性和光滑度,才是真正完善的填缝作业;在砌石作业时,需要避免运用传统的石块,堆砌模式可能会引发石块松动问题,若是出现了石块松动,需要及时将已经出现松动的石块取下,并将其表面泥浆进行清理,最后覆盖全新的混合泥浆,再次展开堆砌工作,优化堆砌作业的稳定性。

(四)施工材料控制

在对农田水利工程渠道展开施工时,需要保障材料选择的科学合理,性能参数达到要求。例如,选择的粗砂等,需要保障其具备一定的反滤作用;给水管由于需要对渗水进行收集,因此需要保障排水功能的完善性;对于渠道施工若是有保温要求,则需要在对聚苯乙烯进行选择时,保障其保温性符合项目的建设需求,需要具备完善的抗渗性,同时保障其质量稳定可靠,确保和不同批次的土工膜焊接适配;另外,为进一步确保混凝土具备较强的抗渗性、防护性、固坡性,混凝土用到的施工原材料,如水、水泥和外加剂等,也需要进行严格的选择。例如,需要对沙砾中的石粉含量进行严格的管控,确保混凝土在后续的施工中,不会出现开裂;另外,在混凝土配合比的管理上,也需要加以关注,拌制时需严格依照配合比例,确保混凝土后期使用的持久性,具备较强的抗裂性;渠道施工最大的特征就是壁薄,有着较大的仓面临空面积,因此需对用水量进行严格管理,尽量用具备较高吸水率的石粉,并在其中适当的地加骨料,运用具备更强属性的减水剂。

结论:

综上所述,在对农田水利工程进行建设时,设计工作为基础,也是其中的重点内容。为进一步保障其综合质量,除了需要遵循标准化设计原则之外,了解设计要点,还需要通过科学合理的现场施工管理措施,从源头和过程进行着手,保障农田水利工程建设的完善性,发挥出作用和价值,为我国农业领域的可持续稳定发展以及新农村建设奠定坚实的基础。

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