小型农田水利渠道的设计与施工问题分析

宋雪峰

（齐齐哈尔市水旱灾害防御中心，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

现阶段我国大部分农田水利工程特别是规模相对较小的工程，在设计施工方面存在诸多问题，导致农田水利渠道质量无法与要求相符，直接影响了整个农田水利渠道运行寿命，制约了区域农业发展。基于此，对小型农田水利渠道的设计与施工问题进行优化分析非常必要。

1 小型农田水利渠道的设计与施工问题

1.1 跌水设计不规范

小型农田水利渠道跌水设计具有跌差小、数量多的特征，由于规模较小，多数设计人员在跌水设计时极易忽略跌水精准度，也没有开展实地考察，导致跌水设计不规范风险较大。

1.2 渠道放样不合理

在小型农田水利渠道放样阶段，施工人员不仅需要对渠道模式进行规范设计，而且需要结合实际农田情况进行渠道长宽度计算。由于工作内容较复杂，导致具体作业中不合理放样问题频出。

1.3 现浇衬砌风险多

在农田水利渠道衬砌施工阶段，大多选择田间手工或衬砌机现浇方式，其极易受施工季节、天气影响。再加上农田水利基础建设大多安排在冬季、或早春，一旦遇到多雨、冰冻，就会增加原材料耗损量，妨碍施工。

2 小型农田水利渠道的设计与施工问题解决对策

2.1 恰当跌水设计

在小型农田水利渠道跌水设计时，基于跌水设计与速率间紧密联系，设计人员可以借鉴已有经验，将跌差控制在恰当范围内，减少阻力，保障灌溉便利性。小型农田水利渠道跌水一般包括跌水口、消力池、进出口、侧墙几个部分组成，其中跌水口需要利用护底+翼墙的衔接段将上游渠道、跌水口连接起来，衔接段长度应促使翼墙边线、渠道中心线夹角在45.0°以下。同时在跌水口两侧边墙位置，应设置一段与渠道中心线方向一致的防渗铺盖，促使水流进出跌水口处于对称，且进口墙顶部应在渠中水位30.00cm 上。同时为了最大程度降低水流对渠底部冲刷，可以利用片石+混凝土护底，铺设一段厚度为0.25+0.22m 的衬砌。

在跌水墙及侧墙设计时，应依据跌坎上填土量及下游水流撞击趋势，选择倾斜、或者垂直形式。同时在侧墙上进行排水孔设置，最大限度减小侧墙背面地下水对侧墙压力。在跌水墙设计完毕后，可以在其下方进行消力池设计，并在消力池出口、下游渠道间进行出口段（略长于进口段）设计，一般扩散较需要在30.0°以上，48.0°以下。在跌差较大时，可以设计每级高度在3.0～5.0m 左右的多级跌水，并在每一阶梯末端跌水墙上部进行一道消力槛设计。

2.2 合理渠道放样

放出渠道挖方位置、渠道边线是小型农田水利渠道放样主要目的，因此，在小型农田水利渠道开挖前，应确定渠道中心桩位置，并在渠道中心桩上进行需挖方深度、填埋高度标识。随后依据渠道断面图，测量中心桩、左右渠道底部、渠道上口垂直距离并记录在放样表内。根据放样表内数据，在实地放出求导左右底宽便装位置、上口边桩位置，并利用绳子，将所确定边桩按照一定次序连接成渠道边线，明确渠道开挖边界。

在小型农田水利渠道开挖阶段，施工人员应沿边坡方向，预先保留15.0cm±5cm，在土方完工后进行边坡整修，保证坡度比例与标准相符。同时在工程验收前，应保留中心桩土墩，以便随时测量、校核开挖深度。在这个基础上，为了更加精确的掌控边坡标准，施工人员可以利用木条，制作成渠道断面模型，并利用横竖木杆（横木杆长度在0.60m 左右，竖杆在1.40m左右）垂直制作而成的丁字尺，进行超平测量。除此之外，若渠道两岸需填土，则需要按堤防放样方式，进行样架搭设，并放出堤角线。

2.3 引入预制板工艺

针对现用衬砌机性能不成熟及气候天气等因素导致的现浇施工问题，施工技术人员可以引入分节预制渠道单体构件工艺，随时随地运输至农田排放连接施工，突破现浇施工诸多因素约束，达到“速成”目标。在小型农田水利渠道单体构件制作时，可以依据渠道流量，进行渠道二侧壁、渠底设计，促使两者连接成一个整体，降低构件排放难度，保证构件外低摆放平稳、左右两壁连接齐整。同时为进一步减少侧压力，可以在调整构件两壁向外呈现一定斜度的基础上，与垂直面成一定夹角，并依据自上而下的顺序，逐步增加预制件厚度（预制件上薄下厚与渠道受力大小规律相同，且混凝土用量一致）。同时在构件底部横方向适当间隔位置增设以φ4.5mm 钢筋，提高预制成品率，避免预制件装运、施工阶段出现断裂问题。在农田间水利工程渠道安装连接时，可以在保证预制构件上口、渠床边土面齐平的基础上，利用425°水泥砂浆（水泥砂石比为12.5），进行接缝处理。

3 结语

由于设计施工诸多问题，导致小型农田水利渠道工程进度慢、投资高、可行性差。因此，小型水利渠道设计与施工负责人应从实际入手，完善小型农田水利渠道设计与施工方案，加强跌水设计，引入截面混凝土渠道构件预制工艺，优化渠道放样方案，为小型农田水利渠道效益提升提供保障。