【摘要】 我國是一個農(nóng)業(yè)大國，在進行農(nóng)業(yè)種植時，人們經(jīng)常會引水灌溉，近年來，隨著生態(tài)環(huán)境的惡化，我國的水資源越來越短缺，因此，加強節(jié)約用水顯得十分重要。U形渠道具有防滲效果好、輸水能力強、渠道占地面積小等特點，是一種高效的節(jié)水渠道設(shè)施，文章從水利節(jié)水灌溉的重要性出發(fā)，分析了水利節(jié)水的幾種常見灌溉形式，并介紹了U形渠道的結(jié)構(gòu)特點及其在水利節(jié)水灌溉中的特征，從而為同類研究提供參考。
【關(guān)鍵詞】水利節(jié)水；U行渠道；灌溉
前 言
水是生命之源，隨著社會生態(tài)環(huán)境的惡化，水資源急劇短缺已經(jīng)成為影響社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，大力發(fā)展節(jié)水灌溉已經(jīng)成為緩解我國水資源短缺的重要策略。節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括噴灌技術(shù)、低壓管道灌溉技術(shù)、渠道防滲、地面灌溉節(jié)水等，這些節(jié)水灌溉技術(shù)各有利弊，其適用條件也各不相同，近年來，U形渠道在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的應(yīng)用越來越多，這種灌溉渠道具有良好的輸水能力和防滲能力，是當前公認的最佳節(jié)水灌溉形式，下面就水季節(jié)水中U形渠道灌溉法的應(yīng)用進行分析。
1.水利節(jié)水灌溉的重要性
目前，我國灌溉渠的灌溉設(shè)施還比較落后，其技術(shù)水平還比較低，在農(nóng)業(yè)灌溉中存在灌溉不合理、灌溉設(shè)施維護、更新投入資金不足、灌溉水利用率低、水資源浪費嚴重等現(xiàn)象，因此，大力發(fā)展水利節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能有效地節(jié)約水資源，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，提高農(nóng)民收入，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展，還能促進我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。同時大力發(fā)展水利節(jié)水灌溉，還能促進我國節(jié)水灌溉設(shè)施的發(fā)展，由此可見，發(fā)展水利節(jié)水灌溉是十分重要的。
2.水利節(jié)水的幾種常見灌溉形式
目前，我國推廣的節(jié)水灌溉形式主要有農(nóng)業(yè)節(jié)水、科學(xué)灌溉、改造溝畦、坐水種、控制灌溉、渠道防滲輸水、管道輸水、膜上灌溉、膜下灌溉、噴灌、滴灌、微灌等幾種形式，近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人口數(shù)量越來越多，水資源供需矛盾日益突出，這就對水利節(jié)水提出了更高的要求。
3.U形渠道的特點
3.1 U形渠道的概述
U形渠道是傳統(tǒng)的矩形和梯形渠道衍伸出來的一種斷面結(jié)構(gòu)，近年來，隨著U形渠道機械施工技術(shù)的提高，尤其是U形渠道施工成套產(chǎn)業(yè)化機械的推廣，極大的提高了U形渠道的施工效率，加上U形渠道的適應(yīng)性良好，能在不同的氣候條件及地形中使用，因此，U形渠道在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程及大中小型渠道建設(shè)中得到及其廣泛的應(yīng)用。在進行U形渠道建設(shè)設(shè)計時，主要有兩種形式，一是采用人工收面的形式進行施工，這種施工方式會利用機械進行襯砌，渠道的渠口小于1m；二是利用機械振搗人工澆筑的方式進行U形渠道施工，一般情況下，采用這種方式施工的渠道其渠口大于1m。
3.2 U形渠道的基本結(jié)構(gòu)特點
U形渠道的底部為半圓形或者弧形，其上部結(jié)構(gòu)為具有一定傾角直線的斷面形式，同傳統(tǒng)的矩形斷面渠道和梯形斷面渠道相比較，U形渠道具有水流分布均勻的特點，U形渠道的全面最接近最佳水力斷面，并且U形渠道的渠底具有反拱作用，能避免錯臺、裂縫、凍害等現(xiàn)象的發(fā)生。一般情況下，U形渠道的渠底圓弧夾角要控制在152°-156°，兩側(cè)外傾角度要控制在12°-14°，對于特殊的區(qū)域，可以根據(jù)實際情況，適當?shù)恼{(diào)整U形渠道的外傾角度。
4.U形渠道灌溉法在水利節(jié)水灌溉中的特征
4.1 U形渠道的防滲效果良好
U形渠道具有良好的整體性，因此，在防滲方面，U形渠道的防滲效果十分明顯，在襯砌情況下，渠道斗渠以下的渠系利用系數(shù)為0.98，對于未襯砌渠道，其斗渠以下的渠系利用系數(shù)還不到0.8，如果每年的灌溉量為四十萬立方米，襯砌渠道的滲漏量每年滲漏量僅為八萬立方米，可見U形渠道具有極其良好的防滲效果。在農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)建設(shè)U形渠道，不僅能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)量高收入，還能有效地減少水資源的浪費，這對我國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展有很大的幫助。
4.2 U形渠道的占地面積小
在進行U形渠道建設(shè)時，由于U形渠道的水利條件比較好，其水流斷面小，因此，在進行襯砌施工時，能有效地減少施工量，減少了土地資源的占用情況。在進行U形渠道施工時，是采用機械施工的方式進行的，因此，能極大的提高施工效率，縮短施工周期，提高施工質(zhì)量。對于一般灌區(qū)的U形渠道施工，采用機械施工，平均每個施工人員能在一天之內(nèi)完成10m-20m，可見，其施工速度很快。同時，在同樣過水量情況下，一公里的梯形渠道的混凝土消耗量為132m3，而一公里的U形渠道的混凝土消耗量為96m3，因此，U形渠道既能減少用地面積，還能減少資金投資。
4.3 U形渠道的水流速度快
U形渠道在輸送水資源時，其渠道的水流速度很快，并且U形渠道運輸沙石的能力也比較好，平均流速能達到1.2m/s，U形渠道的渠道粗糙率值為0.013，在同等情況下，梯形渠道的粗糙率值為0.025，其平均流速僅為0.6m/s。同時U形渠道能在水流不通暢、雜草叢生的情況下，發(fā)揮良好的輸水能力，由此可見，U形渠道具有及其良好的輸水能力。
4.4 U形渠道的資金投入效益高
在進行U形渠道建設(shè)時，不僅能獲得良好的社會效益，而且還能獲得良好的經(jīng)濟效益，同時U形渠道建設(shè)過程中消耗的材料比較少，其施工周期比較短，一般情況下，當U形渠道建設(shè)完成后，往往能使用30年，甚至更長，同時U形渠道的滲水量很小，從整體上看，U形渠道能有效地提高水資源利用率，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，這對極大的促進了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展，由此可見，U形渠道具有很高的資金投入效益。
4.5 U形渠道發(fā)展趨勢
為確保我國糧食安全，近年來，我國一直鼓勵發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水，為緩解水資源短缺的問題，我國各級政府對農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展情況的關(guān)注力度也越來越大，同時在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水的過程中，對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程的投資力度也越來越大，加大科學(xué)、高效、先進的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成為當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向，目前，在我國滴灌、噴灌等節(jié)水技術(shù)雖然得到了大力推廣，但在地面灌溉中，仍是以傳統(tǒng)的渠道防滲、標準溝等方式進行，由于U形渠道灌溉法的應(yīng)用，能有效地減少水資源浪費，提高土地利用率，因此，U形渠道在水利節(jié)水中的應(yīng)用將會越來越廣泛。
目前，在U形渠道建設(shè)中，已經(jīng)發(fā)展到一機多能、氣動切縫等方面，在進行U形渠道建設(shè)時，機械操作只需要一個人進行，這不僅提高U形渠道的建設(shè)效率，還減少了人員投入，同時采用機械進行U形渠道襯砌，能極大的提高U形渠道的施工效率和施工質(zhì)量。
5.總 結(jié)
在水利節(jié)水中，U形渠道是一種十分重要的節(jié)水灌溉措施，具有極強的輸水能力、防滲能力，同時在進行U形渠道建設(shè)時，能有效地減少占地面積，減少成本投入。U形渠道的應(yīng)用不僅能有效地提高水利工程的效益，還能促進農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、加快節(jié)水改造、促進灌區(qū)改造，因此，在實際工作中，要加大U形渠道的推廣力度，從而有效地緩解農(nóng)業(yè)灌溉用水緊張問題，減輕農(nóng)民負擔(dān)，提高農(nóng)民收入，為我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1] 范莉.淺談U形渠道在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2011，（21）：231.
[2] 趙成文.淺談節(jié)水灌溉中 U 型渠道和滴灌的特點及應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012， （02）：27.
[3] 白秀梅.論述在水利節(jié)水中實施U形渠道灌溉法[J].吉林農(nóng)業(yè)：學(xué)術(shù)版，2011，（02）：187.
[4] 王勇.U形渠道在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用[J].土木建筑學(xué)術(shù)文庫，2011，（01）：162-163.
[5] 龔吉斌.淺析農(nóng)田水利的U形渠道防滲施工[J].新農(nóng)村：黑龍江，2013，（22）：114-115.
【關(guān)鍵詞】水利節(jié)水；U行渠道；灌溉
前 言
水是生命之源，隨著社會生態(tài)環(huán)境的惡化，水資源急劇短缺已經(jīng)成為影響社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，大力發(fā)展節(jié)水灌溉已經(jīng)成為緩解我國水資源短缺的重要策略。節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括噴灌技術(shù)、低壓管道灌溉技術(shù)、渠道防滲、地面灌溉節(jié)水等，這些節(jié)水灌溉技術(shù)各有利弊，其適用條件也各不相同，近年來，U形渠道在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的應(yīng)用越來越多，這種灌溉渠道具有良好的輸水能力和防滲能力，是當前公認的最佳節(jié)水灌溉形式，下面就水季節(jié)水中U形渠道灌溉法的應(yīng)用進行分析。
1.水利節(jié)水灌溉的重要性
目前，我國灌溉渠的灌溉設(shè)施還比較落后，其技術(shù)水平還比較低，在農(nóng)業(yè)灌溉中存在灌溉不合理、灌溉設(shè)施維護、更新投入資金不足、灌溉水利用率低、水資源浪費嚴重等現(xiàn)象，因此，大力發(fā)展水利節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能有效地節(jié)約水資源，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，提高農(nóng)民收入，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展，還能促進我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。同時大力發(fā)展水利節(jié)水灌溉，還能促進我國節(jié)水灌溉設(shè)施的發(fā)展，由此可見，發(fā)展水利節(jié)水灌溉是十分重要的。
2.水利節(jié)水的幾種常見灌溉形式
目前，我國推廣的節(jié)水灌溉形式主要有農(nóng)業(yè)節(jié)水、科學(xué)灌溉、改造溝畦、坐水種、控制灌溉、渠道防滲輸水、管道輸水、膜上灌溉、膜下灌溉、噴灌、滴灌、微灌等幾種形式，近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人口數(shù)量越來越多，水資源供需矛盾日益突出，這就對水利節(jié)水提出了更高的要求。
3.U形渠道的特點
3.1 U形渠道的概述
U形渠道是傳統(tǒng)的矩形和梯形渠道衍伸出來的一種斷面結(jié)構(gòu)，近年來，隨著U形渠道機械施工技術(shù)的提高，尤其是U形渠道施工成套產(chǎn)業(yè)化機械的推廣，極大的提高了U形渠道的施工效率，加上U形渠道的適應(yīng)性良好，能在不同的氣候條件及地形中使用，因此，U形渠道在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程及大中小型渠道建設(shè)中得到及其廣泛的應(yīng)用。在進行U形渠道建設(shè)設(shè)計時，主要有兩種形式，一是采用人工收面的形式進行施工，這種施工方式會利用機械進行襯砌，渠道的渠口小于1m；二是利用機械振搗人工澆筑的方式進行U形渠道施工，一般情況下，采用這種方式施工的渠道其渠口大于1m。
3.2 U形渠道的基本結(jié)構(gòu)特點
U形渠道的底部為半圓形或者弧形，其上部結(jié)構(gòu)為具有一定傾角直線的斷面形式，同傳統(tǒng)的矩形斷面渠道和梯形斷面渠道相比較，U形渠道具有水流分布均勻的特點，U形渠道的全面最接近最佳水力斷面，并且U形渠道的渠底具有反拱作用，能避免錯臺、裂縫、凍害等現(xiàn)象的發(fā)生。一般情況下，U形渠道的渠底圓弧夾角要控制在152°-156°，兩側(cè)外傾角度要控制在12°-14°，對于特殊的區(qū)域，可以根據(jù)實際情況，適當?shù)恼{(diào)整U形渠道的外傾角度。
4.U形渠道灌溉法在水利節(jié)水灌溉中的特征
4.1 U形渠道的防滲效果良好
U形渠道具有良好的整體性，因此，在防滲方面，U形渠道的防滲效果十分明顯，在襯砌情況下，渠道斗渠以下的渠系利用系數(shù)為0.98，對于未襯砌渠道，其斗渠以下的渠系利用系數(shù)還不到0.8，如果每年的灌溉量為四十萬立方米，襯砌渠道的滲漏量每年滲漏量僅為八萬立方米，可見U形渠道具有極其良好的防滲效果。在農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)建設(shè)U形渠道，不僅能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)量高收入，還能有效地減少水資源的浪費，這對我國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展有很大的幫助。
4.2 U形渠道的占地面積小
在進行U形渠道建設(shè)時，由于U形渠道的水利條件比較好，其水流斷面小，因此，在進行襯砌施工時，能有效地減少施工量，減少了土地資源的占用情況。在進行U形渠道施工時，是采用機械施工的方式進行的，因此，能極大的提高施工效率，縮短施工周期，提高施工質(zhì)量。對于一般灌區(qū)的U形渠道施工，采用機械施工，平均每個施工人員能在一天之內(nèi)完成10m-20m，可見，其施工速度很快。同時，在同樣過水量情況下，一公里的梯形渠道的混凝土消耗量為132m3，而一公里的U形渠道的混凝土消耗量為96m3，因此，U形渠道既能減少用地面積，還能減少資金投資。
4.3 U形渠道的水流速度快
U形渠道在輸送水資源時，其渠道的水流速度很快，并且U形渠道運輸沙石的能力也比較好，平均流速能達到1.2m/s，U形渠道的渠道粗糙率值為0.013，在同等情況下，梯形渠道的粗糙率值為0.025，其平均流速僅為0.6m/s。同時U形渠道能在水流不通暢、雜草叢生的情況下，發(fā)揮良好的輸水能力，由此可見，U形渠道具有及其良好的輸水能力。
4.4 U形渠道的資金投入效益高
在進行U形渠道建設(shè)時，不僅能獲得良好的社會效益，而且還能獲得良好的經(jīng)濟效益，同時U形渠道建設(shè)過程中消耗的材料比較少，其施工周期比較短，一般情況下，當U形渠道建設(shè)完成后，往往能使用30年，甚至更長，同時U形渠道的滲水量很小，從整體上看，U形渠道能有效地提高水資源利用率，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，這對極大的促進了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展，由此可見，U形渠道具有很高的資金投入效益。
4.5 U形渠道發(fā)展趨勢
為確保我國糧食安全，近年來，我國一直鼓勵發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水，為緩解水資源短缺的問題，我國各級政府對農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展情況的關(guān)注力度也越來越大，同時在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水的過程中，對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程的投資力度也越來越大，加大科學(xué)、高效、先進的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成為當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向，目前，在我國滴灌、噴灌等節(jié)水技術(shù)雖然得到了大力推廣，但在地面灌溉中，仍是以傳統(tǒng)的渠道防滲、標準溝等方式進行，由于U形渠道灌溉法的應(yīng)用，能有效地減少水資源浪費，提高土地利用率，因此，U形渠道在水利節(jié)水中的應(yīng)用將會越來越廣泛。
目前，在U形渠道建設(shè)中，已經(jīng)發(fā)展到一機多能、氣動切縫等方面，在進行U形渠道建設(shè)時，機械操作只需要一個人進行，這不僅提高U形渠道的建設(shè)效率，還減少了人員投入，同時采用機械進行U形渠道襯砌，能極大的提高U形渠道的施工效率和施工質(zhì)量。
5.總 結(jié)
在水利節(jié)水中，U形渠道是一種十分重要的節(jié)水灌溉措施，具有極強的輸水能力、防滲能力，同時在進行U形渠道建設(shè)時，能有效地減少占地面積，減少成本投入。U形渠道的應(yīng)用不僅能有效地提高水利工程的效益，還能促進農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、加快節(jié)水改造、促進灌區(qū)改造，因此，在實際工作中，要加大U形渠道的推廣力度，從而有效地緩解農(nóng)業(yè)灌溉用水緊張問題，減輕農(nóng)民負擔(dān)，提高農(nóng)民收入，為我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1] 范莉.淺談U形渠道在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2011，（21）：231.
[2] 趙成文.淺談節(jié)水灌溉中 U 型渠道和滴灌的特點及應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012， （02）：27.
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[4] 王勇.U形渠道在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用[J].土木建筑學(xué)術(shù)文庫，2011，（01）：162-163.
[5] 龔吉斌.淺析農(nóng)田水利的U形渠道防滲施工[J].新農(nóng)村：黑龍江，2013，（22）：114-115.
