農(nóng)田水利工程中的渠道設(shè)計(jì)和施工與整個(gè)農(nóng)田水利工程系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和高效有著直接的關(guān)系?茖W(xué)和合理的進(jìn)行渠道設(shè)計(jì)和施工管理,有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的防洪澇。必須結(jié)合實(shí)際情況深入的對(duì)農(nóng)田水利工程渠道設(shè)計(jì)和施工管理進(jìn)行研究,確保渠道工程設(shè)計(jì)和施工能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
某農(nóng)田水利工程新建取水壩3座,維修改造取水壩1座,主干渠襯砌15.5km,支渠襯砌10.59km,排洪曹1座,管涵12座,機(jī)耕路6.9km。根據(jù)該灌區(qū)水土資源平衡條件,水源來水充足,在本灌區(qū)內(nèi)根據(jù)土地利用規(guī)劃成果,項(xiàng)目區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積5003畝。灌區(qū)設(shè)計(jì)保證率采用P=80%。該項(xiàng)目工程分別為多條排灌溝渠設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)主要建筑物為進(jìn)水口及渠道。

1、農(nóng)田水利工程渠道設(shè)計(jì)的原則

在農(nóng)田水利工程渠道設(shè)計(jì)中主要是按照以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì):
(1)在渠道設(shè)計(jì)的過程中要確保灌溉用水的單位水量能夠?qū)崿F(xiàn)最大的效益,換句話說就是要對(duì)單位水量的灌溉面積和灌溉效果進(jìn)行提高。
(2)渠道設(shè)計(jì)要與除澇、防洪、排漬、航運(yùn)、水電以及城市的工業(yè)生產(chǎn)、居民生活用水進(jìn)行結(jié)合,應(yīng)當(dāng)與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的要求相符,確保干旱以及洪澇災(zāi)害能夠得到綜合治理。
(3)渠道設(shè)計(jì)要確保在灌溉區(qū)域中水資源平衡的基礎(chǔ)上,分析灌溉的效益,之后選擇合理以及科學(xué)的灌溉渠道設(shè)計(jì)方案。

2、渠道設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1水力計(jì)算
在渠道流量設(shè)計(jì)中,考慮到其主要任務(wù)是灌溉輸水,設(shè)計(jì)流量都是為農(nóng)業(yè)灌溉用水,渠道灌溉方式按續(xù)灌設(shè)計(jì),流量設(shè)計(jì)中考慮30%加大流量。同時(shí),考慮工程措施選擇,襯砌結(jié)構(gòu)為C15混凝土渠道,糙率取為0.017。渠道設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算確定:式中:Q-渠道的設(shè)計(jì)流量(m3/s);q-設(shè)計(jì)灌水率(m3/s•萬畝),項(xiàng)目區(qū)的設(shè)計(jì)凈灌水率為0.61(m3/(s•萬畝));A-渠段的灌溉面積(萬畝);J-渠道流量加大系數(shù),取1.3;η-灌溉水利用系數(shù),取0.70。

2.2渠道橫斷面設(shè)計(jì)
為了對(duì)土地資源進(jìn)行節(jié)約,對(duì)渠道工程量進(jìn)行減少,進(jìn)而降低成本,與實(shí)際地形以及地質(zhì)土壤性質(zhì)進(jìn)行結(jié)合,在原來的斷面的情況下,對(duì)渠道斷面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.2.1縱斷面設(shè)計(jì)
縱斷面的設(shè)計(jì)主要是渠道底坡的設(shè)計(jì),渠道底坡盡量結(jié)合原渠道的底坡,有效的避免大量的挖填方的出現(xiàn);對(duì)于續(xù)建的渠道不但要避免出現(xiàn)大量的挖填方,還應(yīng)當(dāng)對(duì)渠道灌溉以及排水的高程要求進(jìn)行滿足。該項(xiàng)目多為渠道改造及防滲襯砌工程,主要采用改造、襯砌、修復(fù)以及防滲等措施都原本的渠道進(jìn)行有喜愛的處理,以此提高渠道的輸水能力,進(jìn)而滿足下游農(nóng)業(yè)的需求,所以本次渠道的端面設(shè)計(jì)是將渠系建筑物的進(jìn)出口高程作為固定高程,以此來推求渠段的縱斷面坡降。
2.2.2糙率的取值
渠道斷面設(shè)計(jì)中糙率的取值及其重要,本工程根據(jù)相關(guān)規(guī)范結(jié)合實(shí)際情況選取15混凝土糙率為0.017,M7.5漿砌石糙率為0.025。
2.2.3流速控制
為確保渠道不沖不淤,渠道斷面設(shè)計(jì)應(yīng)選取合理的流速,流速過慢則導(dǎo)至渠道淤積,流速過快則會(huì)造成沖刷影響,給下一級(jí)渠道取水帶來不利影響,特別是項(xiàng)目區(qū)渠道渠線較彎曲,水流過快將對(duì)渠道邊坡穩(wěn)定造成不利影響。渠道斷面的設(shè)計(jì)要綜合以上幾個(gè)方面同時(shí)考慮,選取最優(yōu)斷面。

2.3建筑物設(shè)計(jì)
在地質(zhì)穩(wěn)定地段采用C15混凝土梯形襯砌斷面,坍塌地段采用擋墻結(jié)合埋石混凝土梯形斷面襯砌型式。各類排水建筑物設(shè)計(jì)均應(yīng)做到結(jié)構(gòu)合理、安全適用、便于施工和管理,有條件和需要時(shí),尚可考慮其造形美觀。各級(jí)明溝排水的設(shè)計(jì)流量,應(yīng)根據(jù)其控制面積與產(chǎn)匯流條件,排、灌綜合利用的溝道,在滿足排水設(shè)計(jì)流量的條件下,還應(yīng)考慮其他利用方式的流量要求。根據(jù)當(dāng)?shù)鼗蚺R近類似地區(qū)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),按照治理區(qū)的作物種類、土壤特性、水文地質(zhì)和氣象條件等因素確定,各條排水明溝應(yīng)根據(jù)治理區(qū)的地形條件,按照高水高排、低水低排、就近排泄、力爭(zhēng)自流的原則選擇線路。

3、農(nóng)田水利渠道施工管理

3.1現(xiàn)場(chǎng)勘察與臨時(shí)設(shè)施搭建
深入現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)了解施工地質(zhì)情況,水文等資料,設(shè)置合理的試驗(yàn)室,搞好風(fēng)、水、電系統(tǒng)及臨時(shí)設(shè)施,為保證工程順利進(jìn)行和搞好施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

3.2設(shè)備及物資準(zhǔn)備
加強(qiáng)對(duì)原材料、半成品的質(zhì)量檢驗(yàn)及復(fù)查工作,及時(shí)索取有關(guān)材質(zhì)單、出廠合格證明等資料,并按規(guī)定保存與上報(bào)。認(rèn)真組織施工所需設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)管理,加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備正常檢驗(yàn)與保養(yǎng)。嚴(yán)格把好材質(zhì)關(guān)。工程上使用的原材料、半成品和各種加工預(yù)制品要堅(jiān)持檢驗(yàn)制度。①要有建筑產(chǎn)品認(rèn)可證;②要有質(zhì)量證明書和試驗(yàn)報(bào)告;③成品或產(chǎn)品要進(jìn)行標(biāo)識(shí)。從而杜絕不合格材料、產(chǎn)品用在工程上。必要時(shí)對(duì)已有合格材質(zhì)證明的材料進(jìn)行復(fù)檢,根據(jù)使用部位及時(shí)轉(zhuǎn)抄材質(zhì)證明資料,便于追查。這是一項(xiàng)重要工作,必須常抓不懈,貫穿工程施工的全過程。

3.3精心編制關(guān)鍵工序、特殊工序的施工作業(yè)設(shè)計(jì)
根據(jù)工序的性質(zhì)、規(guī)模、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式,事前由總工程師組織編制好作業(yè)指導(dǎo)書,由工程管理部負(fù)責(zé)進(jìn)行技術(shù)交底,由質(zhì)安檢監(jiān)人員檢查和監(jiān)督。做好施工過程中對(duì)質(zhì)量要求、操作規(guī)程、質(zhì)量巡視檢查與隱蔽工程檢查工作。例如對(duì)混凝土質(zhì)量提出對(duì)策,要求混凝土質(zhì)量處于受控和穩(wěn)定狀態(tài),制定監(jiān)控措施。

3.4堅(jiān)持自檢、互檢和預(yù)檢制度的落實(shí)
各工種操作員應(yīng)該自覺進(jìn)行自檢,班組內(nèi)部成員之間應(yīng)進(jìn)行互檢;上道工序轉(zhuǎn)入下道工序之前各工種負(fù)責(zé)人應(yīng)進(jìn)行交接檢查。這樣能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)糾正,將分項(xiàng)工程施工中產(chǎn)生的不合格品清除在萌芽狀態(tài)之中,保證分項(xiàng)工程質(zhì)量達(dá)優(yōu)達(dá)良,從而以分項(xiàng)工程優(yōu)良來保證總體工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。

3.5狠抓質(zhì)量通病的防治和成品保護(hù)工作
防治質(zhì)量通病,結(jié)構(gòu)部分要治“粗”治“裂”;平面立面要防“漏”防“變”。成品保護(hù)要采取“護(hù)”、“包”、“蓋”、“封”等有效措施。“護(hù)”就是保護(hù)成品不被踩壞、撞壞;“包”就是進(jìn)行包裹防污染。

3.6施工要點(diǎn)控制
工程所用材料(水泥)應(yīng)有廠家出據(jù)的產(chǎn)品合格證書、產(chǎn)品性能檢測(cè)報(bào)告;粗骨料及砂料應(yīng)進(jìn)行性能檢測(cè),所采用的石料應(yīng)滿足規(guī)范要求。本工程砌體施工質(zhì)量控制等級(jí)為A級(jí),砌筑基礎(chǔ)前應(yīng)校核放線尺寸,軸線、高程充許偏差應(yīng)符合要求不能大于或小于10mm;砌筑順序應(yīng)符合以下規(guī)定:①基低標(biāo)高不同時(shí),應(yīng)從低處砌起,并由高處向低處搭砌,搭接長(zhǎng)度不得小于基礎(chǔ)擴(kuò)大部份的高度;②砌體的轉(zhuǎn)角處和交接處應(yīng)同時(shí)砌筑,當(dāng)不能同時(shí)砌筑時(shí),應(yīng)按規(guī)定留槎、接槎;炷痢⑵鲋皾{所用水泥應(yīng)為合格產(chǎn)品,混凝土拌制嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)程規(guī)范;砂料不得含有有害雜物,含泥量不得超過5%。砂漿應(yīng)隨拌隨用,拌制好的砂漿應(yīng)在3h內(nèi)使用完畢。砂漿試塊強(qiáng)度需符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。砌體采用的石材應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)實(shí),無風(fēng)化剝落和裂紋,色澤均勻有新鮮口面,座板口面寬度不得低于20cm,長(zhǎng)度不得低于30cm,厚度不得低于30cm。上下兩面平行,大致平整,無尖角、薄邊。
漿砌石砌筑應(yīng)符合以下要求:①砌筑前應(yīng)在砌體外將石料上的泥垢沖洗干凈,砌筑時(shí)保持砌石表面濕潤(rùn)。②采用座漿分層砌筑,鋪漿厚宜3~5cm,隨鋪漿隨支砌,砌縫需用砂漿填充飽滿,不得無漿直接貼靠,砌縫內(nèi)砂漿應(yīng)用扁鐵插搗密實(shí)。③上下層砌石應(yīng)錯(cuò)縫砌筑,要求布排丁、順砌石,砌石應(yīng)內(nèi)外搭砌、上下錯(cuò)縫、拉結(jié)石、丁砌石交錯(cuò)設(shè)置,砌縫應(yīng)橫平豎直,上下層豎縫錯(cuò)開距離不應(yīng)小于10cm,丁石的上下方不得有豎縫;④砂漿初凝后,若需移動(dòng)巳砌筑的石塊,應(yīng)將原砂漿清理干凈,重新鋪漿支砌。⑤砌縫內(nèi)應(yīng)砂漿填充需飽滿,飽滿度不得小于95%。⑥砌筑好后的水池邊墻、底板必須平整、順直,弧彎必須平滑自然。