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工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
  • 浏览:4198
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-02-20 09:17:30
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

农田水利工程中的渠道设计分析

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 张波
资料简介

摘要: 农田渠道的设计和施工需要综合各方面的因素,并与当地实际情况相结合,才能提出更科学更合理的方案,从而才能保证渠道工程的质量以及农田生态系统的经济效益。

农田水利工程中的渠道设计分析

张波

喀什地区水利水电勘测设计院 新疆喀什 844000

摘要:农田渠道的设计和施工需要综合各方面的因素,并与当地实际情况相结合,才能提出更科学更合理的方案,从而才能保证渠道工程的质量以及农田生态系统的经济效益。

关键词:农田水利工程;渠道设计;分析

1渠道在小型农田水利当中的设计原则

首先,要强化坚持增加单位的用水量,节约有限的水资源。针对渠道工程而言,要充分结合当前我国可持续化发展的理念,尽可能地增加单位水量灌溉面积,不仅满足当地农户用水的需求,还能做到节约资源提升经济效益。其次,要做到有针对性地结合当地情况。设计人员在进行水利设施的设计过程之中,不能凭借单纯地经验主义,而是要对当地的用水量情况、农田的分布以及当地的现有水资源情况进行了解,做到最大程度上分配和优化好不同的水资源,设计更为合理的内容。最后,要曲线平顺地设计。设计人员还要充分根据物理规律,以当地的水文条件出发,使得设计的曲线趋于平滑,使得水流能够在自然条件下更为快速地通过,保证对农田的水流灌溉速度,一旦出现地理情况不佳的情形,可适度加以优化和调整,保证每一滴水都能够顺利地通过,确保农户的用水情况。

2农田水利渠道的合理、优化设计

2.1渠道选材时优化设计

农田水利渠道在建设的过程中,其建设材料直接影响水利工程的质量,同时也是水渠正常作业的保障,因此在设计、施工过程中,需要根据实际需求、市场变化、行业发展、成本投入等,选择适当的建筑材料,保证成本的同时提升水利工程的建设水平、增强水渠的相关性能。在选择材料时,需要以地理环境为主,根据不同的地域差异择优选择。如:在北方地区多使用传统的建筑材料,以混凝土建设为主,但其在应用过程中存在较的局限与不足,有较高的使用条件要求,需要在应用过程中甚至考虑、仔细分析、综合考量。若工程建设区域内,有充足的水源,可选择具有良好渗透性的材质作为主要施工原理,并综合考量地区季节性温度变化,选择与温度相适应的原料进行施工,进而保证施工质量,增强水利渠道的合理性,控制成本节约使用资源。

2.2关于渠道的比降系数分析

设计小型农田水利渠道时,需要重点考虑水田渠道的渠底比降系数,根据设计的规范要求,控制渠道比降系数为0.001,选用混凝土作为渠道修筑材料时,可适当增大比降系数至0.002左右。与此同时,还应控制渠道跌水落差与跌水个数等因素,进而控制比降系数。当渠道比降系数增大时,跌水的落差、个数将减少,根据此关系控制实际渠道设计中的比降系数,进而保证水渠设计的合理性。

2.3关于农田水利渠道跌水分析

农田水利渠道设计过程中,需要控制合理的水流水平落差,减小水流冲刷渠道冲刷的影响力。在实际设计过程中,要科学合理的设计渠道跌水问题,控制跌水优有适宜的个数、跌差最好脚下,跌水位置宜靠上。在此基本原则下,重点注意,避免填方过高导致跌差加大,合理实际跌水差值。因此,在设计农田水利渠道跌水时,需要设计人员保证方案中包括多级跌水、控制跌水落差尽可能下,控制挖填的均匀性。坚持此设计理念,保证填方渠道不会过高或过深影响渠道的稳定,为底面呈基本直线提供保障。控制设计中的填方,避免过高、过大增加渠道工程的安全隐患及威胁,进而保证农田始终有正常供水。

2.4农田水利渠道横、纵断面的设计

设计农田水利渠道的横、纵断面时,当水流量确定并稳定时,水流流速受渠道底板比降、渠道横断面尺寸等因素影响。而渠道坡度、水流汗少量也会影响渠道内水流速度,其关系为渠道底面比降增大、流速加大。由此可知,流水量一定时,缩小渠道断面尺寸,可节省材料及成本但导致渠道水流速增大,增加渠道底板的受冲刷力;缩减渠道底面的比降时,水流速度随之减缓,此时需增加渠道横断面尺寸,利用增加成本、材料,控制流速,并受流速较低的影响,大量泥沙汇聚在渠道底部,长时间使用后将加重渠道堵塞情况。

2.5渠道横、纵断面的设计

设计渠道时,需要对定点时间内的水流流量进行观察统计,合理设计渠道断面,保证水流流速和渠道地板的比降于渠道断面设计尺寸相匹配。在设计渠道横纵断面设计时,需要考量渠道在定断时间内的土质、水流含沙量、渠面坡度等因素,从而正确判断渠道流速。通常情况下,渠道的比降增大,流速随之增大;流水量一定时,应设计较小的渠道断面,此时虽节省材料与成本,但大流速的冲击下井增加渠底的冲刷压力;渠道的比降降低时,流速随之缩减,此时需要大横断面保证流水量一定,较缓的的水流会致使泥沙大面积沉积,长时间积累将增加渠道堵塞率。由此可见,在设计渠道横断面时,需要控制渠道比降,根据规范要求控制渠内水流。在设计渠道顶宽时,需要综合考量渠道高度、流水量大小等。在断面大、水流量较大,过水压力增加时,应对渠道侧墙的稳定性进行计算,保证渠道顶宽满足检修需要,考量公路边缘荷载重量对渠道侧墙的影响。在设计渠道高度时,综合考量渠道级别、区域内最大流水量规范值等因素,设置溢流缺口在渠道正常水位高度,以此保障渠堤具有足够的稳定性,结合梯形结构、渠底粗糙率等因素判断引水量。设计渠道纵断面的主要内容包括:水位线的正常值、最低值、地面及堤顶高程线、建筑物、分水口位等内容。在设计过程中,需要以平面图为参考,对渠道的不同位置、不同高程进行合理设计,根据要求结合水源位置、上级渠道水位高程、地面坡降程度、分水点规范、不同比降等,将水位线进行合理设计并标出。随后进行渠底高程线绘制,以不同水深为依据绘制最低水位线,随后绘制加大水位线、堤顶高程线。根据不同坡度跌水高差、坡度等合理设计下一段渠道相连处水位线。若上一级渠道向旁侧分水,可在保证正常水流的前提下,下级配水,同时保证最小水量时仍进行向下级引水,通过设置渠道间节制闸控制分水,并合理估算建筑物过水时水流的损耗。

2.6农田水利渠道防渗技术

在农田水利施工过程中,需要利用农田水利渠道防渗技术,提升农田水利渠道质量。现有防渗技术主要包括:土料防渗、水泥土防渗、混凝土防渗、膜料防渗、沥青混凝土防渗等,不同的防渗技术具有不同的优势与应用短板,如:土料防渗技术,其操作简便、实用性强,但抗冻性、抗渗透性较差,适用于温度较温和的区域内;膜料渗透技术,施工简便、防渗腐蚀性强、成本较高,多应用于寒冷地区等。在不同地区、不同特点的农田水利渠道中,可采用不同的防渗技术,发挥其优势,根据地质、环境特点、结合施工要求、成本投入等,择优选择不同方案与技术,保证其具有良好的防渗性能、成本在可控的范围内。

3结语

总之,通过有效的实际研究,总结了农田水利工程渠道设计对策,希望结合进一步研究,能够进一步提高工作质量,从而进一步提高农田水利工程建设水平,不断为农业现代化建设提供有效技术保证。

参考文献

[1]杨明东.农田水利工程中的渠道设计分析[J].农家参谋,2018(22):226.

[2]吴泽华.农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理[J].居舍,2018(27):148.

[3]张胜男,杨鹏飞.农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理[J].农业与技术,2017,37(14):74.