U形渠道的特点及在节水灌溉中的应用

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U形渠道的特点及在节水灌溉中的应用
作者：王明惠
来源：《价值工程》2014年第16期

摘要： 本文从混凝土U形渠道主要特点介绍入手，进一步分析了混凝土U形渠道的功能
与作用原理，其良好的防渗效果、持久的输入耐力、较为简单的施工工艺等优秀特点能够满足
节水灌溉的相关要求。在合适的地理地形条件下，建设U型渠道的实际投资需求与综合经济
效益相对其他形式的渠道具有一定的优势，本文最后结合渭南市一工程实例做出了详细分析。

Abstract： This article introduces the main characteristics of concrete U-shaped channel， and
analyzes the function and mechanism of concrete U-shaped channel， whose good anti-seepage
effect， lasting input endurance， more outstanding characteristics and simple construction

technology can meet the relevant requirement of water-saving irrigation. Under proper geography
condition， the actual investment demand and the comprehensive economic benefits of constructing
U-shaped channel has a certain advantage compared with other forms of channel. Finally， the paper
makes detailed analysis combined with an engineering example in Weinan.

关键词： 混凝土U形渠道；防渗节水；模槽施工
Key words： concrete U-shaped channel；seepage water saving；mold cavity construction
中图分类号：S275 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）16-0117-02
0 引言
农业的现代化离不开农业技术的发展，在众多的农业技术中，节水灌溉一直是比较重要的
研究领域。随着近些年渭南市地区工业用水的增多，地下水资源也越来越紧张，渭南地区的农
业灌溉用水常常出现断流，在这种严峻的情况下农业节水灌溉势在必行。本文结合了渭南地区
的U型渠道灌溉进行详细论述。

1 混凝土U形渠道的功能效果分析
1.1 结构特点分析 渭南地区的灌溉渠道结构特点总体比较简单，主要根据渠道的断面形式
进行划分；主要有以下几种结构：U形渠道和复合渠道、矩形渠道、梯形渠道等。在详细分析
了近些年渭南地区的灌溉渠道的基础上发现U型渠道的综合优势较大。而渭南地区使用较多
的渠道也是U型渠道。渭南地区的混凝土U形渠道大多是反拱结构，符合力学原理，结构坚
固不易损坏。根据渭南地区的农田水利灌溉设施特点，混凝土U形渠道一般都有相应的标
准。其相关的参数规定如下：底圆弧夹角为152°；混凝土U形渠道两侧的外倾14°，混凝土厚
度4cm～10cm，渠深与圆弧直径为1：1。
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1.2 渭南地区混凝土U形渠道在使用过程中的防渗效果 混凝土U形渠道的水利设施建筑整
体性很强，整体性结构有利于提高建筑的防渗漏性。在农田水利灌溉过程中，其实水渠的渗透
是会浪费大量水资源的，水渠质量的好坏关系着灌溉用水渗漏的多少，渭南地区本属水资源比
较紧缺的地区，渭南市洛惠渠管理局在结合实际考察分析的基础上在当地建设的混凝土U形
渠道在灌溉使用过程中节水效果良好，其防渗防漏效果在渭南地区的田地灌溉当中的到了很好
的检验。

1.3 混凝土U形渠道在使用过程中具有较强的输入耐力 一般来说渠面光滑，水流作用产生
的阻力也会比较小，混凝土U形渠的表面是比较光滑的，这对于大量的输水是很重要的，水
流阻力小的情况下必然流速较快。而且其持久耐性好，能够常年使用。在渭南市洛惠渠管理局
一个实际U型渠工程案例中，技术人员观测到混凝土U形渠流速在1.2m/s左右，这个速度比
一般的土渠要快一半。水流速度较快，则水流中的泥沙就不会大量沉积在渠道表面，也不会造
成渠道的淤塞。

1.4 修建混凝土U形渠道比一般的其他渠道要节省施工时间、建筑材料和渠道占地 混凝土
U形渠道设计过水底面比较窄，占用地基也比较窄，在施工时机械施工占比重较多，节约施工
时间。混凝土U形渠道也比较节省建筑材料，渭南市洛惠渠管理局的一个工程案例中修筑
1km D60 U形渠道所使用的用混凝土量96m3，相比较而言而建设同样过水量的梯形渠道用混
凝土量132m3，可以看出其在节约建筑材料上的优势。同样同建设梯形渠道相比，在资金投入
上修建每千米混凝土U形渠道可以节约资金1.4万元左右，减少使用耕地3亩多。

2 混凝土U形渠道施工工艺分析
2.1 混凝土U形渠道模槽施工 渭南地区的灌溉区多为丘陵，在经过这些年的农田基本建设
整改后，不少丘陵的农田已被整合成平原，在地势较为平坦的地区形成了成片的方田。依据方
田的地势特点，灌溉用水需要，确定适合的灌溉渠道。混凝土U形渠道的施工建设之前要做
详细的高程测量，确定灌溉渠线的水流走向，分析测量结果，在此基础上要对确定的渠线进行
回填，最后碾压形成渠基。渠基是保证渠道质量的基础，要保证渠基的参数精确，在这个过程
中需要对渠基反复放线测量，计算渠基坡比、渠道水流在不冲不淤情况下的流速，在做好渠基
之后就可以开挖U形渠土模。一般情况下是采用人工开挖，人工使用钢模进行模槽检验，确
保混凝土浇筑的渠道平面有比较均匀的厚度。

2.2 混凝土U形渠浇筑 在土模建成之后，下一个环节就是混凝土浇筑。浇筑要遵循一定的
过程：第一步：对施工的材料和混凝土配合比进行试验，保证施工材料达到质量标准要求。第
二步：控制施工现场原材料的使用。①水泥的使用。水泥在实际使用时要进行水泥的化学实
验。根据相应的实验结果确定水泥和其他建筑材料的配比。②骨料的使用。骨料是进行浇筑的
必备材料，对于骨料的选择要结合渠道断面断面过水流量大小，选择适合的骨料进行配比。要
控制骨料的纯净度，对其中的杂志进行有效筛选。③混凝土浇筑。混凝土浇筑采用人工浇筑。
搅拌机集中拌和，拌合时间控制在2min左右，特别控制水灰比的大小。
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2.3 分缝 分缝主要是为了防止由于不均匀沉降或温度变化引起渠道整体破坏。常见的沿渠
线每10m一个横缝且为通缝，缝宽15mm～20mm。缝内用沥青或聚氯乙烯胶泥填塞。

2.4 养护 养护对于混凝土渠道来说是成型后的重要保护阶段，只有养护好了，才能保障渠
道的建筑最终成品质量。在养护时，要遵循一定的养护原则：对浇筑过的渠道要及时养护，养
护时利用草帘覆盖，早晚养护两次，夏季高温季节适当增加养护次数。养护天数至少7d～
14d。

3 混凝土U形渠道建设投资与效益分析
渭南市洛惠渠管理局在施工建设的一个工程案例：混凝土U形渠道建一条2000亩地的斗
渠，共有斗、分、引渠道10km左右，每年灌地约4000亩次，年引水总量40万m3，

10km渠道衬砌后需投资20多万元，其中材料费，运输费约15万元，人工费5万元。在
渠道衬砌后每年减少渗漏水量8万m3，这些大量的水资源得到充分利用，U形混凝土渠道的
使用期限也比较长，一般地形下的渠道都能达到30年。在实际修建后节约了土地有30多亩，
这些土地资源是很有价值的。对投资效益的提高起了很大作用，而更重要的还是节省了水，多
浇了地，农民增加了收入，社会效益更大。建设U型渠道要在注重实际灌溉效果的基础上，
注意经济效益，要使得农民有经济上的投资建设动力。

4 结束语
灌溉是农业生产的基础，优质高效的现代农业需要科学合理的灌溉。渭南市洛惠渠管理局
在多年实际灌溉工程的基础上，不断提高渠道建筑质量，创新出更节约水源和资金的灌溉方
式。在面对用水紧张的今天，渭南市洛惠渠管理局进行综合实验，在解决灌溉困难地区方面不
断探索尝试，合理进行渠道网络的布局，为周边的农田灌溉提供了比较可靠的保障。

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