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水利工程论文-U形渠道在节水灌溉中的应用.doc

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水利工程论文-U形渠道在节水灌溉中的应用.doc

水利工程论文U形渠道在节水灌溉中的应用作者党婉娟赵晓强杨亚文【摘要】砼U形渠道是目前公认的具有防渗效果好,输水效果强,抗冻胀,渠道占地面积小等优点的一种节水渠道设施,同时,为了适应机械化施工的要求,新建、改建的渠道防渗工程应多采用U形渠道。【关键词】U形渠道节水灌溉应用我国是一个农业大国,引水灌溉历史悠久。近年来,由于地球生态环境恶化,植被人为破坏严重,部分地区沙化漫延,农业高耗水量作物的引进和推广,城镇人口增加,地下水超量开采等因素,缺水已成为制约我国国民经济发展的重要因素,农业灌溉用水日趋紧张。为了解决区域用水的紧张局面,党和国家提出对灌区实施渠道防渗等措施。各级水利部门也加大农业节水灌溉工程投资,积极推广先进节水灌溉技术。随着灌区更新改造、农业综合开发、世界银行贷款以及扶贫等多个项目的实施,灌区加大渠道防渗工程建设,以缓解农业灌溉用水的供需矛盾。一、概述砼U形渠道是目前公认的具有防渗效果好,输水能力强,抗冻胀,渠道占地面积小等优点的一种节水灌溉设施。据有关资料记载U形砼渠较梯形渠每公里输水损失小3.7℅,较土渠可以减少渗漏损失97℅,且水流条件好,流速快,输水输沙能力强,抗冻胀程度为梯形渠的1/3~1/4,且便于管理,投资少。在灌区U形渠道设计及施工中,通常采用两种形式渠口宽度1米以上的渠道一般采用固定钢模板,机械振捣人工浇筑的方法渠口宽度在1米以下的渠道一般采用机械衬砌,人工收面的施工方法。石堡川灌区在渠道改造设计中,支渠以上工程均采用钢模板人工衬砌,效果良好斗渠以下的田间渠道均采用衬砌机衬砌,衬砌速度快,而且在大规模的施工中质量便于控制。二、砼U形渠道的结构特点砼U形渠道是反拱结构,抗冻能力强,不易破坏。砼U形渠道渠底圆弧夹角一般为152156°为宜,两侧外倾1214°,渠底与圆弧直径11,砼衬砌厚度410厘米。特殊地区外倾角度可作为适当调整。石堡川水库灌区中低产田改造项目中,U形渠道渠底圆弧夹角采用156°,两侧外倾角采用12°,砼衬砌厚度为8厘米,以增加渠道防渗抗冻胀能力。三、砼U形渠道防渗效果好根据灌区资料统计砼U形渠道整体性强,防渗效果好,而且衬砌的渠道斗渠以下渠系利用系数在0.98左右,而未衬砌的土渠水利用系数还不到0.8,一条2000亩灌溉面积的斗渠,平均每年灌地4000亩次。年引水量约40万m3,而未衬砌的渠道每年渗漏损失约8万m3的水。我国有8亿亩灌溉农田,缺水严重的有4亿多亩,有斗渠20万条,每年斗渠以下渠道渗漏损失达100多亿m3,这些渗漏掉的水可灌地1亿多亩次,有些地区渗漏的水量还会造成地下水位提高或土壤盐碱、沼泽等危害。农业节水灌溉已引起各级领导和水管部门的重视,水利部门从各个方面筹集资金,加大节水工程投资,在灌区U形防渗渠道建设中,积极推广先进的灌溉技术,加强灌区用水管理,提高灌溉水利用系数,各级水利部门为农业节水灌溉作出努力并收到了良好效果。石堡川水库灌区八支下游渠道,在世行贷款项目中低产田改造后,群众普遍反映U形渠道好,具有五省两增一减少的优势。五省省水、省时、省劳、省钱、省地两增增产、增收一少群众用水纠纷少。四、砼U形渠道输水输沙能力强砼U形渠道表面光滑、糙率小、流态好,输水能力强。根据灌区资料表明当砼U形渠道流速在1.2m/s左右时,相同比降的梯形土渠流速仅为0.6m/s。梯形土渠糙率值为0.025,砼U形渠道糙率值为0.016左右,所以U形渠道行水时,渠道水流速快,输沙能力强。五、砼U形渠道省工、省料、节省渠道占地砼U形渠道水力条件好,近似最佳水力断面,可减少衬砌工程量。由于渠口窄,可节省土地,减少挖填土方量。采用机械施工工效高,速度快,质量好。在石堡川水库灌区中低产田项目改造中,采用机械施工人均每个工日可衬砌砼U形渠道1020米,完成1.52.0立方米。砼U形渠道节省材料,如建设一公里D60U形渠道用砼量96立方米,而建设同样过水量的梯形渠道需砼132立方米,建设砼U形渠道比砼梯形渠道可节约投资1万元左右,可节约渠道占地3亩以上。砼U形渠道渠道使用寿命长。经灌区现状调查摸底结果表明1978年建设的砼U形渠道至今运行良好,无冻胀破坏现象,而同时建设的梯形渠道运行不到10年已部分或全部损坏。六、砼U形渠道建设投资与效益分析石堡川灌区中低产田改造工程,共衬砌U形斗渠约200公里,均采用机械衬砌,人工收面的施工方法。项目实施后极大的改善了灌区田间工程配套,提高了田间水利用系数,减少了水量损失,缩短了灌溉时间,年可节约灌溉水量300万立方米,节约水量可恢复、改善灌溉面积5万余亩。根据灌区斗渠监测评价结果,农作物单产量较同期提高150、250公斤,复种指数由原来的1.35提高到1.50,每年均收入增加200300元。世行贷款项目中低产田验收小组认为砼U形渠道机械施工技术具有良好的经济效益和社会效益,在省内各灌区推广应用。七、结语砼U形渠道防渗技术得到水利部、陕西省水利厅和各级水管部门的支持。渠道防渗施工机械的开发,尤其是U形渠道衬砌机、U形渠道开沟机、U形渠道予制构件机械、U形渠道施工机械的开发和推广,省工、省料、省时,在全省节水灌溉技术推广发挥了主要作用。近几年的项目建设中,石堡川水库灌溉管理局积极筹集资金,购置U形渠道衬砌机械,在灌区世行贷款更新改造、续建配套与节水改造、中低产田改造、农业综合开发等项目建设中,加大对渠道防渗工程的投入,减轻了农民水费负担,极大地缓解灌区农业灌溉用水矛盾。因此,U形渠道是节水灌溉中一项重要防渗工程,是提高现有水利工程的效益,提高渠水利用系数,节约用水的费省效宏,时效较快的重要途径。

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