实例分析：农田水利渠道设计要点

农田水利工程中的渠道设计和施工与整个农田水利工程系统运行的稳定和高效有着直接的关系。科学和合理的进行渠道设计和施工管理，有利于实现农田的防洪涝。必须结合实际情况深入的对农田水利工程渠道设计和施工管理进行研究，确保渠道工程设计和施工能够促进农业经济的发展。
某农田水利工程新建取水坝3座，维修改造取水坝1座，主干渠衬砌15.5km，支渠衬砌10.59km，排洪曹1座，管涵12座，机耕路6.9km。根据该灌区水土资源平衡条件，水源来水充足，在本灌区内根据土地利用规划成果，项目区设计灌溉面积5003亩。灌区设计保证率采用P=80%。该项目工程分别为多条排灌沟渠设计，设计主要建筑物为进水口及渠道。

1、农田水利工程渠道设计的原则

在农田水利工程渠道设计中主要是按照以下原则进行设计：
（1）在渠道设计的过程中要确保灌溉用水的单位水量能够实现最大的效益，换句话说就是要对单位水量的灌溉面积和灌溉效果进行提高。
（2）渠道设计要与除涝、防洪、排渍、航运、水电以及城市的工业生产、居民生活用水进行结合，应当与经济和社会发展的要求相符，确保干旱以及洪涝灾害能够得到综合治理。
（3）渠道设计要确保在灌溉区域中水资源平衡的基础上，分析灌溉的效益，之后选择合理以及科学的灌溉渠道设计方案。

2、渠道设计要点

2.1水力计算
在渠道流量设计中，考虑到其主要任务是灌溉输水，设计流量都是为农业灌溉用水，渠道灌溉方式按续灌设计，流量设计中考虑30%加大流量。同时，考虑工程措施选择，衬砌结构为C15混凝土渠道，糙率取为0.017。渠道设计流量按下式计算确定：式中：Q-渠道的设计流量（m3/s）；q-设计灌水率（m3/s•万亩），项目区的设计净灌水率为0.61（m3/（s•万亩））；A-渠段的灌溉面积（万亩）；J-渠道流量加大系数，取1.3；η-灌溉水利用系数，取0.70。

2.2渠道横断面设计
为了对土地资源进行节约，对渠道工程量进行减少，进而降低成本，与实际地形以及地质土壤性质进行结合，在原来的断面的情况下，对渠道断面进行优化设计。
2.2.1纵断面设计
纵断面的设计主要是渠道底坡的设计，渠道底坡尽量结合原渠道的底坡，有效的避免大量的挖填方的出现；对于续建的渠道不但要避免出现大量的挖填方，还应当对渠道灌溉以及排水的高程要求进行满足。该项目多为渠道改造及防渗衬砌工程，主要采用改造、衬砌、修复以及防渗等措施都原本的渠道进行有喜爱的处理，以此提高渠道的输水能力，进而满足下游农业的需求，所以本次渠道的端面设计是将渠系建筑物的进出口高程作为固定高程，以此来推求渠段的纵断面坡降。
2.2.2糙率的取值
渠道断面设计中糙率的取值及其重要，本工程根据相关规范结合实际情况选取15混凝土糙率为0.017，M7.5浆砌石糙率为0.025。
2.2.3流速控制
为确保渠道不冲不淤，渠道断面设计应选取合理的流速，流速过慢则导至渠道淤积，流速过快则会造成冲刷影响，给下一级渠道取水带来不利影响，特别是项目区渠道渠线较弯曲，水流过快将对渠道边坡稳定造成不利影响。渠道断面的设计要综合以上几个方面同时考虑，选取最优断面。

2.3建筑物设计
在地质稳定地段采用C15混凝土梯形衬砌断面，坍塌地段采用挡墙结合埋石混凝土梯形断面衬砌型式。各类排水建筑物设计均应做到结构合理、安全适用、便于施工和管理，有条件和需要时，尚可考虑其造形美观。各级明沟排水的设计流量，应根据其控制面积与产汇流条件，排、灌综合利1000用的沟道，在满足排水设计流量的条件下，还应考虑其他利用方式的流量要求。根据当地或临近类似地区实践经验，按照治理区的作物种类、土壤特性、水文地质和气象条件等因素确定，各条排水明沟应根据治理区的地形条件，按照高水高排、低水低排、就近排泄、力争自流的原则选择线路。

3、农田水利渠道施工管理

3.1现场勘察与临时设施搭建
深入现场及时了解施工地质情况，水文等资料，设置合理的试验室，搞好风、水、电系统及临时设施，为保证工程顺利进行和搞好施工质量奠定基础。

3.2设备及物资准备
加强对原材料、半成品的质量检验及复查工作，及时索取有关材质单、出厂合格证明等资料，并按规定保存与上报。认真组织施工所需设备的进场管理，加强对机械设备正常检验与保养。严格把好材质关。工程上使用的原材料、半成品和各种加工预制品要坚持检验制度。①要有建筑产品认可证；②要有质量证明书和试验报告；③成品或产品要进行标识。从而杜绝不合格材料、产品用在工程上。必要时对已有合格材质证明的材料进行复检，根据使用部位及时转抄材质证明资料，便于追查。这是一项重要工作，必须常抓不懈，贯穿工程施工的全过程。

3.3精心编制关键工序、特殊工序的施工作业设计
根据工序的性质、规模、特点、结构形式，事前由总工程师组织编制好作业指导书，由工程管理部负责进行技术交底，由质安检监人员检查和监督。做好施工过程中对质量要求、操作规程、质量巡视检查与隐蔽工程检查工作。例如对混凝土质量提出对策，要求混凝土质量处于受控和稳定状态，制定监控措施。

3.4坚持自检、互检和预检制度的落实
各工种操作员应该自觉进行自检，班组内部成员之间应进行互检；上道工序转入下道工序之前各工种负责人应进行交接检查。这样能及时发现问题，及时纠正，将分项工程施工中产生的不合格品清除在萌芽状态之中，保证分项工程质量达优达良，从而以分项工程优良来保证总体工程质量优良。

3.5狠抓质量通病的防治和成品保护工作
防治质量通病，结构部分要治“粗”治“裂”；平面立面要防“漏”防“变”。成品保护要采取“护”、“包”、“盖”、“封”等有效措施。“护”就是保护成品不被踩坏、撞坏；“包”就是进行包裹防污染。

3.6施工要点控制
工程所用材料（水泥）应有厂家出据的产品合格证书、产品性能检测报告；粗骨料及砂料应进行性能检测，所采用的石料应满足规范要求。本工程砌体施工质量控制等级为A级，砌筑基础前应校核放线尺寸，轴线、高程充许偏差应符合要求不能大于或小于10mm；砌筑顺序应符合以下规定：①基低标高不同时，应从低处砌起，并由高处向低处搭砌，搭接长度不得小于基础扩大部份的高度；②砌体的转角处和交接处应同时砌筑，当不能同时砌筑时，应按规定留槎、接槎。混凝土、砌筑砂浆所用水泥应为合格产品，混凝土拌制严格按照相应规程规范；砂料不得含有有害杂物，含泥量不得超过5%。砂浆应随拌随用，拌制好的砂浆应在3h内使用完毕。砂浆试块强度需符合设计规范要求。砌体采用的石材应质地坚实，无风化剥落和裂纹，色泽均匀有新鲜口面，座板口面宽度不得低于20cm，长度不得低于30cm，厚度不得低于30cm。上下两面平行，大致平整，无尖角、薄边。
浆砌石砌筑应符合以下要求：①砌筑前应在砌体外将石料上的泥垢冲洗干净，砌筑时保持砌石表面湿润。②采用座浆分层砌筑，铺浆厚宜3~5cm，随铺浆随支砌，砌缝需用砂浆填充饱满，不得无浆直接贴靠，砌缝内砂浆应用扁铁插捣密实。③上下层砌石应错缝砌筑，要求布排丁、顺砌石，砌石应内外搭砌、上下错缝、拉结石、丁砌石交错设置，砌缝应横平竖直，上下层竖缝错开距离不应小于10cm，丁石的上下方不得有竖缝；④砂浆初凝后，若需移动巳砌筑的石块，应将原砂浆清理干净，重新铺浆支砌。⑤砌缝内应砂浆填充需饱满，饱满度不得小于95%。⑥砌筑好后的水池边墙、底板必须平整、顺直，弧弯必须平滑自然。