摘要:介紹了砼U型渠道的結(jié)構(gòu)特點,分析了砼U型渠道的特點及投資建設(shè)的效益,以促進(jìn)砼U型渠道的推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:砼U型渠道;節(jié)水灌溉;應(yīng)用
為解決北方用水的緊張局面,各級地方政府加大農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程投資,推廣先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)。從灌區(qū)更新改造、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、世行貸款,扶貧項目等多渠道籌集資金,加大渠道防滲工程建設(shè),以緩解農(nóng)田灌溉缺水的矛盾。
砼U型渠道是目前公認(rèn)的具有防滲效果好、輸水能力強(qiáng)、抗凍脹、節(jié)省渠道占地等優(yōu)點的一種節(jié)水灌溉設(shè)施[1],但人工施工非常困難,質(zhì)量無法保證。近幾年經(jīng)過水利技術(shù)人員多年的實踐和推廣,砼U型渠道機(jī)械施工水平得到了進(jìn)一步提高,尤其是砼U型防滲渠道施工成套機(jī)械產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的研究和推廣,使砼U型渠道施工速度快,且砼質(zhì)量高,適合我國國情,便于推廣使用。
1 砼U型砼渠道的結(jié)構(gòu)特點
砼U型渠道是反拱結(jié)構(gòu),抗凍能力強(qiáng),不易破壞。U型渠道渠底圓弧夾角以152~156°為宜,兩側(cè)外傾12~14°,渠深與圓弧直徑1∶1,砼厚度4~10cm。特殊地區(qū)外傾角度可適當(dāng)調(diào)整,如新疆戈壁灘開發(fā)灌區(qū),砼U型渠道外傾角以18℃為宜;青海省海西高寒地區(qū),則需適當(dāng)增加砼襯砌厚度,以增加抗凍脹能力[2]。
2 砼U型渠道特點
2.1砼U型渠道防滲效果好
砼U型渠道整體性強(qiáng)、防滲效果好,襯砌的渠道斗以下渠系利用系數(shù)在0.99左右,而未襯砌的土渠利用系數(shù)還達(dá)不到0.8。一條133.3hm2灌溉面積的斗渠,平均每年灌地266.7hm2,年引水量約40萬m3,而未襯砌的渠道將滲漏8萬m3的水。我國有5333.3萬hm2灌溉農(nóng)田,缺水嚴(yán)重的超過2666.7萬hm2,有斗渠20多萬條,每年斗以下渠道滲漏超過100億m3的灌溉水量,這些滲漏掉的水可灌地超過666.7萬hm2次,有些地區(qū)滲漏的水量還會造成地下水上升或土壤鹽漬化等危害。
農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉已引起各級領(lǐng)導(dǎo)和水管部門的重視,從各個方面籌集資金,加大節(jié)水工程投資,在灌區(qū)建設(shè)砼U型防滲渠道,推廣先進(jìn)的灌溉技術(shù),加強(qiáng)灌區(qū)用水管理,提高灌溉用水效率,各級水利部門為農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉做出很大努力并收到了良好的效果。如陜西省扶風(fēng)縣建和村將村砼U型渠道襯砌完成后,農(nóng)民澆666.67m2的土地能少出水費5元,全村逾133.33hm2的土地每年澆地就能省水費2萬多元,達(dá)到“五省兩增一減少”的目的,即五省:省水、省時、省勞、省錢、省地;兩增:增產(chǎn)、增收;一少:群眾用水糾紛少。
2.2砼U型渠道輸水能力強(qiáng)
砼U型渠道表面光滑、糙率小、流態(tài)好、輸水能力強(qiáng),渠道流速在1.2m/s左右,而相同比降的梯形土渠僅為0.6m/s。梯形土渠糙率值為0.025,砼U型渠道糙率值為0.013左右,使流速加快,輸沙能力增強(qiáng)。如青海省西寧市湟中縣團(tuán)結(jié)渠灌區(qū)采用砼U型渠道,避免了多泥沙引水渠道淤積問題。互助縣五十東渠等地區(qū),渠道雜草叢生,水流不暢,采用砼U型渠道后解決了渠道輸水的難題[3]。
2.3砼U型渠道省工、省料,節(jié)省渠道占地
砼U型渠道流速快,過水?dāng)嗝嫘?。采用機(jī)械施工工效高,速度快,質(zhì)量好,人均每個工作日可襯砌砼U型渠道10~20m,完成砼量1.5~2.0m3。砼U型渠道節(jié)省材料,如建設(shè)1kmD60U型渠道用砼量96m3,而建設(shè)同樣過水量的梯形渠道需砼132m3,建設(shè)砼U型渠道比砼梯形渠道可節(jié)約投資1萬元左右,可減少渠道占地0.2hm2以上。砼U型渠道使用壽命長,在青海省海西州德令哈市香日德灌區(qū)于1999年建設(shè)的砼U型渠道至今運行良好,無凍脹破壞現(xiàn)象,而同時建設(shè)的梯形渠道不到10年就部分或全部損壞。
3 砼U型渠道建設(shè)投資與效益分析
砼U型渠道建設(shè)根據(jù)各地應(yīng)用情況調(diào)查分析,一條面積133.3hm2地的斗渠,共有斗、農(nóng)、毛渠道10km左右,每年灌地約266.7hm2,年引水總量40萬m3,10km渠道襯砌后需投資20萬元,其中材料費、運輸費約15萬元,人工費5萬元。渠道襯砌后每年減少滲漏水量8萬m3,價值2萬元,不計算增產(chǎn)值,僅省下的水費10年即可收回工程投資,而砼U型渠道使用壽命在30年以上,還能減少渠道占地逾2hm2。從投資效益上看非常有利,但更重要的是既節(jié)省了水,多澆了地,又增加了農(nóng)民收入,社會效益更大。
4 砼U型防滲渠道建設(shè)的推廣
砼U型渠道是節(jié)水灌溉中一項重要防滲工程,是提高現(xiàn)有水利工程的效益,提高渠水利用系數(shù),節(jié)約用水時效較快的重要途徑[4]。砼U型渠道機(jī)械施工技術(shù)得到水利部、青海省水利廳和各級水利管理部門領(lǐng)導(dǎo)的支持。青海省水利管理局領(lǐng)導(dǎo)非常重視該項目的研究和推廣,并積極籌集資金,對灌區(qū)更新改造加大對渠道防滲工程的投入,為減輕灌區(qū)農(nóng)民水費負(fù)擔(dān),緩解灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水矛盾起到顯著效益。
5 參考文獻(xiàn)
[1]楊振寧.淺談U型渠在溝口地區(qū)的應(yīng)用[J].寧夏科技,2002(6):56-55.
[2]吳桂江.淺談防滲U型渠[J].科技信息,2007(25):274,276.
[3]李安國.我國渠道防滲工程技術(shù)綜述[J].防滲技術(shù),2000(1):1-4,16.
[4]李學(xué)軍,費良軍,穆紅文.U型襯砌渠道凍脹機(jī)理與防滲技術(shù)研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2006(3):194-199.
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