渠道

渠道是连接灌溉水源与农田之间的输水工程。

渠道系统是指从水源取水、通过渠道及渠系建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统,包括渠首工程、输配水工程、田间工程。

渠道分类

地面上的渠道多为开敞式明渠。埋设在地面下四周封闭的称为暗渠(见输水管道)。渠道按用途可分为:灌溉渠道、动力渠道(用于引水发电)、供水渠道、通航渠道和排水渠道(用于排除农田涝水、废水和城市污水)等。

渠道断面

渠道的设计包括横断面设计和纵断面设计。在实际设计中,纵断面和横断面设计应交替并且反复进行,最后经过分析比较,确定出合理的设计方案。

1.渠道横断面

渠道横断面的形状有梯形、矩形、U形、弧形底梯形等。梯形是最常用的横断面形状,因为它便于施工,并有利于保持渠道边坡的稳定。在坚固的岩石中开挖渠道时,宜采用矩形断面。当渠道通过城镇工矿区或斜坡地段,渠宽受到限制时,可采用混凝土、砌石等材料作为挡墙。

2.渠道的纵断面

渠道纵断面设计的任务是根据灌溉水位要求确定渠道的空间位置,主要内容包括确定渠道纵坡、设计水位线、最低水位线、渠底高程线、渠顶高程线,在渠道的纵断面图上应标明建筑物类型和位置。

渠道防渗

渠道的渗漏不仅降低渠系水利用系数,缩小灌溉面积,而且会抬高地下水位,致使土壤次生盐碱化。因此,需要对渠道进行防渗处理。

渠道防渗材料常用土料、石料、水泥、膜料、混凝土、沥青混凝土等,也可利用上述材料构成复合结构,达到防渗目的。选用衬砌材料时应根据渠道大小、防渗效果、使用年限等工程要求,因地制宜、就地取材。

1.土料防渗

土料防渗是将渠床夯实或者在渠床表面铺筑一层夯实的土料防渗层。铺筑的材料包括素土、黏砂混合土、三合土、四合土等。土料防渗具有一定的防渗效果,能就地取材,造价低廉,技术简单,但允许流速小,抗冻耐久性差,适用于气候温和且流速较小的中小型渠道。

2.砌石防渗

砌石防渗具有就地取材、施工简单、抗冲、抗磨、耐久等优点。石料有卵石、块石、条石、石板等,砌筑方法有干砌和浆砌两种。适用于石料采集方便的地区。

3.水泥土防渗

水泥土具有较好的防渗效果,可减少渗漏量80%~90%,能就地取材,造价低,技术简单,群众容易掌握。但允许流速小,抗冻性差。适用于气候温和地区,且渠道附近有砂土和沙壤土而缺乏砂石料。

4.混凝土防渗

混凝土衬砌渠道具有防渗抗冲效果好、输水能力大、经久耐用、便于管理等特点。混凝土衬砌作为刚性护面应设置伸缩缝,以防止混凝土板因温度变化、渠基土冻胀等因素引起裂缝。

5.膜料防渗

膜料防渗是用塑料薄膜或复合类膜料作为防渗层,其上设置保护层的防渗方法。膜料防渗性能好,适应变形能力强。北方寒冷地区优先选用质地柔软、抗冻性能好的聚乙烯土工膜。在芦苇等穿透性植物丛生地区,优先选用抗穿透能力强的聚氯乙烯塑膜。

6.沥青混凝土防渗

沥青混凝土衬砌属于柔性结构,其防渗能力强,适应变形性能好,造价与混凝土相近,适用于冻害地区。