预制混凝土U型渠在釜山灌区渠系改造中的应用.pdf

山 西 水利鲁 鲁 技术与应用 2 0 1 3 年第 9 期 预制混凝土U型渠在釜山 灌区渠系改造中的应用 郭志龙 ( 高平市釜山灌区管理局， 山西高平0 4 8 4 0 0 ) 摘要 介绍了预制混凝土 u型渠在釜山灌区末级渠系改造中的优点，阐述了小型预制混凝土u型渠的施工 方法， 提 出了在施工过程中应注意的事项， 以及预制混凝土u型渠在自流灌区中的应用和推广措施， 以进一步 提 高灌 区节水效率。 关键词 预制混凝土u型渠； 自流灌区； 末级渠系 中图分类号 T V 7 3 2 6 文献标识码 c 文章编号 1 0 0 4 7 042 ( 2 0 1 3 ) 0 9 0 0 2 9 0 2 釜山灌 区位于高平市西北部丹河上游 ， 距离高平 市区约 1 5 k m， 是集水库、 潜流为一体的大中型 自流 灌区。主要管理釜山水库、 赵庄水库、 北王庄潜流、 车 道拦洪闸等水源工程，输水干渠 ( 管) 3 1 k m，支渠 1 8 7 2 k m， 各类配套建筑物 1 7 6 个。区域内地势平坦， 土地肥沃， 水源丰富， 是高平市主要产粮区之一。 釜山灌区设计灌溉面积 8 5 3 h m z ，共辖 2 个乡镇 ( 办事处 ) 、 2 1 个行政村 ，总面积 4 O 5 k m ，土地面积 0 4 3万 h m ，耕地 面积 0 2 3万 h m z ，受益人 口 3 6万 人。 灌区成立 4 0 年来 ， 为改善当地的工农业生产条件 和提高人民群众生活水平作出了积极贡献， 创造了较 大的社会效益、 经济效益和生态环境效益。 2 0 1 1 年以来， 釜山灌区积极推行末级渠系续建配 套 和节水改造工程建设 。末级渠系( 斗渠 、 农渠 ) 采用 小型预制混凝土 u型渠道进行衬砌 ， 在施工过程中减 少了混凝土用量与损耗， 减少了土地占用率， 缩短了 施工工期 ， 降低了工程成本， 缓解了施工中交通不便、 施工点面分散等问题， 取得了较好的防渗节水效果。 1 效益分析 1 1 防渗效果显著 灌区斗农土渠水利用系数一般为 0 6 6 0 7 4 ， 其 利用系数极低 ， 除人为管理 因素外 ， 主要是 由于土渠 的大量渗漏损失。根据灌区斗农土渠实测， 渠道渗漏 损失约占总输水损失的 8 2 左右， 但通过对斗农渠进 行预制混凝土 u型衬砌后 ，土渠渗漏量由改造前的 3 3 x l O m3 s ) m 变为 1 4 x l O ( m 3 s ) m ， 渠道水利用 系数由 0 6 6提高至 0 8 5 。同时 ， 由于该 u型渠是矩形 和梯形渠道断面相结合优化出来的断面结构 ，据测 算， 其输水损失较梯形断面每公里可减少 3 4 ， 防渗 效果非常明显 。 1 2 水力性能好 ， 输水减淤能力强 田间渠系采用预制混凝土 u型衬砌后 ， 糙率 由土 渠的 0 0 2 0 0 2 2 5减小到 0 0 1 4 。同时， u型渠道断面 下部采用 圆弧形 ， 符合水流 的 自然特征 ， 较为接近最 佳水力断面。在同样的过水面积下， 与其他的渠道断 面形式相比， u型渠道具有湿周短、 水力半径大 、 流速 快、 防止淤积等优点， 同时还缩短了灌水周期， 减少了 管理费用， 降低灌溉运行成本。 1 3 质量可靠， 省工省料， 整体性强 灌区所用预制混凝土 U型渠均有出场合格证 ， 由 于其为工厂化流水线作业， 厚薄均匀， 混凝土利用率 较高， 可以省工省料。 同时， 减少或避免了冬季施工由 于冻胀造成的破坏， 产品质量得到了保证。预制混凝 土 U型渠实际施工中现场安装方便 ， 占地较少 ， 每节 与每节之间仅用沥青砂浆灌浆压实， 整体性强， 美观 实用。 2 施工技术 釜山灌区末级渠系改造过程中， 严格按照 山西 省小型农 田水利工程定型设计图集规范要求施工。 预制混凝土 u型渠采用分节预制法 ，每节长度 1 m， 采用 U 3 0和 U 5 0两种标准断面 ， 便于搬动、 运输和安 装。主要施工程序如下。 2 1 清基夯实 首先对渠线原地面进行清基处理 ， 把石块 、 杂 草 及其他杂物清理干净 ， 并用人工夯或机械夯初步对渠 线夯实处理 。 2 2渠线 测量 对夯实处理后的渠线进行测量， 依据测量数据绘 型 生 ! 旦 圆 S HANXI WA TE R RE S OURC E S 图， 设计 出渠道挖填高度 ， 并计算 出挖填土方。 2 3 渠线土方开挖及夯实 末级渠系 由于渠道断面较小 ， 土方开挖及夯实 由 机械配合人工实施 ， 开挖深度或夯填高度应满足 u型 渠渠底设计要求。当渠线地面高程低于设计高程时， 土方夯填压实系数达 0 9 3 后进行人工修理。 2 4 安装铺设质量控制 当末级渠系渠线高程达到设计高程时 ， 便可进行 预制混凝土 u型渠安装铺设 。铺设时 ， 要检查每节预 制 u型渠有无裂缝 、 蜂窝 、 麻面。如果有 ， 应用环氧树 脂砂浆处理，并用仪器控制 U型渠轴线及渠底高程， 保证 U型渠 内壁齐平 、 平顺 。同时 ， 每节之间要预 留 2 3 c m的间距 ， 以便用 1 ： 1 ： 4沥青砂浆灌浆勾缝时抹 光饱满、 密实 ， 使其稳固、 不漏水。 在铺设 u型渠 的同时，对 已铺设好的 U型渠两 侧进行培土夯实。夯实要分层进行 ， 确保夯实质量。 2 5断面修整 u型渠铺设夯实完成后， 对其断面进行整修。在 达到设计要求尺寸的同时， 要使其两岸渠堤边坡面平 直 ， 整齐划一 ， 美观大方。 2 6试 水检验 U型渠施工完成后， 将 u型渠下级渠道各个分水 口全部堵住 ， 逐条试水检验有无漏水现象。 开始时 ， 慢 慢向各条 u型渠注水，使 u型渠水位达 u型渠高度 的 2 3以上 ， 停置 2 4 h ， 巡视查看 u型渠有无漏水现 象。如发现漏水 ， 要及时维修补救。 3 施工技术 3 1 高程 铺设 u型渠时 ，要对渠底高程及轴线进行控制 ， 在符合设计要求的前提下 ， u型渠轴线要尽可能顺 直。U型渠进水 口、 出水 口高程应符合设计要求 ， 避免 U型渠出现下游高于上游的“ 翘尾 巴” 现象 。 3 2 断面修整 断面修整时 ， 首先要完成每节之 间防渗压实与土 基结合面的防水处理， 同时要强化 u型渠背后回填土 难以夯实 的施工力度 ， 保证施工质量。 3 3试 水检 验 试水时 ， 放水要 由小到大 ， 由慢到快 ， 逐渐放水 ， 水至 U型渠渠尾时 ， 要及时关闭放水闸门 ， 避免 U型 渠渠尾水位高出渠堤漫顶，影响观测 u型渠漏水、 渗 水现象。 4 推广措施 釜山灌区预制混凝土 u型渠工程能够得到推广 普及 ， 实行规模化 、 集约化 ， 主要采取 了以下措施。 第一 ， 与当地乡镇政府积极协作 ， 以调产增收 、 农 民致富为 目的， 鼓励和支持农村承包土地向个体专业 大户、 家庭农场和农业合作社流转 ， 扩大面积规模 ， 确 保 u型渠铺设和农林路相结合， 形成 U型渠全覆盖， 是推广 U型渠长效运行 的重要举措。 第二， 选择专业施工队、 制定施工细则， 签订施工 合同， 落实责任， 是预制混凝土 u型渠衬砌高标准、 高 质量完成的关键 。 第三 ， 以乡镇水管单位为依托 ， 针对不 同的灌溉 区域 ， 完善水利技术服务 网络 ， 搞好检查指导工作 ， 是 u型渠得 以顺利推广 ， 提高老百姓爱护渠道意识 的必 要手段 。 第四 ， 制定 u型渠节水 图表 ， 安置在 U型渠各分 水 口， 让老百姓看到节水潜力 ， 是 u型渠在灌 区得以 普及 的根本途径。 5 结论及建议 在釜山灌区末级渠系改造项 目中， 实施预制混凝 土 u型渠衬砌 ， 提高了灌区水利用系数 ， 推动了灌 区 水利事业的发展。为进一步实现灌区节水 目标 ， 建议 对灌区及其他 自流灌 区斗 、 农渠 田间渠系普遍采用预 制混凝土 u型渠进行衬砌 ， 使这一投资小 、 收益大 、 节 水减淤性能好 的灌溉工程措施能够在各 自流灌 区得 到全面推广。 作者简介 郭志龙( 1 9 6 9 一 ) ， 男， 1 9 9 1年毕业于山西省水 利学校农田水利专业， 助理工程师。 收稿 日期 2 0 1 3 0 7 1 4_ 修回日期 2 0 1 3 0 8 2 8