摘 要：在山區(qū)農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)中，應(yīng)用砼“U”型殼槽是近幾年來(lái)推廣的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，在傳統(tǒng)的砼“U”形槽預(yù)制件應(yīng)用的基礎(chǔ)上，為了適應(yīng)山區(qū)特點(diǎn)，采用現(xiàn)澆砼“U”型殼槽進(jìn)行渠道防滲具有防滲效果好、水力特性佳、適應(yīng)性強(qiáng)、施工方便、節(jié)約投資等顯著特點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞：砼“U”型殼槽,山區(qū),灌溉溝渠

　　1 芒市(原名潞西市)農(nóng)田灌溉基本情況：

　　芒市位于北緯24°05′—24°39′，東經(jīng)98°01′—98°44′之間，地處云南西部德宏傣族景頗族自治州東南部，是西南邊境市，市界東與保山地區(qū)交界，西南與緬甸毗鄰，國(guó)境線68.23公里;北與梁河縣接壤，西同瑞麗市、隴川縣相連，是德宏傣族景頗族自治州首府所在地，是全州的政治經(jīng)濟(jì)文化中心。芒市地貌屬橫斷山系，呈現(xiàn)出“兩山、兩壩、兩河”的地貌特征，全市國(guó)土總面積2987平方公里，國(guó)土面積中54%為山區(qū)，31.2%為半山區(qū)，14.8%為壩區(qū)，最高海拔2889.1米，最低海拔528米。耕地面積57.344萬(wàn)畝，森林覆蓋率51.36%。

　　芒市是農(nóng)業(yè)市，農(nóng)田灌溉主要以渠道引水灌溉為主。多數(shù)壩區(qū)灌溉渠道主干渠基本進(jìn)行了漿砌石防滲襯砌。但地處山區(qū)或半山區(qū)的大部份小型灌區(qū)(灌溉面積在100～500畝，引水流量在0.3m3/s以下)灌溉溝渠仍然是土渠，這些溝渠地處山高、坡陡、箐深，地形復(fù)雜，巖石質(zhì)地差，渠道長(zhǎng)等特點(diǎn)，輸水損失大，如果采用傳統(tǒng)的三面漿砌石防滲襯砌，渠基開挖斷面大，工作面小，無(wú)運(yùn)輸條件，建筑材料運(yùn)輸困難，施工難度大，工程投資成本增大。為了解決地處山區(qū)或半山區(qū)這塊小型農(nóng)田灌區(qū)灌溉溝渠的防滲輸水問題。根據(jù)芒市水利局勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)近幾年來(lái)采用的現(xiàn)澆砼“U”型殼槽在山區(qū)引水溝渠建設(shè)中成功經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)環(huán)節(jié):介紹給廣大的水利工程建設(shè)者，以便推廣應(yīng)用，它與傳統(tǒng)的砼“U”型殼槽預(yù)制件輸水溝渠有許多優(yōu)點(diǎn)，并收到了較好的效益。現(xiàn)作以下介紹：

　　2砼“U”型殼槽預(yù)制件與現(xiàn)澆的利與弊

　　用砼“U”型殼槽襯砌灌溉溝渠有兩種方法：一種是采用砼“U”型殼槽預(yù)制件成品直接安裝。它適用于壩區(qū)和交通運(yùn)輸條件好的渠道;第二種就是采用現(xiàn)澆砼“U”型殼槽防滲襯砌渠道的方法。它適用于山區(qū)或半山區(qū)，受交通運(yùn)輸條件、施工環(huán)境條件限制的渠道。兩種砼“U”型殼槽防滲渠道與傳統(tǒng)的三面漿砌石防滲渠道有許多優(yōu)點(diǎn)，適用于我州農(nóng)業(yè)灌溉溝渠的建設(shè)。

　　2.1砼“U”型殼槽預(yù)制件

　　傳統(tǒng)的砼“U”型殼槽是工廠化生產(chǎn)的成品預(yù)制件產(chǎn)品，也可根據(jù)“U”型殼槽橫斷面大小型式事先與廠家訂制，無(wú)論是成品預(yù)制件還是訂制的砼“U”型殼槽均為一薄殼結(jié)構(gòu)，它是由矩形和半圓兩部分組成的，工廠在加工時(shí)半經(jīng)R在10～15cm，長(zhǎng)度在50～100cm以內(nèi)的一搬不放鋼筋，是素混凝土結(jié)構(gòu)的砼“U”型殼槽預(yù)制件，半經(jīng)為15cm，長(zhǎng)100cm，殼厚為12cm一塊的砼“U”型殼槽預(yù)制件，其自重在180～220kg，需2人才能擔(dān)走一節(jié)。在公路不通的山區(qū)或半山區(qū)的灌溉溝渠要安裝這樣的砼“U”型殼槽預(yù)制件，運(yùn)輸是一大難題，首先農(nóng)用車運(yùn)送到鄉(xiāng)村路邊堆放，再用人工兩人搬運(yùn)一節(jié)至1～3km長(zhǎng)的渠道線上安裝，在這個(gè)過程中經(jīng)上車下車堆放、人工搬動(dòng)等都會(huì)造成大量的砼“U”型殼槽預(yù)制件破碎，增加工程投資成本，而且人工搬動(dòng)極不安全，在實(shí)際安裝過程中兩接頭銜接不緊密，在使用過程中極易漏水。存在著一定的隱患。

　　2.2現(xiàn)澆砼“U”型殼槽

　　現(xiàn)澆砼“U”型殼槽最大的優(yōu)點(diǎn)就是解決了砼“U”型槽預(yù)制件在運(yùn)輸過程中存在的種種不利問題，而且人工搬運(yùn)砂子、碎石和水泥時(shí)，可用編織袋根據(jù)個(gè)人的能力，背多背少，量力而行，行走方便快捷，可根據(jù)工程的施工進(jìn)度，人員可多可少，相互不影響，行走安全，作業(yè)時(shí)受環(huán)境因素影響小。

　　2.3砼“U”型殼槽的水力特性

　　砼“U”型殼槽的水力特性可根據(jù)明渠均勻流公式計(jì)算結(jié)果看出：當(dāng)渠道縱坡j=0.001,糙率n=0.014一定時(shí)，UD35和 UD30 兩種規(guī)格為最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用砼“U”型殼槽斷面。過水流量最大，流速最佳(見表3-1)。

　　3砼“U”型殼槽的橫斷面設(shè)計(jì)

　　根據(jù)不同的情況和條件，采用不同的橫斷面型式，可保證工程建成后正常運(yùn)行和減少投資，一搬山區(qū)引水溝渠流量在0.1～0.3m3/s的渠道。根據(jù)芒市邊境民族貧困鄉(xiāng)鎮(zhèn)已建成的60多公里長(zhǎng)的現(xiàn)澆砼“U”型殼槽的資料和經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)橫斷面綜合起來(lái)可分為以下幾種形式。當(dāng)渠道縱坡j=0.001,糙率n=0.014一定時(shí)，5種規(guī)格的過水?dāng)嗝娉叽缢�力特性表，見�?-1。現(xiàn)以UD30規(guī)格為例，當(dāng)殼槽厚10cm時(shí)，見圖1。殼槽頂部?jī)蛇呍O(shè)20cm寬，厚10cm的渠肩，以增加砼“U”型殼槽的結(jié)構(gòu)力和抗沉降能力，而且渠道清潔美觀，便于管理。

　　3.1新建渠道

　　新建山區(qū)灌溉溝渠時(shí)一搬是人工開挖溝渠基礎(chǔ)，首先根據(jù)渠道的渠頂縱坡設(shè)計(jì)高程開挖出寬1m左右的渠道溝線平臺(tái)，其次是根據(jù)砼“U”型殼槽橫斷面尺寸的設(shè)計(jì)規(guī)模進(jìn)行開挖成“U”型渠道土槽。開挖時(shí)，盡可能把渠道中心線選直，彎道段用曲線銜接，彎道曲線平緩圓滑。同時(shí)，可用土槽模檢查其斷面尺寸是否滿足要求。當(dāng)“U”型渠道土槽滿足設(shè)計(jì)要求后可進(jìn)行澆筑砼工序。

　　3.2老渠道

　　我市山區(qū)灌溉溝渠多數(shù)為上世紀(jì)60～70年代修建的土渠，經(jīng)過多年的運(yùn)行，邊坡倒塌，溝底淤積，過水?dāng)嗝娲笥?ldquo;U”型殼槽斷面。施工時(shí)，清除溝底淤積，控制好渠道底面高程，選定中線，安放好“U”型渠道土槽模后，土槽模兩邊人工回填土夯實(shí)。爾后，取出土槽模即可澆筑砼。

　　4施工工藝及方法

　　不論是新建溝渠還是老渠道，施工時(shí)先把“U”型渠道土槽做好，取出土槽模后，把拌制好的砼少許放入“U”型基槽底部，向半圓兩邊鋪開，其厚度在10cm，再放入砼“U”型殼槽內(nèi)模，調(diào)整好渠道中線及渠底高程后，人工把拌制好的砼少許放入“U”型槽內(nèi)模外兩邊，邊放邊搗實(shí)砼，以保證質(zhì)量，直到填滿“U”型槽內(nèi)模，鋪平渠肩即可。渠道直段時(shí)可用長(zhǎng)120cm模澆筑一次，渠道彎曲段時(shí)，可用長(zhǎng)60cm的模澆筑一次，每10～15m放一道伸縮縫。一條渠道上，渠底高程控制好后，可分成若干組同時(shí)進(jìn)行澆筑，每組2～3人即可，以加快工程進(jìn)度。

　　4.1 現(xiàn)澆“U”型殼槽外型渠道土模的制作

　　現(xiàn)澆砼“U”型殼槽外型土槽模，見圖2，土槽模的制作見圖3。很簡(jiǎn)單，根據(jù)“U”型殼槽外型設(shè)計(jì)尺寸，選用ф12的鋼筋焊一土槽模骨架，并在兩端頂焊有扣件，土槽模模板，用寬4cm，厚2cm的木條用背絲扣連接后與鋼筋土槽模骨架扣件相連，用厚1mm鐵皮包外層即可，安裝和拆散都很方便。土槽模一搬做60cm和120cm長(zhǎng)的兩種規(guī)格。渠直段時(shí)用120cm，彎曲段時(shí)用60cm長(zhǎng)的即可。

　　4.2現(xiàn)澆砼“U”型殼槽內(nèi)模的制作

　　內(nèi)模的制作與外模的制作一樣，采用砼“U”型殼槽內(nèi)經(jīng)尺寸即可。

　　4.3砼的拌制

　　C20砼的拌制，根據(jù)C20砼配合比的要求在拌制合內(nèi)進(jìn)行人工拌制3～4遍即可澆筑使用。砼拌制合的制作：一搬用木板制作，其規(guī)格為：長(zhǎng)2m，寬1m，深0.3m。便于移動(dòng)和搬動(dòng)。每拌制一合砼，體積在0.3～0.4m3為宜。

　　4.4砼的養(yǎng)護(hù)

　　現(xiàn)澆砼“U”型殼槽澆筑24小時(shí)后可拆卸模板，進(jìn)行覆蓋庶蔭，濕潮保養(yǎng)，7日后可放水使用。

　　5現(xiàn)澆砼“U”型殼槽襯砌渠道的優(yōu)點(diǎn)

　　根據(jù)我市已完成60多km的用現(xiàn)澆砼“U”型殼槽襯砌渠道的成功經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)澆砼“U”型殼槽襯砌渠道的優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：

　　5.1適用于我州山區(qū)或半山區(qū)的灌溉溝渠的建設(shè)。首先是生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，一次成型、使用和管護(hù)比較方便，適用性、靈活性較強(qiáng)，局部受損后容易更換恢復(fù);二是采用現(xiàn)澆砼“U”型殼槽防滲襯砌的渠道,渠系水利用系數(shù)可由土渠的0.55提高到0.85。水流特性和防滲效果都比漿砌石襯砌的好。三是質(zhì)量好，強(qiáng)度高，永久性和可靠性能好，徹底解決了施工現(xiàn)場(chǎng)砂、石等原材料缺乏的問題，保證了工程質(zhì)量;四是造價(jià)低，節(jié)約成本，社會(huì)效益高。鋪設(shè)砼“U”型殼槽溝渠，在水泥、砂、石原材料及運(yùn)輸費(fèi)、工時(shí)費(fèi)等各方而比用其他材料建設(shè)的溝渠造價(jià)低;五是施工工藝簡(jiǎn)單，解決了山區(qū)缺乏施工技術(shù)人才的問題。施工作業(yè)受環(huán)境因素影小，可以大大加快工程進(jìn)度。六是砼“U”型殼槽槽壁光滑，糙率小，裂縫少，水流特性好，流速快，濕周期短，防滲效果好。便于管理。

　　6結(jié)束語(yǔ)

　　山區(qū)灌溉溝渠采用現(xiàn)澆砼“U”型殼槽防滲節(jié)水技術(shù)的是一項(xiàng)公認(rèn)的代替砌石渠道的新工藝，砼“U”型殼槽在農(nóng)田節(jié)水灌溉渠道中的運(yùn)用，渠道具有較強(qiáng)的可操作性和明顯的經(jīng)濟(jì)性。把水資源開發(fā)利用與生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù)緊密結(jié)合，對(duì)山區(qū)或半山區(qū)小型農(nóng)田引水灌溉工程進(jìn)行防滲襯砌推廣運(yùn)用，將取得了顯著的效益。

　　砼 “U”型渠道是節(jié)水灌溉中一項(xiàng)重要防滲工程,是提高現(xiàn)有水利工程的效益,提高渠系水利用系數(shù),節(jié)約用水時(shí)效較快的重要途徑。前景廣闊。在德宏州的推廣還剛剛起步，有望通過以上的介紹能在我州廣泛推廣運(yùn)用，使該項(xiàng)技術(shù)在我州的山區(qū)或半山區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中發(fā)揮巨大的作用。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 水利部農(nóng)村水利司：渠道防滲工程技術(shù)。節(jié)水灌溉技術(shù)培訓(xùn)教材。

　　[2]資料來(lái)源：《芒市勐戛鎮(zhèn)、芒海鎮(zhèn)、中山鄉(xiāng)邊境民族貧困鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利工程建設(shè)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)報(bào)告》和《工程驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》。.2010

　　[3]《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50288-99)