灌区田间工程建设—20xx年中央财政小型农田水利重点县工程建设管理培训课

灌区田间工程建设—20xx年中央财政小型农田水利重点县工程建设管理培训课内容摘要：

溉技术规范》 GB/T20203 的有关要求。 采用低压管道输水工程时应充分利用引水线路位置高、有天然落差的条件进行自压输水；需要在管道系统进水部位设置加压泵站或其他相应提水设施时，应对方案的合理性进行技术经济论证。 低压管道系统的取水口，宜设在 供水有保证的干、支渠上，且应使管道输水工程的输水过程与供水渠道的行水过程协调。 渠系建筑物 田间 渠系工程改造中常采用的渠系建筑物主要有涵洞、斗门和农门。 涵洞是指埋设在填土下面具有封闭形断面的过水建筑物；斗门、农门是指斗渠、农渠进水口的控制性建筑物。 斗门或农门的尺寸一般按标准规格选用，闸板可采用铸铁、钢板和木板制作，斗门启闭可采用手动螺杆启闭机。 条件许可的情况下，斗门和农门推荐采用工厂化生产或现场预制的装配式结构。 量水工程 应根据管理需要合理设置一定数量量水设施，具体位置与数量根据实际情况确定。 量 水设施与设备可参照现有技术规范和量水技术指南选择，可以选择量水槛、三角堰、量水槽等不同形式，具体可参考《灌溉试验规范 SL13》、《堰槽测流规范 SL24》、《节水灌溉技术规范 SL207》、《水工建筑物测流规范 SL20》、《灌区量水实用技术指南》等规范和资料。 量水设备可用固定式的量水设备，也可选择易操作和便携式的量水设备，量水设备应满足量测精度要求。 田间 地面 灌溉工程与灌溉技术 自流灌区和提水灌区一般宜采用以地面灌水方式为主，但应平整土地，采用符合《节水灌溉工程技术规范》 GB/T 50363 要 求的沟、畦规格。 纯井灌区一般宜采用低压管道输水灌溉方式；井渠结合灌区应进行采用改进地面灌水方式和低压管道输水灌溉方式的方案比较，选择符合节水要求且中国灌溉排水发展中心 7 技术可行、经济合理的方案； 水稻灌区，宜改变传统的淹灌方式，推广应用“浅、湿”等节水灌溉技术。 排水工程 排水工程不符合《灌溉与排水工程设计规范》 GB/T 50288 要求时，应通过 技术鉴定确定配套和改造方案。 对于达不到要求的排水系统，应根据具体情况选择采取完善沟道、渠系建筑物、泵站等排水工程设施的配套建设； 整治沟道，增强其排泄能力 等措施。 对于易 塌坡沟道，应采取防坍固 坡措施或在田间埋设排水暗管 排水建筑物宜采用定型设计和装配式结构。 2 渠道防渗工程技术 基本要求 渠道防渗应符合《渠道防渗工程技术规范》 SL/T 18 的要求 ,寒冷地区和严寒地区还应符合《渠道工程抗冻胀设计规范》 SL 23 的要求。 几种主要渠道防渗技术与适用条件见表 21： 表 21 主要渠道防渗技术与适用条件 防渗类型 主要材料 防渗效果 [m3/（ m2178。 d] 使用年限 （年） 适用条件 混 凝 土 类 砂、石、水泥等 ～ 30～ 50 防渗、抗冲性能好，耐久性强。 适用于不同地形、气候和运用条件的大、中、小型渠道。 ～ 20～ 30 砂、石、水泥、速凝剂等 ～ 25～ 35 优点同上。 但需较多的施工设备，施工繁杂。 多用于基础为岩石的渠道。 埋 铺 式 膜 料 类 膜料、土料、砂、石、水泥等 ～ 20～ 30 防渗能力强，质轻、运输便利，当用土作保护层时，造价较低，但占地多，允 许流速小。 适用于中、小型低流速渠道。 当用刚性保护层时，造价较高，可用于大、中型渠道。 中国灌溉排水发展中心 8 沥 青 混 凝 土 类 沥青、砂、石矿粉等 ～ 20～ 30 防渗能力强，适应冻胀变形能力较好，造价与混凝土相近，但目前沥青料源缺乏。 一般适用于有冻害的地区，且附近有沥青料源渠道。 石 料 类 料石、块石、卵石、石板、水泥、石灰、砂等 ～ 25～ 30 抗冻和抗冲性能好，施工简易，耐久性强，但防渗能力一般较 难保证，需劳力多。 适用于石料来源丰富、有抗冻、抗冲要求的渠道。 挂淤 ～ 防渗明渠可供选择的断面形式有梯形、弧形底梯形、弧形坡脚梯形、复合形、 U 形、矩形，无压防渗暗渠的断面形式可选用城门洞形、箱形、正反拱形和圆形，详见图 21。 不同防渗材料可参照表 22。 应根据当地条件和需要达到的技术要求，选用适宜的断面形式。 对于明渠，有条件时应优先采用 U型断面。 图 21 防渗渠道断面形式 防渗结构 类别 明 渠 暗 渠 中国灌溉排水发展中心 9 表 22 不同防渗 结构适用的断面形式 混凝土防渗 防渗结构 形式 混凝土防渗采用的结构形式有板型、槽型和管型等，其中板型和槽型结构最为常用，按截面形状不同可分为等厚板、楔形板、肋梁板、冂形板、空心板、弧型渠槽和 U 型渠槽等。 末级渠系渠道混凝土防渗结构型式宜采用等厚板。 当渠基有较大膨胀、沉陷等变形时，除采取必要的地基处理措施外，应采用整体式 U 形或矩形渠槽，槽长不宜小于。 特种土基宜采用板膜复合式结构。 （ 1）等厚板 等厚板因施工简便，质量容易控制，造价较低，所以得到了普遍应用。 等厚板的厚度，与工程环境及施工条件、渠道大 小及重要性等有关，目前尚无适当的计算方法，一般根据经验选用。 渠道流速小于 3m/s 时，梯形渠道混凝土等厚板的最小厚度可参照 23选取；流速为 3～ 4m/s 时，最小厚度宜为10cm；流速为 4～ 5m/s 时，最小厚度宜为 12cm；水流中含有砾石类推移质时，渠底板的最小厚度宜为 12cm；超高部分的厚度适当减小，但不应小于 4cm。 当地基吸浆严重时，浇筑混凝土前应铺一层很薄的塑膜以防漏浆，否则，应将 211中的数值加大 2cm 左右。 混凝土板的尺寸应根据地基稳定性和施工条件选定，现场浇筑的混凝土板单块尺寸以 3～ 5m 为宜；预制混 凝土板的尺寸，根据安装、搬运条件确定，人工施工时，一般不宜超过 lm。 梯形 矩形 复合形 弧形底梯形 弧形坡脚梯形 U形 城门洞形 箱形 正反拱形 圆形 混凝土 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 土保护层膜料 √ √ √ 刚性保护层膜料 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 沥青混凝土 √ √ √ 料 石 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 块 石 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 卵 石 √ √ √ √ √ √ √ 石 板 √ √ √ √ 中国灌溉排水发展中心 10 表 23 混凝土防渗层的最小厚度 渠道设计流量 （ m3/s） 温和地区（ cm） 寒冷地区（ cm） 素混凝土 喷射混凝土 素混凝土 喷射混凝土 ﹤ 2 4 4 6 5 （ 2）弧形、 U 形或矩形渠槽 弧形和 U 形渠槽具有良好的力学、水力学性能，抗外力性能佳、占地少、防渗效果显著。 当渠基土稳定且无外压力时， U 形渠和矩形渠防渗层的最小厚度，应按表 11 选用；渠基土不稳定或存在较大外压力时， U形渠和矩形渠宜采用钢筋混凝土结构，并根据外荷 载进行结构强度、稳定性及裂缝宽度验算。 （ 3）暗渠 钢筋混凝土无压暗渠的设计荷载，应包括自重、内外水压力、垂直和水平土压力、地面活荷载和地基反力等。 U 型 混凝土 渠道 防渗 人工现场浇筑 （ 1）定渠线：在防渗砌筑以前，先要定好渠线。 对渠道恢复工程建设，尽量选用原渠线，以避免扩大工程量。 首先清除积土及弃物，一般至原渠底以下 5～ 10cm。 新开挖渠道应于基础前处理前 7天挖出渠床 ，使基土在自然状态下降低水分，同时对渠土体和稳定性也得到检验，垮塌土应提前采用工程措施加固，一般先采用人工夯实基础。 （ 2）开挖渠床： 按照 设计要求， 加工出“ U”形渠断面的 木模具， 施工人员按模具 现场放样 ， 然后开挖，大体挖好后，在木模具处挂线进行修整，这样基本能保证不超挖，不欠挖。 （ 3）现场浇筑：按上述防渗结构施工要求进行现场浇筑。 （ 4）伸缩缝施工：小型渠道一般不设纵缝，只在垂真水流方向设置横缝，缝间距一般为 10m，缝宽 2cm，伸缩缝填筑前，应先用钢筋钩或其他工具清除缝内杂物及泥土，并冲洗干净，缝壁清洁干燥，再用熬好的 1： 1： 4 水泥沥青砂浆填充 2cm，其次涂 5mm 聚氯乙烯油膏，重复以上一次操作，达到 5cm 厚填充材料，沥青砂浆灌入缝内，并沿槽抹 平。 预制浇筑 （ 1）人工预制 中国灌溉排水发展中心 11 U形混凝土槽，通常采用分块预制和整体预制两种方法。 1） 分块预制。 由渠槽断面中心线分为两块预制，每块长 ～ (视断面大小而定、以两人能抬动为宜 )。 按预制块设计尺寸做成木质或钢质模框，夯实修整好弧形地基，并铺塑料薄膜。 即可开始预制 )。 2） 整体预制。 即按全断面预制，每节长 1m。 可采用下列方法预制。 ① 俯卧式浇筑法：夯土成墩，顶部削圆，作为内模。 或利用井壁管，管下两侧以草泥封实作内膜。 直线段外模板用桩固定，半圆部分不用外模。 在内外模之间，两头设挡板，挡板的形状和宽度 ，与需要浇筑的混凝土横断面相同。 为保证槽内表面平滑和混凝 土质量以及容易脱模，在内模面需精贴塑料薄膜，并采用钳形吊钩脱模。 ② 仰卧式浇筑法：就地挖成半圆，两边固定模板，作为外模。 另用两块模板，之间镶以铁皮，并将铁皮弯成半圆作为内模。 内外模间两端各安挡板。 浇筑混凝士时，先将混凝土倒进土槽，摊匀、捣实，将内模固定，再继续完成浇筑。 ③ 组合式浇筑法：采用的内、外模均由角钢、钢板焊接而成，每次可浇筑两节整体渠槽，每节长 lm。 混凝土用拌合机拌合 ，入模后，在振动台上振动密实。 随即将模具整体吊入蒸养池。 覆盖后，通入蒸汽。 升 温 2h，至 85℃ 左右恒温 2～ 3h，降温 1～。 再将模具整体吊出，混凝土强度已达设计强度的 40％～50％。 脱模后，即可运去安装。 预制件厚度仅 4cm，规格标准，质量良好，同时也加快了模具的周转。 （ 2）机械预制 采用 多功能砼构件成型机 工厂化生产 U形渠槽， 生产效率高质量好，运输方便，是当前优先推荐的形式。 预制渠槽的运输和安装 由于渠槽近似薄壳结构，故在运输过程中，装车、卸车须特别小心，不宜剧烈震动或互相碰撞，以免损坏。 为此，一般车箱上应设有专门的支架，槽体与支架的接触处，应垫以软料 (草垫、泡沫塑料或软 木等 )。 渠槽安装工艺因铺设方式的不同而不同，有以下两种方式： ① 埋入基槽中的渠槽，其施工程序是：挖成设计断面的基槽 (如系旧渠，应中国灌溉排水发展中心 12 清除杂草和淤泥，进行整修 )；铺好槽底砂砾石垫层；安砌渠槽构件；回填土时，要两侧同时分层进行，并注意夯捣密实；灌缝；养护。 ② 砌于地面上的渠槽，其施工程序是：平整并夯实沿渠线的地基；安装渠槽构件；灌缝；养护。 机械化浇筑 U形渠道砌体薄，曲面多，人工浇筑较困难。 近年来，用衬砌机浇筑较为广泛。 它具有混凝土密宴、质量好、效率高、模板用材少、施工费用低等优点。 D D60、 D80、 D100、 D120 衬砌机。 系全断面连续浇筑机械，可分别衬砌直径 60、 80、 100、 120cm 的 U 形渠道，每种机械又可完成 5 种不同的衬砌高度。 主要部件有：导向部分 — 导向滑板，较基土断面稍小，借以控制成璎的方向和内膜的位置；振动部分 — 振动梁，其断面和需要浇筑的渠道断面相同，内装振动器；进料部分 — 包括漏斗和分料格板，将混凝土送至周缘部位，漏斗后两侧设有可以凋整浇筑 高度的插板；收面部分～拖板及后拖板，断面与衬砌断面相同，维护已成型的混凝土渠道形状，收抹表面使之平滑，两侧的收顶板可调节高度，将衬砌顶面压实收平； 联接部分一槽钢梁架，将上述各部分联为整体。 施工时，用慢速卷扬机或绞盘牵引。 可以用人工配合，即人工拌台混凝土，架子车运输，人工绞盘牵引衬砌机，共需 27～ 29人。 也可以用辅助机械配合，即用拌合机、翻斗车、卷扬机，包括衬砌机装料、抹面、切制伸缩缝，每班需14人。 无论是人工配合或辅助机械配合，生产效率均较人工衬砌显著提高。 防渗渠道的冻胀防治 对于标准冻深大于 10cm 的地区，防渗渠道应采取防冻胀措施，并应符合《渠系工程抗冻胀设计规范》 SL2391的要求。 当渠道防渗工程的设计冻胀量，小于防渗工程允许冻胀量 时，可不采用防冻胀措施，当设计冻胀量大于允许冻胀量时，依据设计冻胀量大小，可分别采用不同的防冻胀措施。 梯形断面渠道防渗工程允许冻胀量见表 24。 表 24 梯形断面渠道防渗工程允许冻胀量 防渗材料 砌石 混凝土 沥青混凝土。