试析水利工程设计中的渠道设计

摘要：当前，加强渠道设计在水利工程设计中至关重要，在现代基础水利设施中占有重要地位，已成为水利工程设计顺利进行重要保障。水利工程设计中渠道设计存在许多不足，所以要制定切实可行优化措施，正确设计渠道，提高水资源利用率，将水利渠道工程设计工作落实到位，延长水利渠道使用寿命，确保水利工程企业较高知名度和美誉度。

关键词：水利工程设计；渠道设计；原则；内容；优化措施

一、渠道概述

渠道是实现灌溉的前提条件，从目前实际情况来看，水利渠道需满足农业生产需求，还能提高水资源利用率，减少浪费情况的发生，才能真正符合时代需求。从灌溉角度来看，农作物健康生长的基本条件是合理灌溉，而水利渠道建设是实现农田增收重要途径，对农田具有调节灌溉量作用，通过水利渠道的应用，能控制日常灌溉规模，又能在干旱等自然灾害发生期间，合理调整作物灌溉量。而从水资源节约角度看，农业生产需以大量水资源作为支持，虽然水资源属于可再生资源之一，但在现代各行各业发展中，水资源短缺问题不断暴露，为缓解这种情况，需调整农业，其中通过对现有水资源的节约和提高水资源利用率方式，能起到一定作用，还能促进农业生产。

二、水利工程设计中渠道设计需遵循原则

在水利渠道设计中，设计人员应结合当地实际，深入分析城市规划、发展预测等各种影响因素，并从目前渠道工程施工技术出发进行设计，制定出最可行的渠道设计方案，与当地农业生产实际相匹配，确保水利工程建设水平稳定。①注重增加单位水量，有利于节约水资源。在渠道设计中，要树立高度节能环保理念，将单位水量灌溉面积增加到合理限度，并与相应灌溉需求相契合，为水利工程经济效益的提高创造有利条件。②考虑当地实际情况。设计前，设计人员应深入了解当地水资源分布情况，重点考察当地地形及农田分布等，合理利用水资源，确保水利工程渠道设计的科学性。③重视曲线平顺问题。设计人员在设计时应考虑当地水文条件，渠道设计形状应尽可能曲线平顺，以确保水流顺利通过。在当地条件不允许情况下，设计人员应更改相应渠道路线，以促进渠道中水流流通顺畅性。

三、水利工程设计的渠道设计内容

在水利设计的渠道设计中，要分析灌溉渠各种影响因素，如渠道施工内部及自然因素等。其中，地质土质、水文等是外部自然因素重要组成部分，地质土质是渠道水渗透重要影响因素之一，气候因素对渠道修建规模有着极其不利影响，输水是渠道重要功能之一，但在防水处理不到位情况下，要高度重视“存水”。在内部因素中，涉及到许多方面，如渠道外形设计、防水防冻处理等。在渠道设计中，渠道大小及形状等是渠道外形设计重要构成，不同设计所对应优势不同。例如，矩形具有施工占用面积小、存水量大等优势，有利于延长渠道使用寿命。同时，防水层的处理是渠道施工中不可忽视重要内容，对于一些小型渠道，需直接开挖排水渠，加剧了渗水现象。因此，要加强防水材料的使用来进行渠道的铺设，然后在上面添加一些粘土或沙土，其防水效果较好。此外，修建灌溉渠道时，应与其水利设施相匹配和协调，以避免水流失，控制渗水面积的扩大。

四、水利工程设计中渠道设计的优化措施

1、正确选择渠道设计材料。在渠道设计中，材料的选择与渠道设计水平密切相连、密不可分，两者间有着一定决定性关系。因此，在材料选择上，应坚持质优价廉原则，以确保渠道的良好使用性能。此外，对于渠道工程的使用环境，相对复杂和繁琐，需优先选择具有长效机制材料，以延长渠道使用寿命。同时，材料的选择也不能忽视季节因素，为最大限度减少对渠道材料的影响因素，应优先选择具有耐老化性和耐久性材料。并且为避免热胀冷缩对材料的影响，要选择易于安装且接缝少的材料，以防渠道渗漏。

2、加强U型槽断面的渠道设计与预制

（1）在常见衬砌形式中，重点包括U型混凝土渠，主要是因U形混凝土渠断面形状与水利断面形状较匹配，决定了U型混凝土渠具有较高过水能力，且其实际断面开口小，决定了占地面积较小，实际应用效果理想。当前，D60、D80是常见预制板类型，在预制板下方铺设聚乙烯塑膜或砂砾石等，在D80渠道设计中，在无过流要求下，要加强U型板插块形式的应用，并满足相应过流要求。然而，此类渠道施工难度大，会缩短其使用寿命。

（2）在混凝土U型槽渠道使用中，先要预制，做好混凝土U型槽渠道预制工作，能加强L-ZYB-1型混凝土U型槽渠道成型设备，是U型槽渠道预制中常用设备，将资金投入降至最低，相应工作流程较简单，得到了制作人员高度重视。选择适宜的U型渠道大小规格，UD30、UD60是常见U型槽渠道规格，各U型槽壁厚不超4cm，长度控制在0.5m，为U型槽渠道混凝土配比工作奠定坚实基础。

3、确保跌水结构设计的科学性。对于跌水结构，其在水利渠道设计中地位不可估量，在处理水流落差方面发挥着重要作用。在水利渠道设计中，应遵循落差小和跌级多原则。在水利渠道跌水中，应根据水利工程规模布设，对较小规模工程，应适当减设跌水的设置，并应在地形及渠道材料允许范围内进行；规模较大工程在布设跌水结构时，应充分考虑地形因素，并且在设置跌水位置时，要准确设计和精确测量不同层级间跌水位置，避免不必要的水资源流失。为最大限度减少跌水结构落差，要加强多层级设计的应用。

4、合理设计水利渠道比降。在水利渠道设计的重要参数中，渠道比降较重要，需控制土渠道的渠道比降，适度扩大混凝土初砌渠道的渠道比降。渠底比降与跌水间关系极紧密，渠底比降较大时，跌水个数及落实并不特别明显。在水利渠道比降设计中，要深入分析水利渠道原始渠道比降，调查其原因，及时采取相应解决措施，避免不必要经济损失。因此，要建立长期目标，并将其渗透到渠道比降设计，以确保水利渠道工程经济效益的稳步提升。

5、做好流量与断面设计

（1）流量设计。在灌溉渠道水流量计算中，流量设计作用不容忽视。为确保灌溉渠道设计的有效性和准确性，要确保流量设计准确性。在灌溉渠道设计中，受各种因素影响，相应的设计方案也需调整和修改。例如，在特殊情况需扩大灌溉面积时，需提高灌溉渠道大流量水顺利通过的能力。因此，在灌溉渠道设计中，要充分考虑初期设计的灌溉水渠流量，密切监测当地地理位置及周围环境，将灌溉渠道流速增大到合理水平，确保灌溉渠道的流量，增强灌溉渠道稳定性。

（2）断面设计。在渠道工程设计中，断面设计是重要组成内容，断面设计时，重点关注渠道工程设计流量。横断面设计中，要高度重视渠道工程设计流量与过水断面面积间比例关系，深入分析渠道纵坡高度，确保渠道断面设计科学性和安全性。渠道设计人员要高度重视断面设计，在有效时间内完成工程建设任务，为提高渠道工程建设质量创造条件。

总之，渠道是水利工程重要内容，发挥着重要作用，能为农作物顺利接受灌溉提供重要保证。只有加强水利工程设计中的渠道设计，提高设计质量及水平，才能为农业发展提供重要保证。在水利工程设计中，有关部门要从当地农业发展实际出发，科学合理设计渠道，保证其满足相关规范，从而保证充分发挥出渠道对农业生产及发展的促进作用，进而促进农业持续健康发展。

参考文献：

[1]孙庆涛.水利工程中的渠道设计解析[J].山西农经，2017（09）：141.