唐国波
陕西咸阳万方工程建设监理有限公司 陕西咸阳 712000
摘要：自古以来，人工开凿水道一直是农业灌溉的关键环节。伴随我国农业的迅速发展，以灌溉为目的的人工渠道形式也呈现出梯形、U形等多种形式。其中，通过大量的实践活动，得出的理论基础是：U型渠道与其他渠道相比，具有耐久、方便等特点，在中小型农田灌溉中能起到比较广泛的作用。U形沟道在农业灌溉的具体应用中，需要综合考虑沟道的地形、地势、海拔、温度等因素，在荒漠、戈壁等干旱地区，实际设计沟道时，需适当改变沟道外倾角，以减少水分蒸发，提高水资源利用率，节约用水；在高纬度地区、高原地区等低温条件下，沟道内衬混凝土时，需适当增加U形沟道外倾角，增加其抗寒能力和稳定性，防止沟道在极端气候条件下遭到破坏。
关键词：农业；U型渠；灌溉；应用
前言
在人类社会中，农业是生存和发展的基础，是国民经济的基础，而为工业和其他国民经济部门提供食物等基本生活资料，是维持劳动力再生产的首要条件。作为农业大国，我国水利行业要想提高粮食产量，必须补齐短板，加强灌溉设施建设。灌溉一直是我国农业生产和发展过程中的重点和难点。在农业灌溉中，U型渠具有过水能力大，节水能力强，易于维护等优点，但在实际运行中，仍应注意在前期安装阶段综合考察，根据地区差异，对U型渠进行调整，并做好后期维护工作。
1 U型渠道的具体优点
（1）过水严重。采用水泥砂浆一次浇筑U形渠道底面，理论上近似为最大水力半径的圆形，达到了最大过水能力的效果，沙石输送能力强，在实际灌溉中能保证农业用水。
（2）易于维护，不易损坏。U型渠道由于底部为近圆形设计，与平底式梯形渠道相比，U型渠道的实时流动速度相对来说要快一些，因为底部过水造成的沉淀物比较容易清除，不易腐蚀U型渠道底部，这在一定程度上减少了维修人员和材料。
（3）节水能力强，水资源蒸发困难；因为U型渠道渠口的外倾角相对梯形渠道来说比较窄，而梯形渠道渠口节地较小，并能方便地对渠道进行覆盖，减少灌溉用水蒸发量，因此，在我国北方的大部分地区，尤其是西北农业地区，能够取得很好的节水效果，对水资源进行精确控制。
（4）建造成本低，建造精度高，相对来说施工难度低，挖掘时可以用小型挖掘机和模具，用M7.5号水泥砂浆一次灌注成型，比人工挖渠更精确，与梯形沟道相比没有缝隙，由于施工原因很少发生渗漏。U形通路在灌水过程中比较省力，且施工速度快，平均每个工人一个工作日能完成10~20米左右。而且M7.5水泥作为灌注材料之一，还具有强度大，耐久性好，抗冻性能好，耐压性能好，不易腐蚀，不易变形等优点。确保农水设施的正常运行，提高灌溉渠道的质量，增加其稳定性，使U形渠道更易于维护且不易损坏。
总之，在农业灌溉过程中，U型渠道的应用范围比其它渠道更广，其优点对于当前的农业发展也更为突出。
2 U型渠道在灌溉中的应用效果
为了提高U形渠在实际灌溉过程中的灌溉效率，提高U形渠的使用寿命和质量，可将U形渠的人工作业应用阶段细化为两个子阶段，即前期安装阶段和后期维护阶段。
2.1 U型渠前期安装阶段
对U形渠进行前期施工规划设计时，有两个问题需要考虑：一是该灌溉区的地理位置和气候条件；二是该灌溉区的设计规划。
在铺设和设计U形渠时，要考虑该地区的实际情况，最好以实际测量为主。
其中灌溉区的极端气候条件与该区冬、夏平均温度在一定程度上决定了该区铺设的U形渠道的使用寿命，在综合考虑该区基本条件的基础上，可以在修建U形渠道时对渠口外倾角度进行改造。若外倾角度过小，虽然施工较为简单，但在极端气候条件下渠道易发生冻胀，严重时可造成衬砌整段直线段崩塌，严重时可严重影响该地区的灌溉活动。外倾角理论上越大，渠道在使用过程中也越稳定，但它的施工难度越大，占地面积也越大，平面平度也很难控制，因此，在实际使用过程中，必须去现场测量，分析灌溉区域的实际情况，确保U形渠能正常使用。施工过程中，要注意U形渠两侧土方护坡土质的紧固性，如黄土高原等水土流失严重的地区，要注意该地区的土质，确保U形渠在使用过程中不会因周围土壤太松而损坏。灌溉区土壤中有机物质的含量在规划设计阶段应严格进行测量。应控制有机物质含量和剩余杂质含量在一定范围内。
从规划设计的角度来看，在U形渠的建设中，需要对U形渠的铺设线路进行整体规划。该方案在规划过程中为保证工程造价，需遵循“两点直线距离最短”的基本原则，尽可能对U形渠道进行“切弯取直”，在保证有效灌溉的前提下，将水流的流速控制在较快的水平。基于此原则，可以根据灌溉区域原有地形地势特征，如平原、丘陵、山地等基础地形，设计U形渠道。其中在设计过程中，U形渠道的铺设应尽量避免与已有或规划的道路、房屋、河流、树木等基础设施交叉，这样设计一是减少通道绕道的次数，保证渠道平直，稳定水流速度；二是在一定程度上可以保证U形渠道受外力破坏较小，提高U形渠道耐久性。
2.2重点工作的管控
开展相关管理工作时，要对管理内容进行反复检查，对重点区域加强防范，在充分认识水利工程结构和环境条件的基础上，判断未知风险，制定相应的处理方案，从而在一定程度上提高管理人员对重点作业的控制质量。此外，管理者还应充分比较各种水利工程的特点，选择科学、合理的农业灌溉技术，在充分分析问题的基础上，对施工过程中可能出现的安全风险进行风险评估，并对高频环节进行重点防护，在一定程度上消除高危作业、重点作业对施工人员和管理人员造成的安全风险。
2.3后期维护阶段
由于U型渠道本身坚固耐用，受环境影响较小，后期维修所需人力和物力相对较少，同类型渠道维修费用较低。较低的投资成本决定了它有很好的中低端市场，这也是U形渠道能广泛应用于中小型农业灌溉地区的原因之一。就U形渠本身而言，由于采用一次性灌注渠道，其质量相对较好，可以在起到较好灌溉效果的同时节省一定的维修费用。但是，这并不代表U形渠的建设是一种一劳永逸的行为，在U形渠的基本维修阶段仍然需要投入相应的人力，对灌溉地区U形渠的日常巡查、检查和维修。在这种情况下，维修人员需要定期对U形渠道的施工质量或工程合理性进行检查和测试，以防因温度过高、过低或其他原因而造成U形渠道的不可逆损坏。同时，在春、夏两季，特别是南部洪涝多发地区，维修人员要定期对U形渠道进行防洪、排涝、清淤等方面的检查，若在此阶段发现U形渠道有磨损、损坏、侵蚀等现象，应及时对出现的问题进行维修处理，以保证农业灌溉的正常运行，为作物的生长提供水源保障。
结语
总之，通过对U形渠道实际应用过程的研究，得出U形渠道比其它渠道有较大的优势，在我国大多数地区的农业灌溉中都能发挥相当大的作用，但在U形渠道的建设中，不能只按其固有的模板施工，必须在反复考察的基础上进行灌注施工。施工前，必须提前到灌溉区进行实地考察，规划U型渠的行进路线，综合考虑地形、地势、温度、水流等因素，在此基础上，根据实际情况对U型渠的原料、外倾角和混凝土衬砌厚度进行调整。对U型渠的后期维修，需投入一定的人力对渠道进行巡查和保护，着重解决U型渠的防洪、排涝、清淤等问题，若U型渠在运行中出现冻胀或破裂现象，则需及时处理，以保证灌溉区农业灌溉及其他方面的用水正常进行。
参考文献
[1]刘雪莲.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].科学技术创新，2019（34）：141-142.
[2]黄力，李致江，史化龙.U型渠道在小型农田水利灌溉渠道中的应用[J].乡村科技，2017（16）：90-91.