浅谈农田水利设计及应用 2页

水利·水·电蠢阿日爱磕2叭1年12月浅谈农田水利设计及应用陈奎(云南润滇节水技术推广咨询有限公司)摘要：本文针对国家对三农问题的逐步重视，农田水利等基础设施的投入也将逐步加强，笔者通过近几年在农业综合开发等农田水利项目中对渠系的设计与应用，挑选了在实际应用过程中较为有效的两种田问渠道，从设计、施工及应用方面对其进行了分析。关键词：田间渠道：应用：设计在近几年农田水利项目建设过程中，本着质量可靠、施工简单、价格适中、美观大方的原则，我们在农田水利项目渠系建设过程中不断尝试和总结，通过对不同的材质，不同构造、不同断面的渠道进行对比试验，筛选出了两种较为有效的田间渠道形式，并在项目实施中不断应用和实践，并取得了较好效果。1预制少筋混凝土薄板渠少筋混凝土结构是指配筋率低于普通钢筋混凝土结构的最小配筋率、介于素混凝土结构和钢筋混凝土结构之间的一种少量配筋的结构，简称少筋混凝土结构，也称为弱筋混凝土结构，是素混凝土和适筋混凝土结构之间的中介产物。由于渠道经常或周期性地受环境水作用：(1)要满足抗滑、抗倾覆的稳定性要求，结构应有足够的自重。(2)还应满足强度、抗渗、抗冻等要求，不允许出现裂缝，若按钢筋混凝土结构设计，常需配置较多的钢筋而造成浪费，若按素混凝土结构设计，靠渠道材料自身的重力、摩擦阻力保持渠道稳定，则往往截面较大，挖填工程量和混凝土工程量都增加，势必造成渠道工程造价增加。对于这类结构，如在混凝土中配置少量钢筋，在满足稳定性的要求下。考虑此少量钢筋对结构强度安全方面所起的作用，就能减少混凝土用量，从而达到经济和安全的要求。从2000年开始在一些中低产田改造项目中采用了该渠道形式(图1)，取得了很好的效果，并经受住了2h内降雨量70mm等特大暴雨的考验。该渠从整体上可以把它看作民用建筑中的梁板结构。由于混凝土预制板配有钢筋，因此当薄板受渠道外侧土压力时，钢筋起到了抗拉作用，防止薄板的开裂。同时，压力传递到两端。在渠道底端，受到底板支撑：在顶端处，压顶形成矩形截面成成一根10cm×20cm(宽×高)的钢筋混凝土矩形梁，并且每隔8m有横向的空心板作为梁的支撑柱，这样，使整个渠道受力合理，错落有致。这种渠道借签了钢筋混凝土的结构设计，充分利用钢筋的抗拉性能，提高了渠道的牢固度和稳定性，降低了工程造价。少筋混曩土板图1该渠主要优点是受力条件好、牢固可靠，价格适中。在具体的工程应用过程中，应注意以下几点：(1)项目施工前，在预制场浇筑好相应的少筋混凝土预制板。板厚6cm，长、宽度适当取值，保证每一块板重控制在80kg内，便于施工人员的搬运安装。(2)在浇筑时放纵向的受力筋，钢筋间距控制在25cm左右、横向放置少量构架筋，其中纵向沿长度方向钢筋应露出约15cm，用于在安装后与渠道压顶处钢筋连接形成整体，为便于操作，钢筋直径可统一采用6筋。(3)应先铺设好少筋混凝土预制板后再铺设混凝土底板，使底板在底端对预制板起到支撑作用。然后对少筋混凝土板进行勾缝，勾缝时可·120·在板底端留5cm长度作为排水孔。(4)渠道衬砌好后，每隔8m垂直渠道横向放置一空心板，其顶端与渠顶相平，既可作为渠道顶部的支撑，又可以结合成为过渠的便桥，方便农民劳作。2斜缝混凝土预制块渠斜缝混凝土预制块渠是指在用混凝土预制块砌筑时，将预制块按一定角度斜放砌筑，使正方形或长方形预制块各边成一定角度叠砌。主要优点是预制块与块之间成斜线交接，避免了形成沿渠道纵向性贯通的施工缝。根据土压力力学特性，渠道主要承受的是两侧填土形成的主动土压力或静止土压力，机耕路边的渠道则增加了过往农机等局部荷载而产生的土压力。该土压力的大小与土的容重、渠道两侧土的高度、局部荷载的大小成正比，并沿渠道断面铅直方向成三角形状，即顶部压力最小为零，向下压力逐渐增加。因此从渠道受力情况可知，在同一高度，沿渠道长度方向的土压力相同。而在以往用混凝土预制块浆砌衬砌渠道时，多采用的平缝品字形砌筑，这样就容易产生在同一水平线上的浆砌缝，并使浆砌缝这些应力薄弱点连贯性的处在了一条水平线上，成为渠道产生开裂，倾覆主要部位。而且由于施工质量及地基沉降等原因，在施工过程中也很难保证接缝的平直，影响了美观。在中低产田改造项目中，尝试采用了将正方形浆砌块450角斜缝砌筑的方式(图2)，由于避免了连贯性浆砌缝的存在。不但增加了渠道强度，而且提高了渠道美观程度，收到了一箭双雕的效果。图2斜缝砌筑方式示意图由于可预先控制预制块大小、厚度，因此，该渠道形式适用范围较广，可根据实际情况采用不同断面，不同大小，施工作业灵活，施工进度较快，渠形也较为美观，在具体的工程应用过程中，应注意以下几点：(1)混凝土预制块大小要适中，可采用块长、宽、厚分别为40cm×40cmx20cm，使单块预制块重量在80奴以内。同时要准备正方形1，2大小的三角形状预制块，用于砌筑时平底和平顶。(2)由于混凝土预制块具有较大的收缩性，因此必须采取措施以避免在砌筑完成后产生收缩裂缝：要做到砌缝饱满，挤浆严实，保证砂浆和砌块有良好的粘着力；要严格控制砌块砌筑刚完成时的含水率(35～45％)，减小砌筑后的收缩变形。(3)渠道应开挖到生土层，并用混凝土辅设底板，保证底板基础的平整，防止混凝土块的不均匀沉陷。(4)砌筑后要做好土方回填工作，分层填土。人工夯实踩平，最好采用砂石回填，保证回填料的强度和不可变形性，有地下水的地方，还要埋设好出水管，以减小地下水压力对渠道的破坏作用。上述2种渠道形式在一些中低产田改造项目中得到了很好的应用，并在运行过程中产生了较好的效果，与其他渠道形式相比，这2种渠道从强度、造价、施工各方面都有其一定优点。目前，国家对农业基础设施的投入越来越大，农田水利建设也将迎来一个新的高潮，因此，在今后的农田水利项目建设中，我们必须通过不断的实践和应用，全面考虑渠道n2011年12月瞳柳目蔫哺水利·水·电建筑给排水技术的探讨张榆林(广州城建开发工程咨询监理有限公司)摘要：建筑给水排水的完善程度，是衡量经济发展和人民生活水平及质量的重要标志之一。本文介绍建筑给排水四个方面的技术在建筑中的应用，供同行参考。关键词：建筑排水；建筑消防；热水供应随着建筑业的发展，建筑给排水已成为建筑中不可缺少而又独具特色的组成部分。下面就建筑给排水在建筑给水、建筑排水、热水供应、建筑消防技术等几个具体方面的发展现状进行阐述。1建筑给水建筑给水的任务是将符合水质标准的水送至生活、生产和消防给水系统各用水点，满足水量和水压的要求。这涉及水的分配、计量、输送、储存和加压以及水质标准和防水质污染。(1)水的分配方面，现瓷片式水龙头已取代普通旋启式水龙头，瓷片式水龙头节水、使用方便、冷热水混合效果好。但缺点是水流阻力大，对系统的影响是：直接影响水箱的设置高度和给水方式。节水技术方面，光电和红外感应控制己从水龙头出水控制扩大至小便器和大便器的冲洗用水控制。(2)管道连接除了不同材质的给水塑料管采用相应的接口方式外，沟槽式管接头是一项重大进展，沟槽式连接方式不破坏镀锌层、安装速度快、不动用明火、占用空间小、耐压值高、优点突出，已成为和螺纹、法兰、承插口连接并列的一种新的接头方式。(3)建筑给水的水泵有的设在室内、有的设在小区，不论设置在何处，都要求水泵运行时，其振动和噪声在容许范围内。低噪声泵的研制、开发和应用是室内水泵装置的主要成就。在此之前，流量变化扬程不变的切线泵；以水冷替代风冷，运行噪声低的水冷泵；体积小、功效高的机电体化水泵；占用面积小的深井泵；防锈蚀的不锈钢泵；以非自灌方式能使水泵迅速投入运行的自吸泵，都在工程中得到实践并在实践中积累了不少成功经验。水泵隔振技术己从橡胶隔振垫、弹簧减振器、橡胶隔振器、发展到第四代的复合减振器和第五代的钢丝(绳)减振器。(4)贮水装置。以水箱为代表的开式贮水装置由于存在二次污染严重等缺点。面临着严峻挑战，作为对策之一是改进其材质。新颖水箱按材质和加工方式分类有：镀锌钢板水箱、搪瓷钢水箱、复合钢板水箱、冲压钢板水箱、新型涂料钢板水箱、食品级玻璃钢水箱、自动节水卫生型玻璃钢水箱和不锈钢水箱等。与普通钢板水箱比，新颖水箱与水接触的内表面不易锈蚀，对水质无污染，也便于清洗。(5)水质方面，建筑给水系统已从单一系统的单一水质标准——生活饮用水水质标准，发展为标准高的饮用净水系统和标准低的杂用水系统，多种水质标准和多种系统适用于各种不同用途的用水要求。防水质污染措施是建筑给水的薄弱环节。在现阶段，建筑给水水质保障技术受到高度重视，措施全面而且可行，其中防污隔断阀的应用更使防回流污染落到实处。2建筑排水2．1卫生洁具生活水平的提高对卫生洁具提出了新的要求，卫生器具更注重舒适、可靠、安静、节能。近年来，具有代表性的卫生洁具有：水力按摩浴盆，用喷嘴产生大量回旋气泡和冲击水流，可达到健康和休阑的效果：连体式低位冲洗水箱漩涡式大便器，冲洗时噪声低，冲洗效果好，可节省冲洗水量；高标准的全自动坐式大便器可实现正常使用、冲洗污物、清洗人体和吹干等全部过程：自动化休闲卫生器具，包括桑纳浴设备、蒸汽浴设备、热能震按摩设备和身体机能调理运动器等。2．2排水通气技术主要目的是提供排水中气体的散逸，达到透气的作用；防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象，确保空气的循环；保持排水迅速通畅、安静，在我国已建立了可适应不同建筑标准、不同要求的五级标准即伸顶通气管、不伸顶通气管、专业通气立管、环行通气管和器具通气管等。在通气系统基础上开发的是通气管系，具有通气功能的阀件，采用优质塑料和橡胶制作。单路进气阀可安装在室内立管顶部或横支管上，即可补气又可防止管道内部气体进入室内；双路通气阀可安装在室外立管顶部代替通气帽，使用时以单路进气阀为主。特制配件单立管排水系统已出台，其立管通水能力增大1／3，减少了立管的数量，但该产品现仅局限于铸铁制品。3热水供应3．1热水的加热方式和加热设备+水的加热方式有直接加热和间接加热两种。在采用的热水锅炉加热设备中，主要有燃气热水锅炉、燃油热水锅炉，从总体上讲一次换热的效率要高于二次换热的效率。现国内研究的全自动、高效热水锅炉，基本解决了热水锅炉设于楼上的安全问题，以适应我国南方无热力管网的地区。在直接加热中，太阳能技术也取得了重大的应用。近几年，国内还多次开展了热水供应、加热方式和设备方面的研讨。在间接加热方式上，采用的热媒主要为蒸汽和热水。换热设备的理论也得到了一定的发展，对容积式水加热的设计提出了“紊流加热”的概念，提高热媒和被加热水的流速，以提高热媒对管壁的放热系数和管壁对被加热水的放热系数，用以改善传热效果。在二次加热设备中，出现了导流型容积式热交换器、半容积式热交换器，考虑到设备的安全性、先进性，以及设备一次性投资与占地面积的等因素，所以要合理经济地选择加热设备。3．2节能热水供应系统的节能是建筑给排水节能的重点，其节能措施主要有：提高给水温度；降低使用温度；减少热水耗量，在满足使用要求的前提下减少流率、减少损失；采用高效能的保温材料：改进加热方式和热水系统：提高水加热器的传热效率；利用新热源；采用节能产品等。3-3热水的水质处理主要是防止热水结垢，损坏设备管道，降低传热效率。当用水量大、水质差时，集中热水供应系统应在加热前进行水质软化处理，在处理技术上除运用加药处理外还有运用静电处理技术、电子处理技术和磁化处理等技术，以保证热水在循环中的水质稳定。此外，热水中的细菌等问题也引起了关注。我国在热水器、贮缶的容积以及构造上进行了改进，采取了一定的抑制细菌和军团菌滋生的条件。4建筑消防(1)建筑消防为建筑给水排水技术人员所重视。建筑消防正处于以消火栓给水系统为主向以自动喷水灭火系统为主发展，临时高压消防给望望望望望竖望望竖望竖塑望箜望望竖望望望鳖塑竖望望望望望望望望望望颦篁篁竖竖竖竖篁竖望竖鳖颦望望的布置、形式、流量等因素，确保工程设计的经济性，可靠性和合理性，有效使用好国家宝贵的项目建设资金。参考文献[1】sUn9l一96，水工混凝土结构设计规商s]．[2]sLl8—2004，渠道防渗工程技术规范[s】．[3】郭元裕．农田水利学【M]．jE京：中国水利水电出版社，1995，123—130．[4】冯国栋．土力学【M】．北京：水利电力出版社，1986，140一147．·12l·