U型渠道在小型农田水利灌溉中的应用

王利利

淳化县水旱灾害防御中心  陕西省咸阳市 711200

摘要：小型农田水利灌溉是农业生产中的重要环节，对提高农作物产量和质量具有不可替代的作用。U型渠道是一种改良的渠道形式，具有较高的灌溉效果和水资源利用率，因此它在小型农田水利灌溉中的应用价值逐渐提升。本文主要从科学规划U型渠道的线路、合理运用短直原则和避免U型渠道与道路、河流、建筑物等渠道交叉的策略来探究U型渠道在小型农田水利灌溉中的实际应用。

关键词：U型渠道；小型农田；水利灌溉

引言

在小型农田水利灌溉中，水资源通常较为有限，因此需要通过合理的渠道设计和灌溉措施来提高水资源的利用效率，减少浪费[1]。U型渠道的主要特点是渠底呈U形，两侧有较高的边坡，形状类似于一个倒置的U字形。相比于传统的矩形渠道，U型渠道的水流速度更慢，水流更加稳定，它能够有效减少水流冲刷渠底和渠壁的现象。同时，U型渠道的边坡较高，它还有利于减少水流外溢和渗漏的情况，这能大幅度提高小型农田水利灌溉的效率。

一、科学规划 U 型渠道的线路

科学合理地规划U型渠道的线路可以缩短水流的输送距离，减少水流的阻力和损失，这能有效提高水资源的利用率。此外，科学规划U型渠道的线路还可以确保水流的稳定性，减少因坡度过大或过小而导致的水流冲击或积水现象，进一步提高灌溉的效果[2]。另一方面，科学地合理规划U型渠道的线路，还可以将灌溉水按照农田的布局和需要进行输送，避免水流过多或过少的情况，这能减少对土地资源的浪费和破坏。同时，科学规划U型渠道的线路还可以考虑到地形和土壤的特点，避免因地势不平或土壤质地不同而导致的灌溉不均匀现象，保证农作物的生长和发展。

在规划U 型渠道线路时，相关人员应该考虑地形条件、土壤条件、水源条件和农田布局这四方面的需求。具体来说，在地形条件方面，相关人员应选择地势平坦、地势变化较小的区域，这样才能确保U型渠道的线路不过于曲折。因为过于曲折的线路会增加施工难度，同时也会降低灌溉的效率。在土壤条件方面，相关人员应该选择土壤质地较好的地区，因为土壤质地会直接影响渠道的渗漏情况。如果选择土壤排水性差的地区，渠道可能会面临渗漏损失过大的问题，这将导致灌溉效率低下和水资源的浪费。在水源条件方面，相关人员应该选择靠近水源的地区，这有利于减少输水距离，降低输水过程中的水头损失。此外，他们还应考虑水源的稳定性，稳定的水源可以确保灌溉系统的持续供水，减少因水源不稳定而造成的灌溉中断和作物生长受阻的风险[3]。而在农田布局方面，相关人员需要根据农田的布局和用水需求进行综合考虑。通过分析农田的大小、形状和位置，确定U型渠道的起点和终点，以及中间的分支和连接部分，确保灌溉水能够覆盖到所有农田。

二、合理运用短直原则

合理运用短直原则能够减少水流的阻力和能量损失。水流在直线上流动时，水流的速度较快，流动阻力较小，能量损失也较少。当水流通过弯曲处时，由于受到离心力的作用，水流速度会减慢，流动阻力也会随之增加，这会造成能量损失。而采取短直原则，能够减少水流经过弯曲处的次数，使得水流能够保持较高的速度和较小的阻力，有利于提高水的输送效率。与此同时，采取短直原则还能够提高灌溉的均匀性和稳定性[4]。水流在弯曲处受到离心力的作用，容易出现水流分流和偏移的情况，这会导致灌溉水的分布不均匀。采取短直原则，会使水流保持较稳定的流向，这能有效提高灌溉水的均匀性，保证作物得到充分的灌溉。

在U型渠道的具体布置中，相关人员应该根据农田布局和用水需求，确定灌溉区域的范围和位置，将灌溉区域划分为多个小块，便于水资源的供应和管理。在确定灌溉区域后，他们会选择U型渠道的布置，采取短直原则，尽量减少输水管道的长度，降低输水过程中的水头损失。随后，相关人员会选择靠近水源的地区布置U型渠道，这可以减少输水距离，降低输水过程中的水头损失，确保灌溉水能够迅速、稳定地输送到灌溉区域。当然，在布置U型渠道时，相关人员还需要避开农田中的障碍物，如建筑物、道路等，确保渠道线路通畅，不受阻碍，这样灌溉水才能够顺畅地流动到灌溉区域。最后，在U型渠道的布置中，相关人员还需要考虑坡度和高差的因素，合理设置渠道的坡度，避免出现积水或者水流过快的情况。

三、避免U型渠道与道路、河流、建筑物等渠道的交叉

U型渠道在农田灌溉中起到引水和排水的作用，如果与道路、河流、建筑物等渠道交叉，可能会造成水流混乱、水流速度过快或过慢等问题，这既增加了灌溉系统的风险，又可能导致洪水、水灾等灾害发生[5]。另外，U型渠道与道路、河流、建筑物等渠道交叉后，可能会对周围的环境造成污染或破坏。如，U型渠道与道路交叉后，可能会导致渠道污水流入道路，污染道路环境；U型渠道与河流交叉后，可能会导致灌溉水中的农药、化肥等农业废水流入河流，污染水质；U型渠道与建筑物交叉后，可能会破坏建筑物的外观和结构。

相关人员在规划U型渠道线路时，应尽量避开道路、河流和建筑物等渠道，选择合适的位置进行布置，他们可以通过地形测量、土壤湿度分析等手段确定最佳布置位置，避免与其他渠道交叉。在实际的施工过程中，他们可以通过调整渠道的走向，使其与其他渠道保持一定的水平距离或斜交，减少交叉的可能性。如果U型渠道不可避免地需要与道路、河流等渠道交叉，相关人员可以考虑在交叉处设置专门的交叉桥梁或隧道，这能有效保持渠道的连续性，避免渠道中断或受到其他渠道的干扰。在U型渠道与道路、河流等渠道交叉的地方，相关人员应设置明显的标识和警示标志，提醒行人和车辆注意渠道的存在，避免发生意外事故。同时，相关人员还应定期对U型渠道进行巡查和维护，确保渠道的畅通和完好无损，及时修复渠道的破损或漏水问题，使灌溉水能够正常流入农田，避免造成浪费和灌溉不足的情况。

结束语

综上所述，U型渠道在小型农田水利灌溉中具有很大的应用潜力。它既能够有效解决传统灌溉方式中存在的水资源浪费、土壤侵蚀和排水不畅等问题，又能有效提高灌溉水利效益，减少农田水利灌溉的成本。同时，U型渠道的施工简单、维护方便，适用于各种地形条件下的小型农田水利灌溉。在实际推广应用U型渠道时，相关人员应该综合考虑各方面的因素，制定合理的措施，确保其在小型农田水利灌溉中得到有效应用。

参考文献

[1]丁延飞. U型渠道在小型农田水利灌溉工程中的应用 [J]. 农业装备技术, 2023, 49 (03): 47-49.

[2]袁鹏英. U型渠道在小型农田水利灌溉渠道中的应用研究 [J]. 农业工程与装备, 2022, 49 (05): 17-20.

[3]何怀军. U型渠道在小型农田水利灌溉渠道中的应用思考 [J]. 南方农业, 2021, 15 (23): 225-226.

[3]何怀军.U型渠道在小型农田水利灌溉渠道中的应用思考[J].南方农业.2021,(23):225-226.

[4]王一帆.U型渠道在小型农田水利灌溉工程中的应用[J].河南水利与南水北调.2020,(7):26-27.

[5]谢丽丽,谢建建.U型渠道在小型农田水利灌溉渠道中的应用分析[J].农业与技术.2019,(5):58-59.