CN111962480B - 一种高标农田节水灌溉施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及节水灌溉技术领域，尤其是涉及一种高标农田节水灌溉施工方法，主要包括S010施工准备、S020基槽开挖、S030沉降池开挖、S040防水层铺设、S050固定槽安装、S060混凝土砂浆喷射、S070碎石块铺设、S080壁框架安装、S090沉架安装、S100壤土层覆设。通过在混凝砂浆上面设置碎石层、壁框架，以及壤土，可提高水生植物的生存率，减小对渠道所在生态环境的破坏、影响；该渠道还具有降低渗漏的功能，减少渠道中水土流水，提高节水效果；渠道中的水生植物还可可以减缓水流的流速，减少水流快速冲击农田时对农田造成冲刷导致齐整的农田或农作物受到破坏的情况发生。

Description

一种高标农田节水灌溉施工方法

技术领域

本申请涉及节水灌溉技术领域，尤其是涉及一种高标农田节水灌溉施工方法。

背景技术

高标准农田是指土地平整、集中连片、设施完善、农电配套、土壤肥沃、生态良好、抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的旱涝保收、高产稳产，划定为永久基本农田的耕地。因此在耕种过程中，高标农田更注重生态环保，因此，对作为耕种过程中重要步骤的灌溉要求也更高。

其中，采用渠道引水灌溉是耕种中常用的灌溉方式之一。渠道是联接灌溉水源和灌溉土地的水道。

目前，为提高渠道的输水效率、输水速度，在渠道施工时多采用“三面光”衬砌技术建设渠道，此时渠壁、渠底呈光滑表面。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：在泄放灌溉时，光滑的渠壁、渠底会使水流速度难以受控，往往灌溉过后的渠道内的生物可能存在大量死亡，不利于渠道所在区域的生态保护。

发明内容

为了改善渠道的生态环境，本申请提供一种高标农田节水灌溉施工方法。

本申请提供的一种高标农田节水灌溉施工方法，采用如下的技术方案：

一种高标农田节水灌溉施工方法，包括以下步骤：

施工准备，根据施工设计图纸在施工区域测量，划轴向基准线；

基槽开挖，沿轴向基准线，采用挖槽设备开挖跨度一致的基槽；压实基槽，用砂土或粘土找平槽壁与槽底，并采用平整设备再次压实平整；

防水层铺设，在压实平整的槽底与槽壁铺设防水层；先铺设槽底的挡水层，再从靠近槽底一侧向槽顶铺设槽壁的防水层；

混凝土砂浆喷射，在铺设好的防水层表面均匀喷射混凝土砂浆，形成粗糙混凝土层；

碎石块铺设，槽底的粗糙混凝土层上面铺设不规则的碎石块，形成碎石层；

壁框架安装，在槽壁安装具有网格的壁框架，壁框架的底端抵于碎石层靠槽壁一侧，壁框架的顶端外侧设有向外延伸的延伸板，延伸板的底面固定于槽顶；

壤土层覆设，在碎石层上面与壁框架中各覆设一层壤土。

通过采用上述技术方案，通过防水层铺设步骤、混凝土砂浆喷射步骤可使构建完成的渠道具有降低渗漏的功能，减少渠道中水土流水，提高节水效果。

通过在混凝砂浆上面设置碎石层、壁框架，以及壤土，使水生植物能够在构建完成的渠道中生长生存。即使在渠道泄放水灌溉农田的时候碎石层、壁框架、壤土层也可以为水生植物生存留有一部分水源，提高水生植物在渠道通水-泄水灌溉-通水的间歇时间中的生存率，减小对渠道所在生态环境的破坏、影响。

而且在渠道中养殖的水生植物在泄放水灌溉农田的时候，可以减缓水流的流速，减少水流快速冲击农田时对农田造成冲刷导致齐整的农田或农作物受到破坏的情况发生。

优选的，还包括步骤：

沉降池开挖，在基槽开挖步骤完成后，在压实平整的基槽内开挖沉降池，沉降池的深度不高于基槽的深度。

通过采用上述技术方案，在渠道中开设沉降池，可在渠道泄放水灌溉的时候，为渠道中的水生物，比如鱼虾、蛙等提供逃生躲避的生存空间。而且可以用于沉淀可用于沤肥的塘泥。

优选的，还包括步骤：

固定槽安装，防水层铺设步骤完成后，在防水层上固定安装固定槽，固定槽长度方向与基槽的跨度方向一致，固定槽底壁沿边缘设有止水带，固定槽底面设有固定插杆，固定槽通过固定插杆穿过防水层安装于基槽；

沉架安装，壁框架安装步骤完成后，在固定槽上安装有沉架；沉架的宽度与相对两槽壁上面的壁框架的间距相适配。

通过采用上述技术方案，在渠道构建过程中预设固定槽，固定槽下面的固定插杆可加强防水层与基槽之间的连接强度，减小防水层在渠道通水时发生上浮的情况。而且固定槽的止水带可提高固定槽与防水层之前的水密性，降低水流从固定槽下面固定插杆向基槽槽底渗漏的问题发生。

在壁框架安装步骤完成后，再将沉架安装于预设的固定槽内，在渠道泄水灌溉后，沉架与渠壁之间形成小水域区，可为进一步为水生植物留存延续生命的水源，也为水生动物提高逃生、避难的避难区域。

优选的，所述防水层由多块防水板直接搭叠连接，且位于防水板搭叠部位下方的防水板通过锚杆固定于基槽内。

通过采用上述技术方案，采用多块防水板搭叠连接，便于防水层的铺设施工，可使相邻防水板之间连接贴合；而且使用于固定防水板的锚杆被位于上面的防水板遮挡盖住，提高防水板的防水性能。

优选的，所述防水层采用HDPE防渗膜分段铺设，槽底与槽壁之间，以及槽顶采用限位条压平固定。

通过采用上述技术方案，采用限位条在底与槽壁之间，以及槽顶将HDPE防渗膜固定压平，便于后续混凝土砂浆喷射施工。

优选的，所述挖槽设备包括连接臂和铰接于连接臂下面的铲斗；所述铲斗形状与基槽的断面相匹配；所述铲斗与连接臂连接的顶部向外延伸设有定位杆，所述铲斗的顶部两侧均设有定位杆；当铲斗用于开挖基槽时，导向杆刚好位于槽顶。

通过采用上述技术方案，采用具有与基槽断面相匹配的铲斗进行基槽开挖，大大提高基槽开挖速度；而且在铲斗顶部设有的定位杆可便于限定使用铲斗开挖基槽的深度，使得开挖完成的基槽深度一致。

优选的，所述铲斗的斗口设有多块刃口板；所述刃口板分别位于斗口远离连接臂一侧的下壁，以及两与下壁连接的侧壁。

通过采用上述技术方案，刃口板可提高铲斗的开挖效率，且使开挖的基槽槽底与槽壁平整。

优选的，每一所述刃口板均匀布有锯齿。

通过采用上述技术方案，在基槽开挖过程中，利用刃口板的锯齿可快速且有效将施工区域内的植物根系等切断，并挖除，提高基槽开挖效率。

优选的，所述铲斗包括第一斗部和第二斗部；所述第一斗部一侧套接于第二斗部内；所述第二斗部靠近第一斗部的一侧为敞口，所述敞口与第一斗部靠近第一斗部的一侧相匹配；所述定位杆位于第一斗部与第二斗部的上方，所述定位杆下表面设有T型滑槽；所述第一斗部与第二斗部的上面均设有与T型滑槽相匹配的T型滑块。

通过采用上述技术方案，由第一斗部、第二斗部构成的铲斗可根据施工设计图中基槽的宽度，调整铲斗的斗口的宽度，使其与基槽跨度一致，用于快速、平整开挖基槽。

优选的，所述第一斗部与定位杆之间、第二斗部与定位缸之间各设有一跨度调节缸。

通过采用上述技术方案，采用两个跨度调节缸，用于调节第一斗部、第二斗部的移动量，使第一斗部、第二斗部分别受控向外移动，尽量减少整体重心偏移。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在混凝砂浆上面设置碎石层、壁框架，以及壤土，使水生植物能够在构建完成的渠道中生长生存，即使在渠道泄放水灌溉农田的时候碎石层、壁框架、壤土层也可以为水生植物生存留有一部分水源，提高水生植物的生存率，减小对渠道所在生态环境的破坏、影响；

2.通过防水层铺设步骤、混凝土砂浆喷射步骤可使构建完成的渠道具有降低渗漏的功能，减少渠道中水土流水，提高节水效果；

3.在渠道中养殖的水生植物在泄放水灌溉农田的时候，可以减缓水流的流速，减少水流快速冲击农田时对农田造成冲刷导致齐整的农田或农作物受到破坏的情况发生；

4.在渠道中设置沉降池或沉架，可在渠道泄放水灌溉的时候，为渠道中的水生物，比如鱼虾、蛙等提供逃生躲避的生存空间。

附图说明

图1是本申请实施例中施工流程图；

图2是本申请实施例中渠道的结构示意图；

图3是本申请实施例中步骤S020基槽开挖过程结构示意图；

图4是图2中A-A向剖视结构示意图，主要体现沉降池的结构；

图5是本申请实施例中防水层的一种结构示意图；

图6是本申请实施例中防水结构的另一种结构示意图；

图7是图2中B-B向剖视结构示意图，主要体现沉架的结构；

图8是本申请实施例中渠道俯视结构示意图；

图9是本申请实施例中挖槽设备的后结构示意图；

图10是本申请实施例中挖槽设备的结构示意图；

图11是图9中C-C向剖视结构示意图。

附图标记说明：1、渠道；11、基槽；111与槽壁；112与槽底；113、槽顶；12、沉降池；121、预制池体；122、池盖；1221、出入孔；13、防水层；131、防水板；132、锚杆；133、HDPE防渗膜；134、限位条；14、固定槽；141、止水带；142、固定插杆；15、粗糙混凝土层；16、碎石层；17、壁框架；171、延伸板；172、网格；18、沉架；19、壤土层；20、泄水闸板；2、挖槽设备；21、连接臂；22、转动缸；23、铲斗；231、通孔；232、下壁；233、侧壁；234、第一斗部；235、第二斗部；236、T型滑块；24、定位杆；241、T型滑槽；25、刃口板；251、锯齿；26、跨度调节缸。

具体实施方式

以下结合附图1-11对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高标农田节水灌溉施工方法，包括S010施工准备、S020基槽开挖、S030沉降池开挖、S040防水层铺设、S050固定槽安装、S060混凝土砂浆喷射、S070碎石块铺设、S080壁框架安装、S090沉架安装、S100壤土层覆设。

通过防水层13铺设步骤、混凝土砂浆喷射步骤可使构建完成的渠道1具有降低渗漏的功能，减少渠道1中水土流水，提高节水效果。

通过在混凝砂浆上面设置碎石层16、壁框架17，以及壤土，使水生植物能够在构建完成的渠道1中生长生存。即使在渠道1泄放水灌溉农田的时候碎石层16、壁框架17、壤土层19也可以为水生植物生存留有一部分水源，提高水生植物在渠道1通水-泄水灌溉-通水的间歇时间中的生存率，减小对渠道1所在生态环境的破坏、影响。

而且在渠道1中养殖的水生植物在泄放水灌溉农田的时候，可以减缓水流的流速，减少水流快速冲击农田时对农田造成冲刷导致齐整的农田或农作物受到破坏的情况发生。

参照图1，高标农田节水灌溉施工方，主要包括S010施工准备、S020基槽开挖、S030沉降池开挖、S040防水层铺设、S050固定槽安装、S060混凝土砂浆喷射、S070碎石块铺设、S080壁框架安装、S090沉架安装、S100壤土层覆设、S110植物种植、S120通水验收、S130通水养殖。

参考图2，施工构建完成的渠道1内设有沉降池12和沉架18。沉降池12或沉架18，可在渠道泄放水灌溉的时候，为渠道1中的水生物，比如鱼虾、蛙等提供逃生躲避的生存空间。

S010：施工准备，根据施工设计图纸在施工区域测量，划轴向基准线；

参考图3，S020：基槽开挖，沿轴向基准线，采用挖槽设备2开挖跨度一致的基槽11；压实基槽11，用砂土或粘土找平槽壁111与槽底112，并采用平整设备再次压实平整。

参考图4，S030：沉降池开挖，基槽11开挖步骤完成后，在压实平整的基槽11内开挖沉降池12，沉降池12的深度不高于基槽11的深度；沉降池12可设置至少两个，所有沉降池12等间距设置；沉降池12内安装有匹配的预制池体121、池盖122，池盖122上开设有出入孔1221。

在渠道1中开设沉降池12，可在渠道1泄放水灌溉的时候，为渠道1中的水生物，比如鱼虾、蛙等提供逃生躲避的生存空间。而且可以用于沉淀可用于沤肥的塘泥。

沉降池12上面设有池盖122可使构建完成的渠道1底壁平整，便于输水；还便于渠道1修复挖除淤泥等。也可以减少人员跌入渠道1时，因沉降池12与渠道1之间的高度差而发生跌到受伤情况。

池盖122上的出入孔1221可便于水生生物进出沉降池12。

参考图4，S040：防水层铺设，在压实平整的槽底112与槽壁111铺设防水层13。先铺设槽底112的挡水层，再从靠近槽底112一侧向槽顶113铺设槽壁111的防水层13。防水层13可用于减少渠道1内的水流渗出渠道1。防水层13的可采用多种材料及结构构建。

参考图5，防水层13由多块防水板131直接搭叠连接，且位于防水板131搭叠部位下方的防水板131通过锚杆132固定于基槽11内。防水板131为膨润土防水板131。采用多块防水板131搭叠连接，便于防水层13的铺设施工，可使相邻防水板131之间连接贴合；而且使用于固定防水板131的锚杆132被位于上面的防水板131遮挡盖住，提高防水板131的防水性能。

参考图6，防水层13采用HDPE防渗膜133分段铺设，槽底112与槽壁111之间，以及槽顶113采用限位条134压平固定。采用限位条在底与槽壁111之间，以及槽顶113将HDPE防渗膜133固定压平，便于后续混凝土砂浆喷射施工。

参考图7，S050：固定槽安装，在防水层13上固定安装固定槽14，固定槽14长度方向与基槽11的跨度方向一致，固定槽14底112壁沿边缘设有止水带141，固定槽14底112面设有固定插杆142，固定槽14通过固定插杆142穿过防水层13安装于基槽11。在渠道1构建过程中预设固定槽14，固定槽14下面的固定插杆142可加强防水层13与基槽11之间的连接强度，减小防水层13在渠道1通水时发生上浮的情况。而且固定槽14的止水带141可提高固定槽14与防水层13之前的水密性，降低水流从固定槽14下面固定插杆142向基槽11槽底112渗漏的问题发生。

参考图7，S060：混凝土砂浆喷射，在铺设好的防水层13表面均匀喷射混凝土砂浆，形成粗糙混凝土层15。

参考图7，S070：碎石块铺设，槽底112的粗糙混凝土层15上面铺设不规则的碎石块，形成碎石层16。

参考图2、图7，S080：壁框架安装，在槽壁111安装具有网格172的壁框架17，壁框架17的底端抵于碎石层16靠槽壁111一侧，壁框架17的顶端外侧设有向外延伸的延伸板171，延伸板171的底面固定于槽顶113。

参考图7，S090：沉架安装，在固定槽14上安装有沉架18；沉架18的宽度与相对两槽壁上面的壁框架17的间距相适配；沉架18的高度小于沉降池12的深度。在壁框架17安装步骤完成后，固定槽14的顶部与渠道1的底壁齐平。此时将沉架18安装于预设的固定槽14内，在渠道1泄水灌溉后，沉架18与渠壁之间形成小水域区，可为进一步为水生植物留存延续生命的水源，也为水生动物提高逃生、避难的避难区域。

而且当渠道1需要修复，可将沉架18从固定槽14拆卸，在使用可调节跨度的挖槽铲斗23挖除此时渠道1中的沉淀、淤泥等。

参考图7，S100：壤土层覆设，在碎石层16上面与壁框架17中各覆设一层壤土，壤土的厚度不高于网格172高度。

S110：植物种植，在碎石层16上面、壁框架17的网格172内种植水生植物。

参考图8，S120：通水验收，检查渠壁上设有的泄水闸板20处与渠壁整体的防渗水性能。渠道1的两侧根据农田灌溉需求，设置有若干泄水闸板20，需要泄水灌溉时，直接打开对应的泄水闸板20就行。渠道1的渠壁设有与泄水闸板20匹配的安装插槽。泄水闸板20靠近与渠道1的一侧侧面设有止水膨胀条，当泄水闸板20插装于安装插槽时，可有效减少水流从泄水闸板20与渠道1之间的渗漏。

S130：通水养殖，在验收完成的渠道1内通水，用于养殖水生生物。

参考图9，挖槽设备2包括连接臂21和铰接于连接臂21下面的铲斗23；铲斗23形状与基槽11的断面相匹配；铲斗23与连接臂21连接的顶部向外延伸设有定位杆24，铲斗23的顶部两侧均设有定位杆24；当铲斗23用于开挖基槽11时，导向杆刚好位于槽顶113。铲斗23的底壁具有通孔231，如果基槽11开挖过程中施工区域有水，水可以从通孔231流出。

铲斗23与连接臂21之间设有转动缸22，转动缸22用于驱动铲斗23进行转动，开挖基槽11。

采用具有与基槽11断面相匹配的铲斗23进行基槽11开挖，大大提高基槽11开挖速度；而且在铲斗23顶部设有的定位杆24可便于限定使用铲斗23开挖基槽11的深度，使得开挖完成的基槽11深度一致。

参考图10，铲斗23的斗口设有多块刃口板25；刃口板25分别位于斗口远离连接臂21一侧的下壁232，以及两与下壁232连接的侧壁233。刃口板25可提高铲斗23的开挖效率，且使开挖的基槽11槽底112与槽壁111平整。

每一刃口板25均匀布有锯齿251。在基槽11开挖过程中，可快速且有效将施工区域内的植物根系等切断，并挖除，提高基槽11开挖效率。

参考图9，铲斗23包括第一斗部234和第二斗部235；第一斗部234一侧套接于第二斗部235内；第二斗部235靠近第一斗部234的一侧为敞口，敞口与第一斗部234靠近第一斗部234的一侧相匹配；定位杆24位于第一斗部234与第二斗部235的上方。

参考图11，定位杆24下表面设有T型滑槽241；第一斗部234与第二斗部235的上面均设有与T型滑槽241相匹配的T型滑块236。

参考图9，由第一斗部234、第二斗部235构成的铲斗23可根据施工设计图中基槽11的宽度，调整铲斗23的斗口的宽度，使其与基槽11跨度一致，用于快速、平整开挖基槽11。

参考图10，第一斗部234与定位杆24之间、第二斗部235与定位缸之间各设有一跨度调节缸26。采用两个跨度调节缸26，用于调节第一斗部234、第二斗部235的移动量，使第一斗部234、第二斗部235分别受控向外移动，尽量减少整体重心偏移。

在渠道1进行修复或日差清淤时，还可以使用上述挖槽设备2进行挖除淤泥等。

本申请实施例一种高标农田节水灌溉施工方法的实施原理为：

参考图4、图7，通过防水层铺设步骤、混凝土砂浆喷射步骤可使构建完成的渠道1具有降低渗漏的功能，减少渠道1中水土流水，提高节水效果。

通过在混凝砂浆上面设置碎石层16、壁框架17，以及壤土，使水生植物能够在构建完成的渠道1中生长生存。即使在渠道1泄放水灌溉农田的时候碎石层16、壁框架17、壤土层19也可以为水生植物生存留有一部分水源，提高水生植物在渠道1通水-泄水灌溉-通水的间歇时间中的生存率，减小对渠道1所在生态环境的破坏、影响。

而且在渠道1中养殖的水生植物在泄放水灌溉农田的时候，可以减缓水流的流速，减少水流快速冲击农田时对农田造成冲刷导致齐整的农田或农作物受到破坏的情况发生。

在渠道1中设置沉降池12或沉架18，可在渠道1泄放水灌溉的时候，为渠道1中的水生物，比如鱼虾、蛙等提供逃生躲避的生存空间。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高标农田节水灌溉施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

施工准备，根据施工设计图纸在施工区域测量，划轴向基准线；

基槽开挖，沿轴向基准线，采用挖槽设备(2)开挖跨度一致的基槽(11)；压实基槽(11)，用砂土或粘土找平槽壁(111)与槽底(112)，并采用平整设备再次压实平整；

防水层铺设，在压实平整的槽底(112)与槽壁(111)铺设防水层(13)；

固定槽安装，在防水层(13)上固定安装固定槽(14)，固定槽(14)长度方向与基槽(11)的跨度方向一致，固定槽(14)底壁沿边缘设有止水带(141)，固定槽(14)底面设有固定插杆(142)，固定槽(14)通过固定插杆(142)穿过防水层(13)安装于基槽(11)；

混凝土砂浆喷射，在铺设好的防水层(13)表面均匀喷射混凝土砂浆，形成粗糙混凝土层(15)；

碎石块铺设，槽底(112)的粗糙混凝土层(15)上面铺设不规则的碎石块，形成碎石层(16)；

壁框架安装，在槽壁(111)安装具有网格(172)的壁框架(17)，壁框架(17)的底端抵于碎石层(16)靠槽壁(111)一侧，壁框架(17)的顶端外侧设有向外延伸的延伸板(171)，延伸板(171)的底面固定于槽顶(113)；以及

沉架安装，壁框架安装完成后，固定槽的顶部与渠道的底壁齐平，在固定槽(14)上安装有沉架(18)；沉架(18)的宽度与相对两槽壁上面的壁框架(17)的间距相适配；当渠道需要修复时，将沉架（18）从固定槽（14）拆卸；

壤土层覆设，在碎石层(16)上面与壁框架(17)中各覆设一层壤土；

其中，所述挖槽设备(2)包括连接臂(21)和铰接于连接臂(21)下面的铲斗(23)；所述铲斗(23)形状与基槽(11)的断面相匹配；所述铲斗(23)与连接臂(21)连接的顶部向外延伸设有定位杆(24)，所述铲斗(23)的顶部两侧均设有定位杆(24)；铲斗（23）与连接臂（21）之间设有转动缸22，转动缸（22）用于驱动铲斗（23）进行转动，开挖基槽（11）；当铲斗(23)用于开挖基槽(11)时，导向杆刚好位于槽顶(113)；

所述铲斗(23)包括第一斗部(234)和第二斗部(235)；所述第一斗部(234)一侧套接于第二斗部(235)内；所述第二斗部(235)靠近第一斗部(234)的一侧为敞口，所述敞口与第一斗部(234)靠近第二斗部(235)的一侧相匹配；所述定位杆(24)位于第一斗部(234)与第二斗部(235)的上方，所述定位杆(24)下表面设有T型滑槽(241)；所述第一斗部(234)与第二斗部(235)的上面均设有与T型滑槽(241)相匹配的T型滑块(236)；

所述第一斗部(234)与定位杆(24)之间、第二斗部(235)与定位缸之间各设有一跨度调节缸(26)。

2.根据权利要求1所述的高标农田节水灌溉施工方法，其特征在于：还包括步骤：

沉降池开挖，在基槽开挖步骤完成后，在压实平整的基槽(11)内开挖沉降池(12)，沉降池(12)的深度不高于基槽(11)的深度。

3.根据权利要求1所述的高标农田节水灌溉施工方法，其特征在于：所述防水层(13)由多块防水板(131)直接搭叠连接，且位于防水板(131)搭叠部位下方的防水板(131)通过锚杆(132)固定于基槽(11)内。

4.根据权利要求1所述的高标农田节水灌溉施工方法，其特征在于：所述防水层(13)采用HDPE防渗膜(133)分段铺设，槽底(112)与槽壁(111)之间，以及槽顶(113)采用限位条(134)压平固定。

5.根据权利要求1所述的高标农田节水灌溉施工方法，其特征在于：所述铲斗(23)的斗口设有多块刃口板(25)；所述刃口板(25)分别位于斗口远离连接臂(21)一侧的下壁(232)，以及两与下壁(232)连接的侧壁(233)。

6.根据权利要求5所述的高标农田节水灌溉施工方法，其特征在于：每一所述刃口板(25)均匀布有锯齿(251)。

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