高标准农田建设中灌排沟渠施工技术要点分析

摘要：高标准农田建设是推动农业现代化与保障粮食安全的核心工程，灌排沟渠作为农田水利系统的“血脉”，其施工质量直接决定灌溉效率、排水防涝能力及生态系统稳定性。本文从施工前期规划、核心工艺、生态化技术三个维度，系统剖析了灌排沟渠施工的全流程要点。在前期规划阶段，强调工程勘察与选址的科学性、断面设计的合理性及材料设备的适配性；在施工工艺环节，重点阐述土方开挖、衬砌施工、防渗处理及配套设施安装的关键技术；在生态化设计方面，提出生态衬砌材料、结构优化及施工期生态保护的具体路径。

关键词：高标准农田；灌排沟渠；施工技术；生态化设计

高标准农田建设是国家实施“藏粮于地、藏粮于技”战略的重要抓手，其核心目标是通过优化农田基础设施，提升土地产出能力与抗风险能力。灌排沟渠作为农田水利系统的关键组成部分，承担着灌溉输水、排涝防渍、调节区域水循环等多重功能，其施工质量直接关系到农业生产条件改善与生态环境可持续性。

1 灌排沟渠施工前期规划与设计要点

1.1 工程勘察与选址

灌排沟渠施工前期要做勘察和选址，这是确保工程实效的首要环节，要按照“因地制宜、系统协同”原则来做，得综合考量地形地貌、水文条件和农业生产需求，在勘察阶段要重点调查区域地形坡度、土壤类型（像黏性土、砂质土的分布情况）、地下水位埋深以及水源分布特征，防止因为勘察疏漏造成后期沟渠淤积、渗漏或者边坡失稳，选址的时候应该优先沿着等高线布局从而减少土方开挖量，同时要兼顾灌溉与排水的双重需求，灌溉沟渠要靠近水源并且输水路径得短捷，排水沟渠则要顺着地势走向以此提升排水效率[1]。

1.2 沟渠断面设计

断面设计对于灌排沟渠功能实现来说是核心要点，得根据灌溉定额、排水模数还有土壤稳定性去确定最优结构形式和尺寸参数，常见的断面类型有梯形、矩形、U形以及弧形这些，其中梯形断面适合土质边坡稳定性比较差的区域，通过放缓边坡（一般是1:1.5 - 1:2.0）来增强抗滑能力，矩形断面适用于硬质衬砌（像混凝土、浆砌石）这样的场景，具备占地少、施工便捷的优势特点，U形与弧形断面由于水流阻力小、抗冲刷能力强，大多用于流速较高的主干沟渠，设计过程中需要同步计算水力参数，例如过水断面面积、流速、糙率系数等，要确保沟渠在满足灌溉高峰期输水需求的避免流速过大造成边坡冲刷或者过小引发泥沙淤积。

1.3 材料与设备选型

要保障施工质量和效率，材料与设备合理选型是基础，得结合工程规模、地质条件还有生态要求来综合决策，在选材料的时候，衬砌材料要兼顾强度、防渗性以及耐久性，像混凝土适合用在主干沟渠，还能添加抗裂剂来提升抗渗等级，浆砌石适合用在石材资源丰富的地区，它有就地取材、成本低廉的优势，生态砖、植草混凝土这类新型材料适合用在生态敏感区，能兼顾防渗和生态交换功能，在防渗材料里，HDPE土工膜因为耐候性强、防渗效果好而被广泛应用，复合土工膜像两布一膜结构适合用在基底不平整的场景，以此增强抗穿刺能力，设备选型要跟施工需求相匹配，土方开挖可以选用挖掘机配合推土机来作业，大面积混凝土衬砌适合采用滑膜摊铺机来提升平整度，土工膜焊接需要配备热熔焊接机来确保接缝质量（见表1）。

表1：施工质量核心检测标准表

2 灌排沟渠关键施工工艺技术

2.1 土方开挖与基底处理

土方开挖和基底处理是灌排沟渠施工的基础工序，这工序质量直接影响后续衬砌与防渗效果。开挖之前要依据设计断面放出开挖边界线，采用以机械开挖为主、人工修整为辅的方式来作业，机械开挖的时候要预留20 - 30cm的保护层，目的是避免扰动基底的原状土。开挖过程当中要实时监测断面尺寸和高程，防止出现超挖或者欠挖的情况，对于砂质土这类容易坍塌的地层，应该采用分段开挖并且及时支护的方式（像用钢板桩临时支护）来确保施工安全。基底处理需要重点做好清理和压实工作，首先要清除基底的杂草、腐殖土以及建筑垃圾，要是遇到软土地基就需要进行换填处理（比如换填碎石或者灰土），随后使用压路机或者蛙式打夯机进行分层压实，压实度需要达到90%以上，以此确保基底承载力满足设计要求（通常是≥150kPa）。对于地下水位比较高的区域，需要设置临时排水系统（例如集水井降水），防止基底泡水导致承载力下降[2]。

2.2 衬砌施工技术

衬砌施工对提升沟渠耐久性和抗冲刷能力特别关键，得根据材料特性来选择适配工艺，混凝土衬砌施工的时候，模板安装得保证有足够刚度和稳定性，接缝处要用海绵条密封防止漏浆，混凝土浇筑要分层进行，每层厚度不能超过30厘米，用插入式振捣器振捣到表面泛浆且无气泡溢出，避免因振捣不密实出现蜂窝麻面等缺陷，浆砌石衬砌要选用强度达标的且表面平整的石块，砌筑前得把石块浇水湿润，采用坐浆法施工保证灰缝饱满，灰缝厚度控制在2到3厘米，并且石块之间要错缝搭接来增强整体性，生态砖衬砌施工时要注意砖体之间的咬合还有排水孔预留，确保雨水能够顺利下渗以减少地表径流冲刷，衬砌完成之后要及时覆盖进行保湿养护，养护期不能少于14天，防止表面开裂影响结构强度[3]。

2.3 防渗处理技术

防渗处理是减少水资源浪费和提升灌溉效率的关键做法，得依据沟渠功能还有地质条件来挑选合适的技术，土工膜防渗施工的时候，基底要进行平整压实并且清除尖锐杂物，防止这些杂物把膜体给刺破，膜体铺设得从低处朝着高处推进，松紧度要保持适中，搭接宽度不能小于10厘米，采用热熔焊接机来进行焊接，焊接之后要通过气压检测（压力要大于等于0.2MPa）保证接缝没有渗漏，混凝土防渗可以通过添加粉煤灰、膨胀剂等外加剂来优化配合比，提升抗渗等级（不低于P6），表面能够涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，形成双重防渗的屏障，对于土质沟渠，可以采用灰土夯实防渗（灰土比例为3:7或者2:8），分层夯实的厚度是20厘米，压实度要大于等于93%，防渗施工完成之后要进行闭水试验，确保渗水量符合设计标准（通常小于等于0.05m³/(m·d)），避免因为防渗失效而造成水资源流失和土壤盐渍化[4]。

3 生态化施工技术与可持续性设计

3.1 生态化衬砌材料应用

要在满足强度与防渗要求的基础上提升生态兼容性，传统硬质衬砌像混凝土虽然耐久性比较强，但是它阻断了水体和土壤之间的物质交换，容易导致生态功能出现退化的情况，生态透水砖凭借其多孔结构能够允许水分下渗和微生物附着，可为小型水生生物提供栖息的场所，同时还能减少地表径流的产生，植草混凝土通过预留植草孔能让植被根系穿透混凝土生长，既可以增强边坡的稳定性又能改善区域生态景观。

3.2 生态沟渠结构优化

生态沟渠结构设计得突破传统那种“单一功能”的思维，要通过形态优化和功能拓展来提升生态系统服务价值，复式断面设计是比较常用的手段，也就是主槽用来进行行洪排涝工作，两侧滩地种植芦苇、菖蒲、鸢尾等乡土水生植物，形成“深槽 - 浅滩 - 植被带”这样的复合结构，既能增强水体的自净能力，又能为鱼类、两栖动物提供多样化栖息地，弯曲型沟渠设计能够减缓水流的速度，延长水力停留的时间，促进悬浮物沉降以及污染物降解，和直线型沟渠相比更有利于生态系统构建[5]。

3.3 施工期生态保护措施

首先施工范围要严格限定在规划所确定的红线以内，绝对严禁出现超范围开挖的情况，还要对施工边界设置围挡来防止扬尘和水土流失。土方开挖的时候，表层的耕作土要单独进行堆放以便用于后期的植被恢复，弃土要运到指定的堆场并且采取覆盖措施[6]。施工废水要经过沉淀池处理之后再进行回用，绝对不允许直接排入周边的水体，生活污水要设置临时的化粪池，避免对土壤和地下水造成污染。施工期要尽量避开雨季和动植物的繁殖期，如果没办法避开，就要对施工区域周边的古树名木、野生动物栖息地设置保护隔离带。

4结束语

高标准农田灌排沟渠施工是一项系统性工程，需以“科学规划、精细施工、生态优先”为原则，统筹技术可行性与生态可持续性。前期规划阶段，需通过详尽勘察确保选址合理、断面设计适配实际需求；核心施工环节，需严格把控土方开挖、衬砌、防渗及配套设施安装的工艺细节，确保工程质量达标；生态化设计方面，需推广应用生态衬砌材料、优化沟渠结构形态，并强化施工期生态保护措施。

参考文献

[1]李洪祥. 高标准农田建设中灌排沟渠施工技术要点分析[J].黑龙江水利科技,2023,51(11):179-181.

[2]彭嘉玉,吴越,侯泽英,等. 洱海西部灌排沟渠水质特征及土地利用的影响[J].环境工程技术学报,2022,12(03):675-682.

[3] 生态沟渠——仿生增氧湿地生物生态耦合技术在农业园区面源污染控制中的应用[J].江苏水利,2021,(S2):11.

[4]卞学昌. 高标准农田建设中灌排沟渠施工关键技术探讨[J].工程建设与设计,2015,(05):115-117.

[5]陈宏德,陈子年,秦伯玄,等. 湖南省灌区灌排沟渠生态化技术构建方案探讨[J].湖南水利水电,2012,(04):77-78.

[6]叶艳妹,吴次芳,俞婧. 农地整理中灌排沟渠生态化设计[J].农业工程学报,2011,27(10):148-153.