前言
我国是一个农业大国，引水灌溉历史悠久，早在秦汉时期我们祖先就开发灌区引水灌溉农田，发达的水利事业养育了繁荣昌盛的中华民族。解放以后党和国家领导非常重视水利事业的发展，加大水利工程的投资，开发灌区、扩大灌溉面积，为我国农业发展奠定了良好的基础。近年来由于地球生态变化，植被人为破坏，部分地区沙化蔓延，农业高耗水量作物的引进和推广，城镇人口增加，地下水超量开采，缺水已成为制约我国国民经济发展的重要因素，农田灌溉用水曰趋紧张，中央领导已决策南水北调工程，解决北方用水的紧张局面，对灌区实施渠道防渗，解决农业缺水矛盾。各级地方==也加大农业节水灌溉工程投资，推广先进节水灌溉技术。从灌区更新改造，农业综合开发，世行贷款，扶贫项目等多渠道筹集资金，加大渠道防渗工程建设，以缓解农田灌溉缺水的矛盾。
砼U形渠道是目前公认的具有防渗效果好，输水能力强，抗冻胀，节省渠道占地等优点的一种节水灌溉设施。但人工施工非常困难，质量无法保证。1978年陕西省水利厅给我们下达了U形渠道砼衬砌机械的研究任务，经过考察论证，选用滑模原理。连续浇筑砼工艺，既操作方便，又施工速度快，且砼质量高，适合我国国情，便于推广使用。该机械研制成功“填补了我国U形渠道砼施工机械的空白，达国内领先水平”。水利部科技推广中心专文向全国推广，并获国家农委、国家科委推广奖，获陕西省推广一等奖。为了进一步提高U形渠道机械施工水平，1982年水利部建设局下达了U形渠道开沟机的研制任务，以便与U形渠道砼衬砌配套作业。U形渠道开沟机1984年研制成功，通过了部级鉴定，获国家两项发明专利，获陕西省科技成果三等奖，获英国温德特国际专利“金奖”。1998年陕西省农业综合开发办下达给我们高强度砼予制构件机械的研究和推广应用的任务。1999年应标国家科技部给我们下达的“U形防渗渠道施工成套机械产业化开发”项目的研究任务，由水利部监督实施，经过3年的研试及生产试验，达到了合同书要求的质量技术指标，并向湖北、陕西、内蒙等地推广。该技术的研究获国家专利技术博览会“金奖”，获曰内瓦国际专利技术博览会“金奖”。
1. 砼U形砼渠道的结构特点：
砼U形渠道是反拱结构，抗冻能力强，不易破坏。U形渠道渠底圆弧夹角152度为宜，两侧外倾14度，渠深与圆弧直径1：1，砼厚度4-10厘米。特殊地区外倾角度可作适当调整，如新疆柯坪县在戈壁滩开发灌区，砼U形渠道外倾角采用18度为宜，青海省海西高寒地区，则需适当增加砼衬砌厚度，以增加抗冻胀能力。砼U形渠道经过20多年的应用，反复改进、推广。
砼U形渠道过水流量参考表
n=0.013
型号 渠道断面（mm） 衬砌厚度mm 不同比降时的过水流量（1/s）
B H R h 1/200 1/500 1/800 1/1000 1/1500 1/2000
D30 440 400 150 300 40 110 66 52 44
D40 560 500 200 400 50 221 141 111 100
D60 770 600 300 500 60 498 321 251 226
D80 1030 800 400 650 70 1020 690 515 408 362
D100 1410 1000 500 850 70 1257 1000 906 776
D120 1500 1100 800 900 80 1400 1100 950 850
D140 1200 700 1000 80 1539 1342 1196
D160 1300 800 1100 80 2271 1850 1400
D180 1400 900 1200 100 3017 2714 2112
D200 1500 1000 1300 100 3600 3050 2650
2. 砼U形渠道防渗效果好
砼U形渠道整体性强、防渗效果好，衬砌的渠道斗以下渠系列用系数在0.99左右，而未衬砌的土渠利用系数还达不到0.8，一条2000亩灌溉面积的斗渠，平均每年灌地4000亩次，年引水量约40万m3，而未衬砌的渠道就渗漏掉8万m3的水。我国有8亿亩灌溉农田，缺水严重的有4亿多亩，就有斗渠20多万条，每年斗以下渠道就渗漏100多亿m3的灌溉水量，这些渗漏掉的水可灌地1亿多亩次，有些地区渗漏的水量还会造成地下水上升或土壤盐渍化等危害。
农业节水灌溉已引起各级领导和水管部门的重视，从各个方面筹集资金，加大节水工程投资，在灌区建设U形防渗渠道，推广先进的灌溉技术，加强灌区用水管理，提高灌溉用水效率，各级==为农业节水灌溉作出很大努力并收到了良好效果。如扶风县建和村干部反映“把我村U形渠道衬砌完成后，浇一亩地农民能少出水费5元，全村2000多亩地每年浇地就能省水费2万多元，省下的水还能多浇地，这是我们这一代村干部给群众办的一件实事”。临潼县徐杨乡群众纷纷反映“U形渠道好，五省两增一减少”。五省：省水、省时、省劳、省钱、省地，两增：增产、增收，一少：群众用水纠纷少。
3. 砼U形渠道输水能力强
砼U形渠道表面光滑、糙率小、流态好，输水能力强，U形渠道流速在1.2m/s左右，而相同比降的梯形土渠仅为0.6m/s。梯形土渠糙率值为0.025，砼U形渠道糙率值为0.013左右，使流速加快，输沙能力增强。如河南省新乡市引黄灌区采用U形渠道，避免了多泥沙引水渠道淤积问题。天津塘沽、宁河等地区地面平坦，渠道芦苇丛生，水流不畅，采用U形渠道后解决了渠道输水的难题。
4. 砼U形渠道省工、省料、节省渠道占地
砼U形渠道流速快，过水断面小。采用机械施工工效高，速度快，质量好，采用机械施工人均每个工曰可衬砌砼U形渠道10—20m，完成砼量1.5—2.0m3。砼U形渠道节省材料，如建设一公里D60U形渠道用砼量96立方米，而建设同样过水量的梯形渠道需砼132m3，建设每公里砼U形渠道比砼梯形渠道可节约投资1万元左右，可腾出渠道占地3亩以上，砼U形渠道使用寿命长。1978年建设的U形渠道至今运行良好，无冻胀破坏现象，而同时建设的梯形渠道不到10年已部分或全部损坏。
5. 砼U形渠道建设投资与效益分析
砼U形渠道建设根据各地应用情况调查分析，一条2000亩地的斗渠，共有斗、分、引渠道10公里左右，每年灌地约4000亩次，年引水总量40万立方米，10公里渠道衬砌后需投资20万元，其中材料费，运输费约15万元，人工费5万元。渠道衬砌后每年减少渗漏水量8万立方米，价值2万元，不计算增产值仅省下的水费10年即可收回工程投资，而U形砼渠道使用寿命在30年以上，还能腾出渠道占地30多亩，从投资效益也是非常有利的，而更重要的还是节省了水，多浇了地，农民增加了收入，社会效益更大。如湖北省当阳市建设的砼U形渠道经国家农业综合开发小组验收认为砼U形渠道机械施工技术具有良好的经济效益和社会效益，建议在全省推广应用。
6. 抓好砼U形防渗渠道建设的推广
砼U形渠道机械施工技术得到水利部、陕西省水利厅和各级水管部门领导的支持。宝鸡峡管理局领导非常重视该项目的研究和推广，组织专人研究渠道防渗施工机械的开发和推广，对研制成的U形渠道衬砌机，U形渠道开沟机，U形渠道予制构件机械，变态U形施工机械等首先在本灌区应用，并向20多个省区的1000多个单位推广。管理局积极筹集资金，在本灌区更新改造，世行贷款，方田建设，农业综合开发，扶贫项目等加大对渠道防渗工程的投入，灌区已衬砌U形渠道1000多公里，为减轻灌区农民水费负担，缓解灌区农业灌溉用水矛盾起到显著效益。
尽管我们在砼U形渠道施工机械的研发方面取得一定的成绩，但我们仍坚持不断创新，为农业服务，为用户负责，为农田灌溉事业作出更大的贡献。