水利渠道工程的防滲與設(shè)計

葉永梅

摘 要：水資源短缺導(dǎo)致了水資源供需的尖銳矛盾，構(gòu)建節(jié)水型社會是緩解這一矛盾的重要手段。根據(jù)資料顯示，占全疆總用水量百分之九十以上的農(nóng)業(yè)用水，農(nóng)業(yè)灌溉中經(jīng)過防滲的渠道比例較低，大多數(shù)還為土渠，水的利用系數(shù)較低，而工程實踐表明，采用渠道防滲工程技術(shù)可以大大提高水的利用系數(shù)，此外，由于渠道防滲技術(shù)的采用，渠道滲水量大大減少，使地下水位降低，可以有效防治土壤次生鹽漬化的發(fā)生。因此，在新疆大力推廣渠道防滲工程技術(shù)很有意義，文章將針對此做具體介紹。

關(guān)鍵詞：渠道工程；防滲；設(shè)計

農(nóng)田水利建設(shè)不斷向前發(fā)展，目前水利工程建設(shè)已經(jīng)滲透到各地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉中。節(jié)水灌溉主要涉及到渠道和渠系建筑物的設(shè)計和建設(shè)，尤其渠道的防滲設(shè)計是否完善，直接關(guān)系著節(jié)水工程的優(yōu)良程度及其效益。多年的實踐也證明，防滲渠道不僅可以節(jié)約用水，防止水資源的浪費，控制地下水。而且可以減少水源清除淤泥的工程量，由此節(jié)省大量勞動力，提高灌溉效益，最終達(dá)到增產(chǎn)、增收的目的。渠道防滲在節(jié)水灌溉工程中發(fā)揮著重要的作用，也是目前應(yīng)用最廣泛的節(jié)水技術(shù)措施。但是渠道防滲工程還存在一些問題，以下對渠道防滲工程所存在的問題進(jìn)行分析，提出相應(yīng)設(shè)計對策。不斷提高渠道防滲技術(shù)，完善節(jié)水工程。

1 渠道防滲工程所存在的問題

由于受地域和資金的影響，新疆水利工程技術(shù)發(fā)展相對較慢。近些年才開始逐步滲透，快速發(fā)展起來。之前對渠道防滲工程的重視相對缺乏，資金、技術(shù)等各方面投入較少，嚴(yán)重影響了防滲工程的研究和發(fā)展。直到今天防滲工程還存在著大量的問題，需要不斷地研究解決。目前，新疆在水利渠道的防滲工程中所采用的主要防滲材料為混凝土?；炷敛粌H有著承受水流速度大并且防水效果好等多種優(yōu)點，但是其不抗凍。在冬季寒冷氣候下渠道防滲材料的抗凍性是優(yōu)質(zhì)材料的必備條件。因此材料的抗凍性有待提高。否則，材料抗凍性的缺乏將會嚴(yán)重阻礙渠道防滲工程的發(fā)展。在未來的發(fā)展中，渠道防滲工程所采用各種防滲材料的復(fù)合使用是必然的趨勢，如何將各種材料的優(yōu)越性很好的結(jié)合起來，并將成本低防滲性能好的材料有機(jī)的結(jié)合應(yīng)用，取長補短，達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的最大效益，將是我們所不斷研究的主要內(nèi)容和解決的任務(wù)。

2 渠道防滲材料的選用

2.1 土料和石材

土料的原材料是粘土、粘砂混合土、灰土等，雖然成本都比較低廉，使用也方便，但是不抗凍，在寒冷地區(qū)不適用，并且維護(hù)保養(yǎng)費用較高，目前已不常采用此種材料。石材，抗流水沖刷性能強，耐磨性能好，抗凍且在石材豐富的地區(qū)方便施工、成本低，但是缺點是缺乏石材的地方較難采用。

2.2 水泥土、混凝土和瀝青混凝土

水泥土的主要原材料是土料，再同水泥、水摻混合制成。由于土料成本低，因此水泥土造價并不高，且使用方便。但不抗凍，因此不適用于寒冷地區(qū)。混凝土目前采用較多，其可減少大部分水的滲漏、抗流速大的水流、經(jīng)久耐用，基本無使用地區(qū)限制，但是抗變形能力差，一般造價較高。瀝青混凝土的優(yōu)點較多，抗凍、抗變形，具有一定的保溫作用，缺點是瀝青往往不足。

2.3 薄膜材料

薄膜材料防滲性能好，一般可分為以下幾種：PE、PVC類塑膜，其優(yōu)點是質(zhì)量小、可延展性好、成本低且可使用壽命符合要求；PVC復(fù)合防滲布，由PVC等原料涂于無紡布制成，抗老化、導(dǎo)水效果好，但是成本高，基本上在對防滲要求比較高的大型工程才會使用。

3 渠道防滲技術(shù)

渠道防滲技術(shù)主要體現(xiàn)在渠道襯砌。渠道襯砌方式的比較與設(shè)計是在工程方案中比較集中的體現(xiàn)的技術(shù)。主要包括渠道襯砌的形式、超高和厚度。在整個農(nóng)田水利建設(shè)當(dāng)中，襯砌的設(shè)計和施工也是最主要的一個環(huán)節(jié)。

3.1 沙礫墊層施工

在渠道修筑中，先用粘性土將渠道斜墻填筑完成，再將其整平。坡面完成并驗收合格后，進(jìn)行沙礫墊層的施工。將沙礫料從下到上均勻攤鋪在坡面上，先用反鏟將坡面大致削平，再進(jìn)行人工的精修，人工修坡時對坡面厚度和平整度的控制是相當(dāng)嚴(yán)格的。

3.2 復(fù)合土工膜鋪設(shè)

土工合成材料的鋪設(shè)中選用加強防滲的復(fù)合土工膜材料，聚乙烯土工膜鋪設(shè)與進(jìn)出口渠道。土工合成材料鋪設(shè)中為保證安全，要求松緊適度，平順整齊，不能繃?yán)倪^緊，要求與支持層之間消除氣泡，壓平貼緊。為了保證渠道壽命，在混凝土的澆筑前要先調(diào)整好襯砌機(jī)機(jī)架的高程和坡比，并且校核無誤后才能進(jìn)行澆筑。機(jī)械澆筑也要專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場指揮，掌握機(jī)械行走速度和振搗時間。

3.3 平整和厚度的控制及止水縫的施工處理

（1）從人工修坡工藝，保溫板鋪設(shè)時用沙土或細(xì)沙整平，至混凝土襯砌整個過程中平整度的控制都是嚴(yán)格把握的，尤其在混凝土襯砌中平整度是最難控制的也是最容易出現(xiàn)問題的。因此在混凝土襯砌完成20分鐘后還要進(jìn)行細(xì)致、緩慢的抹光工作，要求坡面光滑、平整。（2）混凝土的厚度對項目的成本和施工質(zhì)量影響重大。一般在混凝土施工的過程中必須要有一名專業(yè)人員對混凝土攤鋪中混凝土的厚度進(jìn)行測量，若有超澆部分是必須及時調(diào)整襯砌機(jī)高度。（3）為了減少渠道漏水，增強水渠的防滲功能，根據(jù)不同設(shè)計的施工要求經(jīng)過專業(yè)技術(shù)處理在整個渠道設(shè)計中預(yù)留隔離縫，也就是止水縫，止水縫的設(shè)計在梯形混凝土襯砌設(shè)計施工中也是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

4 水利渠道工程防滲規(guī)劃設(shè)計應(yīng)遵循的原則

通過實踐經(jīng)驗和相關(guān)文獻(xiàn)參考得出，我國水利渠道工程的防滲規(guī)劃設(shè)計也是有原則可循的。首先，在渠道防滲工程設(shè)計前對現(xiàn)場的勘察與調(diào)查是非常關(guān)鍵的。對擬建水利渠道的基本情況和信息的掌握，對建筑材料和渠道土壤等各種相關(guān)資料進(jìn)行大量收集，對已建渠道的防凍害和防滲經(jīng)驗的借鑒，最后按照建筑物的等級和設(shè)計階段進(jìn)行認(rèn)真的規(guī)劃與設(shè)計。其次，在渠道設(shè)計時要充分考慮到防滲、防凍、防土鹽堿化、渠系綜合性利用，及山、田、林、路等各種現(xiàn)實要素規(guī)劃有效結(jié)合。最后，有效發(fā)揮因地制宜、就地取材的效能，具體問題具體對待的方式。與土壤、地形、氣溫、地下水位等自然條件相適應(yīng)，設(shè)計渠道大小、防滲性能、耐久性等工程要求。綜合考慮生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)效益，技術(shù)支持等進(jìn)行科學(xué)評估。使得方案達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的合理性和技術(shù)方面的先進(jìn)性。

5 水利渠道工程規(guī)劃設(shè)計對策

5.1 設(shè)計施工前的準(zhǔn)備工作

做好水利工程的規(guī)劃設(shè)計，先要做好施工前的準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作主要有兩項：一是，資料的收集和現(xiàn)場的勘查。二是，機(jī)械、材料、技術(shù)、水電等準(zhǔn)備。資料收集要全面充分，不僅收集相關(guān)水文、氣象資料，還要收集相關(guān)鄰域內(nèi)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)研究成果等資料。地質(zhì)勘查，必須按照相關(guān)規(guī)范要求嚴(yán)格進(jìn)行。對巖土分類，滑坡、裂縫、斷層等方面的工程地質(zhì)信息需專業(yè)的詳細(xì)深入了解分析。還要對土壤的干密度、含水率、孔隙度、抗剪切的強度、凍脹性、滲透系數(shù)等從物理、化學(xué)、力學(xué)等各方面的性質(zhì)加以掌握。還要具備灌區(qū)地圖、平面、縱橫斷面等各種地形圖。施工器械設(shè)備、材料、水電、技術(shù)準(zhǔn)備都需按照實際情況需求配備。

5.2 施工中混凝土襯砌的渠道防滲控制

渠道滲漏主要是混凝土襯砌出現(xiàn)問題。在混凝土襯砌的每一環(huán)節(jié)中對技術(shù)和施材的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，才能達(dá)到渠道滲漏的有效控制。加強混凝土襯砌渠道防滲的地基處理，按照標(biāo)準(zhǔn)對地基進(jìn)行開挖或填補，嚴(yán)格的夯實與平整，做到渠道襯砌密度的質(zhì)量要求。在削坡出現(xiàn)過渡性問題時應(yīng)用與現(xiàn)澆同一標(biāo)號的混凝土填充，不能用浮土。為防止渠基處理不當(dāng)引起渠道滲漏，必須做好臨時性的排水系統(tǒng)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)田水利建設(shè)不斷趨于完善。其中渠道改良，節(jié)水灌溉作為農(nóng)田水利建設(shè)的重要組成部分，發(fā)揮著十分重要的作用。然而，在節(jié)水灌溉中渠道的防滲效果不是很理想，存在著一些問題。水利渠道可因各種原因出現(xiàn)滲漏，遵循一定原則做好渠道防滲，在施工中認(rèn)真把握技術(shù)、材料等各項條件，才可以有效達(dá)到防滲效果。防滲工程將是水利渠道未來不斷改進(jìn)和發(fā)展的一個重要任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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