淺議混凝土面板防滲渠在塔河流域的應(yīng)用

摘 要：通過(guò)在葉河流域常規(guī)節(jié)水改造工程的實(shí)際測(cè)量資料說(shuō)明，混凝土面板襯護(hù)面方式防滲效果極佳，對(duì)混凝土面板板護(hù)面在葉河流域廣泛應(yīng)用，從技設(shè)和技施上的可行性、防滲渠斷面的形式、混凝土強(qiáng)度的確定、齒墻、隔墻的設(shè)計(jì)等方方面面進(jìn)行了概括性的敘述。

關(guān)鍵詞：混凝土面板；防滲渠；塔河流域；應(yīng)用

1 塔河現(xiàn)狀

塔里木河流域灌區(qū)是一個(gè)單純農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)，多少年來(lái)因?yàn)橐乐節(jié)B水效率較低，灌溉方法簡(jiǎn)便，農(nóng)田監(jiān)管水平跟不上，致使流域本身就富裕的水資源顯得更加緊張，耕地作物因?yàn)椴荒艿玫郊皶r(shí)、充足有效的灌溉，耕地畝產(chǎn)、總體產(chǎn)量受到限制。而要從根本上徹底解決流域耕地缺少水的難題，就得進(jìn)行節(jié)水改造，走普及節(jié)水型流域的路子。伴隨塔河灌區(qū)近期綜治項(xiàng)目的不斷開展實(shí)施，塔河灌區(qū)的用水務(wù)必實(shí)行適宜的水資源調(diào)度管理，主動(dòng)積極穩(wěn)妥推進(jìn)節(jié)約性灌溉項(xiàng)目，盡量提高渠道水的利用效率。

混凝土面板襯砌是渠道節(jié)約水的最主要方式之一，此種防止?jié)B水樣式不僅僅是施工工藝簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉、造型大方美觀，且防滲護(hù)坡、節(jié)水效果極佳，不需要特別的管養(yǎng)，運(yùn)行成本低，灌水成本成倍減少。它不僅提高了防滲渠道的過(guò)流能力、夾砂能力與抵抗沖蝕能力，并且節(jié)余了渠段歷年來(lái)清理障礙的維修保養(yǎng)經(jīng)費(fèi)。經(jīng)過(guò)近幾年資料實(shí)測(cè)說(shuō)明，可以降低滲水損失88%，達(dá)到預(yù)期的防止?jié)B水作用。除此之外，混凝土面板襯砌防止?jié)B水便于管理養(yǎng)護(hù)、持久運(yùn)用、灌溉成本下降。且防滲渠滲漏水對(duì)于潛水補(bǔ)給降低，對(duì)掌控沿渠道地下水位及防止沿渠兩岸農(nóng)田鹽滯化起到很好的抑制效果。

2 混凝土現(xiàn)澆面板防止?jié)B水渠道在技設(shè)技施上的完全可行性

混凝土面板護(hù)面的防滲渠在塔河流域廣泛應(yīng)用進(jìn)程中碰到的最主要問題：極易遭受土壤的凍脹損壞和推移質(zhì)磨損損壞。塔河流域的霜凍期雖然不盡完全相同，但基本凍層深度一般在80cm左右，渠道一般為挖填各半，潛水比較深，地基土水分基本靠地面滲漏水供給，在渠道混凝土面板施工以后，能有效切斷阻隔此部分滲進(jìn)水量，在混凝土面板下面鋪設(shè)一層厚35公分左右的混合戈壁石墊層后，一般可掌控土壤凍脹對(duì)于混凝土面板造成影響；塔河流域已經(jīng)建成了眾多的攔河樞紐工程，樞紐工程的建設(shè)，對(duì)塔河流域兩岸灌區(qū)蓄用清水發(fā)揮了積極的作用，沒有推移質(zhì)進(jìn)到渠道內(nèi)，僅有少量懸移質(zhì)進(jìn)到渠道，懸移質(zhì)慢慢沉淀，起到了防止磨損混凝土面板的作用。

塔河流域內(nèi)已修建成功的混凝土面板防滲渠較多，比如子灌區(qū)喀一電站防滲渠、亞斯墩電站防滲渠、澤普縣總干渠、莎車縣吾拉買題鄉(xiāng)干渠、吾達(dá)力克鄉(xiāng)干渠等。葉河流域管理局1998年7月14日和1998年7月24日對(duì)喀一電站防滲渠進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量，喀一電站防滲渠是混凝土現(xiàn)澆面板水工膜防止?jié)B水，上游下游斷面間隔是9km，實(shí)際測(cè)量渠道里沒有水量進(jìn)出。

通過(guò)測(cè)量成果，澤普縣總干水利用系數(shù)是99.06%，每年節(jié)水量是2289萬(wàn)m3。

所以，現(xiàn)澆混凝土面板防滲有極佳的防滲作用，在葉河灌區(qū)有廣泛的適用價(jià)值。

3 混凝土面板防止?jié)B水渠道的規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.1 防止?jié)B水渠道斷面樣式

塔河流域灌區(qū)是由東北往西南傾斜，地平面廣泛分布沖洪扇卵礫石與砂壤土，細(xì)沙層的沉淀，耕地土質(zhì)有沙壤土，粘土與沙土，灌溉防滲渠全部采取梯形斷面。十幾二十年前依照各自渠道的土質(zhì)、水面深度與過(guò)流能力等原因進(jìn)行岸坡穩(wěn)定性研究分析，通過(guò)方岸比較選取了最佳水力過(guò)水?dāng)嗝?。?duì)于莎車縣塔尕其鄉(xiāng)防滲渠道流量在7～16m醫(yī)/s的灌溉防滲渠邊坡采取1：1.6～1：1.80。以后對(duì)渠道進(jìn)行面板護(hù)面（混凝土）襯砌的時(shí)候，規(guī)劃設(shè)計(jì)單位在保證當(dāng)初斷面形式不變的前提下，對(duì)防滲渠底部與岸坡相交處，渠道沖陷部位進(jìn)行了調(diào)整，防滲渠底部寬度在先前的前提上再增大了0.6m，岸坡由先前的1：1.80修改1：1.6，過(guò)水能力明顯比土渠強(qiáng)很多。防滲渠垂線高程確定為2m，面板（混凝土）底層邊坡長(zhǎng)度由先前的4m降至3.5m?？梢姡姘澹ɑ炷粒┘冉?jīng)濟(jì)實(shí)惠又無(wú)形中加大了渠堤頂寬度，通過(guò)比較，面板（混凝土）護(hù)面之后防滲渠淤積明顯減少，過(guò)水能力比原來(lái)土渠過(guò)水能力顯著增強(qiáng)。

3.2 面板（混凝土）強(qiáng)度標(biāo)號(hào)的確定

塔河流域深入內(nèi)陸的塔里木盆地，由于四面八方高山環(huán)抱，阻斷了大西洋潮濕氣候的涌入，屬于典型的大陸性（溫帶）干旱氣候。長(zhǎng)年均勻氣侯溫度在11.4℃，高氣溫也在41.5℃，低氣溫-23.5℃，長(zhǎng)年無(wú)霜期213.8天。對(duì)于抗凍性的（混凝土）依據(jù)我國(guó)水利水電行業(yè)規(guī)范《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》SL-18-91的規(guī)定，混凝土強(qiáng)度標(biāo)號(hào)是C20，F(xiàn)150是抗凍強(qiáng)度標(biāo)號(hào)，W6是抗?jié)B標(biāo)號(hào)（強(qiáng)度）；面板（混凝土）現(xiàn)澆采取二級(jí)配，采用的水泥品種是硅酸鹽普通水泥，對(duì)潛水比較高且含鹽堿量比較高地段采取抗硫水泥。為了滿足混凝土面板的抗沖蝕性、抗?jié)B透性和持久性，總體掌控砂率在33%左右，水灰比在0.55以下。

3.3 襯砌混凝土面板厚度的確定

在地基土的凍脹作用、滲水壓力、浮力及非均勻塌陷情況下，面板（混凝土）襯砌很有可能遭受扭矩作用力，經(jīng)內(nèi)力分析精準(zhǔn)推算，在塔河灌區(qū)擬定面板（混凝土）襯砌的厚度如下表。

3.4 襯砌體抗凍脹規(guī)劃設(shè)計(jì)

在防滲渠襯護(hù)的前提下，由于襯護(hù)層約束了土壤的凍脹變形從而產(chǎn)生了很大的推力，叫做凍脹應(yīng)力。因凍脹應(yīng)力起到作用，通常襯砌面就會(huì)被嚴(yán)重破壞。因?yàn)榍罃嗝娓鱾€(gè)部位表面接收太陽(yáng)輻射不均衡，各自溫度存在差異，地基土的凍層深度和凍脹能量也存在差異，渠道底部與陰坡的凍脹能量比陽(yáng)坡大。河床滲水與地下水上升的毛管水的補(bǔ)給有影響，致使河床下部地基土的含水量比上部大，進(jìn)而增大了下面地基土的凍脹量。因此，防止?jié)B水渠道的凍脹破壞的地方以防滲渠底與渠坡相交處比較嚴(yán)重。

4 結(jié)束語(yǔ)

塔河流域的普及性節(jié)約水資源改造水利工程項(xiàng)目，雖然累積了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)，但是節(jié)水性改造水利工程治理項(xiàng)目亦在不斷的探討摸索過(guò)程之中。因此，針對(duì)凍脹改變形狀、面板（混凝土）防止?jié)B水渠道在潛水較高的情況下，襯護(hù)渠道底部、邊坡斜面凍融改變形狀等難題還有待于更進(jìn)一步的探索與研究。

參考文獻(xiàn)

[1]新疆塔里木河流域近期綜合治理-（喀什地區(qū)葉爾羌河子項(xiàng)目）.莎車縣米夏渠節(jié)水改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告.（2003.10）.

[2]新疆自治區(qū)水利廳世行辦.世界銀行貸款塔里木一期渠道防滲工程調(diào)查研究報(bào)告.P54、P60.

作者簡(jiǎn)介：阿布力米提·依斯馬義（1979-），男，維吾爾族，新疆庫(kù)車縣人，從事水利工程運(yùn)行管理，工程師，現(xiàn)工作單位：塔里木河流域喀什管理局喀群水利樞紐管理站學(xué)士，研究方向：水利運(yùn)行管理。