防滲技術在渠道節(jié)水工程上的應用

□祝 珺（信陽市鲇魚山水庫管理局）

防滲技術在渠道節(jié)水工程上的應用

□祝 珺（信陽市鲇魚山水庫管理局）

現(xiàn)階段，很多灌區(qū)水資源的利用情況都不是十分令人滿意，水資源存在著很大一部分的浪費現(xiàn)象，某些灌區(qū)的渠道由于沒有及時進行檢查和維護，對水資源的浪費現(xiàn)象更為嚴重，甚至出現(xiàn)渠道的功能完全癱瘓而不能使用的現(xiàn)象。文章針對上述情況，對節(jié)水渠道的內容進行分析，研究渠道防滲的節(jié)水增效作用，并結合某灌區(qū)渠道工程，探討防滲技術在渠道節(jié)水工程上的應用。

防滲技術；渠道節(jié)水；工程應用

1 導言

國家通過推出系列防滲工程，對灌區(qū)骨干灌排條件作出了較好的改善，提升了農(nóng)田水利設施整體的配套水平。灌區(qū)建設階段中，更改以往的所有的混凝土渠道，借助多種防滲技術，勇于創(chuàng)新。根據(jù)節(jié)水、生態(tài)以及景觀相互統(tǒng)一的要求，通過不同類型的防滲形式，致力于建設灌區(qū)生態(tài)景觀通道。在改善灌水條件的基礎上，為當?shù)鼐用駝?chuàng)造良好的水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境。積極推進渠系防滲是減少輸水損失的主要技術措施，仍為今后節(jié)水灌溉發(fā)展的主要方向。

2 節(jié)水渠道概述

目前，很多灌區(qū)水資源的利用情況都不是十分令人滿意，水資源存在著很大一部分的浪費現(xiàn)象。不少灌區(qū)渠道，未及時接受檢查與維護，浪費了大量的水資源。嚴重時，渠道功能甚至徹底癱瘓，無法繼續(xù)使用。在灌區(qū)，國內的水資源利用率不高，部分地區(qū)＜50%。該種形勢下，若無法采取有效的措施予以改進，必然浪費更多的水資源。另外，水資源較為匱乏的地區(qū)，農(nóng)業(yè)發(fā)展也變得遲緩；甚至，地區(qū)水資源也將面臨短缺。因此，采取相應的措施進行改進與控制，這點極為必要。

節(jié)水渠道（如圖1）是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心，也是主要的農(nóng)業(yè)基礎設施建設項目之一。國民經(jīng)濟發(fā)展中，已建成的節(jié)水防滲渠道長約55萬km，在農(nóng)業(yè)灌溉渠道總數(shù)中占比不到1/5；超過80%的渠道還是傳統(tǒng)渠道，沒有在上面開設任何防滲或者是節(jié)水措施。通過對多年數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，國內每年農(nóng)業(yè)灌溉渠道中產(chǎn)生的水量損失，超過1 734.62億m3，在總用水量中占比高于45%。既造成了很大的水資源浪費，也給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活帶來巨大的危害。渠道防滲工程技術，是一項全新的技術措施。通過減少渠道深入渠床來節(jié)約水資源，旨在用最少的經(jīng)費投入確保最合理的經(jīng)濟效益。渠道防滲節(jié)水工程改造，最終是為了持續(xù)將水量全部輸送到灌輸田間，進而達到高收入、低投入的目的。當前常見的節(jié)水防滲渠道主要有土料防滲、水泥土防滲、砌石防滲和膜料防滲等。

圖1 某灌區(qū)節(jié)水渠道圖

3 渠道防滲施工技術分析

首先，對梁道防滲工程進行施工前，需做好渠道放樣。放樣尺寸，可根據(jù)設計圖紙進行選擇。對渠道底腳線、渠口線等4條線進行放羊，通過機械或者人工的方式進行開挖。土方開挖，必須提前進行，便于降低地基土的水分，提升強度。其次，襯砌渠道基本上為新建渠道。結合各地的地形，部分渠道需進行開挖，部分渠道則需進行填方。渠道基礎相對較為堅硬，其開挖面容易出現(xiàn)松動。針對防滲體工程，我們在鋪筑前應徹底清理、回填，保證渠基的整平度。填方式渠道，其基礎相對較為松散。襯砌前灌溉用水，有目的地抬高水位，預沉渠道。不過，襯砌需要的密實度還是不夠，因而必須夯實。針對改建渠道，我們需停止放水并對渠道進行風干，結合實際情況對新土進行分層回填。再者，為減少渠道表面干燥或者是人為踐踏產(chǎn)生的起塵、破壞等，渠道削坡必須在混凝土澆筑前1日完成。削坡過程中，應控制好高程、平整度，使用人工掛線予以精削。當渠道開挖或者是回填偏離于設計，則可考慮進行多次修坡。若削坡過量，無法使用浮土進行回填，則可采用和現(xiàn)澆標號相同的混凝土進行二次填充或者夯實。最后，針對流量小宇2.00 m3/s的支渠或者是分渠，首先需將基土予以清除，而后填筑。填筑過程中，先將全渠槽填高到設計高程（分層夯實，鋪土厚度也會有所不同。機械施工＜30 cm；人工施工＜20 cm），再借助“U”形開渠機予以開挖，通過人工檢查或者是修整等，直至符合防滲層斷面的規(guī)范要求。

4 防滲技術在渠道節(jié)水工程上的應用分析

4.1 土工膜在灌區(qū)渠道防滲工程中的應用

隨著高分子化學工業(yè)的發(fā)展，新型防滲膜料的不斷開發(fā)，其抗穿剌能力、摩擦系數(shù)及抗老化能力得到提高，膜料防滲推廣應用前景廣闊。復合土工膜的鋪設步驟，包括裁剪、接縫與鋪設。操作材料，通常選擇復合土工膜。這種材料的抗摩擦能力比較強，安砌澆筑混凝土板時相對較為便捷。聚氯乙烯膜一般在下層起到防滲的作用，該種材料的厚度一般超過0.25 mm。車輛所需鋪膜的基槽斷面后，便可對土工膜料進行裁剪，并縱向對該種材料進行鋪設；膜料幅度，同樣可根據(jù)基槽斷面長度進行選擇，鋪設為橫向。大中型、小型渠道，通常在20～60 m之內。粘接、焊接以及搭接，均為膜料連接最為常見的方式。部分灌區(qū)逐漸用機器焊接，取代之前的粘接或者搭接。雙焊縫焊接，主要用于焊接10 cm以上的膜料。對檢驗通過的基槽上進行灑水，可以將膜料、基床之間更好地連接。通常，膜料可以通過箱式的方式縱向予以鋪設，由下游向上游分別焊接；橫向鋪設時，則要經(jīng)過渠底，由一邊向另一邊鋪設。這兩種方法都需要確?；炷龄伷鰸仓c鋪膜的速度相同，為了減少膜料與空氣接觸的時間，兩項工作最好是在當天完成。

4.2 土料防滲在渠道節(jié)水工程上的應用

土料防滲，即在渠床表面鋪上厚度適中的粘性土或者是粘砂混合土等材料，經(jīng)碾壓形成土料防滲層，避免渠道出現(xiàn)嚴重的滲漏損失。應注意的是：一是對渠底、渠坡有機質較多的表層土或者是草皮等雜物予以清除；二是挑選合格的土料、石灰或者是滲合料，原材料必須經(jīng)過粉碎、過篩，素土粒徑應＜2.00 cm，石灰應＜0.50 cm；三是應對土料防滲配合比進行測定，控制土料的最佳含水量。拌和后、最佳含水率之間的偏差值應＜1%；四是明確防滲層的實際厚度，結合不同土料的種類，渠底厚度10～40 cm；五是控制好土料配料、鋪料以及夯實；若防滲層厚＞15 cm，需分層進行鋪筑；六是邊鋪筑、邊夯實。夯實后，土料自身的干容重應大于設計容量；鋪筑結束后，應加強對防滲層養(yǎng)護，保持充分濕度和較高溫度。土料防滲技術因其投資少、見效快，但抗凍性能、耐久性能差，大面積推廣有一定難度。

4.3 混凝土防滲在渠道節(jié)水工程上的應用

混凝土防滲將混凝土鋪設在渠床表面，形成一層不易透水的混凝土防滲層，以減少渠道在輸水過程中的滲漏損失?；炷烈r砌按施工方法分為現(xiàn)澆和預制2種。對于現(xiàn)澆混凝土防滲，其防滲要點為：一是根據(jù)地質條件和方便施工來確定防滲襯砌斷面形式及要素；二是選擇適宜的結構形式和強度標號，一般大塊平板現(xiàn)場澆筑，厚度8～10 cm，混凝土標號采用C15～C20，板間布置橫向和縱向仲縮縫，并用瀝青混合物或瀝青砂漿油膏等進行填縫;三是在地下水位較高的渠段，應設置排水墊層或開挖排水暗溝；四是按拉線放樣、清基整坡、分塊立模、配料拌合、澆灌搗筑、光面養(yǎng)護、渠堤處理等7道工序進行施工。

5 結語

綜上所述，灌溉渠道建設更多的是考慮輸水效率、岸坡穩(wěn)定性、便于維護以及施工快等相關因素。盡管農(nóng)田建設的規(guī)?；?、標準化已受到重視，但對生態(tài)、生存環(huán)境以及自然景觀所造成的破壞仍然巨大。接下來的灌區(qū)改造工程建設中，我們需更主動地引進成熟的生態(tài)防滲技術，對不同防滲形式進行優(yōu)化組合，促進灌區(qū)的生態(tài)建設和可持續(xù)發(fā)展。

[1]周來國.渠道防滲技術在灌區(qū)改造工程建設中的應用[J].水利科技與經(jīng)濟.2014

[2]王景宏.渠道防滲技術在灌區(qū)的應用[J].黑龍江科技信息. 2013.

TV 441

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1673-8853（2016）10-0083-02

2016-09-10

（責任編輯：劉長垠 韋詩佳）

祝 珺（1983-），男,工程師，主要從事渠道運行管理及維護工作。