冬季渠道運(yùn)行管理與分析

宋哲

摘要：我國寒冷地區(qū)的渠道問題較為嚴(yán)重，其中主要變現(xiàn)為凍脹破壞最為明顯，并且對渠道運(yùn)輸工程影響較大，因此本文對冬季渠道運(yùn)行管理結(jié)合西北寒冷地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，并提出有效的措施與建議。

關(guān)鍵字：寒區(qū)；渠道凍脹破壞；運(yùn)行

1、寒冷地區(qū)渠道運(yùn)行管理的現(xiàn)狀

隨著新疆人口不斷的增長，水資源供給的不足越來越明顯，對于有限的水資源的利用與優(yōu)化成為人們生活的需要也是新疆發(fā)展的需要。新疆90%的水源都用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此渠道等節(jié)水技術(shù)在新疆應(yīng)用廣泛。

目前新疆地區(qū)建設(shè)的渠道總里程數(shù)約為32.6萬公里，但其中僅有11.8萬公里的渠道使用了防滲技術(shù)，渠道的防滲節(jié)水的重要性在新疆地區(qū)急需加強(qiáng)。渠道在進(jìn)行農(nóng)業(yè)輸水灌溉時(shí)，由于一部分渠道沒有采取防滲技術(shù)，水流會(huì)滲透到渠道的地基中去，這對水資源不僅造成了一定程度的浪費(fèi)，還會(huì)使地下水位逐步抬高，影響新疆土壤鹽堿化的加劇。并且還會(huì)導(dǎo)致冬季渠道砌體發(fā)生凍脹破壞、變形等問題發(fā)生。相關(guān)資料表明，沒有進(jìn)行防滲措施的渠道在輸水過程中大部分水會(huì)被滲漏流失。渠道在運(yùn)用防滲設(shè)計(jì)后的水利用率可達(dá)到80%以上，尤其對于水力資源緊缺的新疆地區(qū)，防滲技術(shù)的推廣更加重要。

在我國北方的寒冷地區(qū)，襯砌防滲渠道面的主要難題就是凍害。我國一半以上的土地都會(huì)受到季節(jié)性的影響發(fā)生凍土，以新疆為例，凍土其一般從每年的11月份開始，一直持續(xù)到來年的三月份，凍土期大概會(huì)持續(xù)五個(gè)月左右。在冬季寒冷的氣候下，襯砌防滲渠道會(huì)由于凍脹等作用，會(huì)導(dǎo)致襯砌渠道由于自身質(zhì)量較輕、抗拉強(qiáng)度缺乏以及不適應(yīng)拉伸變形的特性遭到較嚴(yán)重的破壞。渠道在寒區(qū)冬季如果沒有采取有效的抗凍張措施，產(chǎn)生的不同程度的凍脹損害現(xiàn)象筆筆皆是，再加上農(nóng)民在渠道發(fā)生凍脹破損的情況下仍然使用渠道進(jìn)行輸水，這就給渠道帶來了更加嚴(yán)重的破壞。凍害不僅影響了渠道建設(shè)的正常使用，還給寒區(qū)農(nóng)民帶來了渠道維修、維護(hù)的難度和費(fèi)用。凍害不僅僅影響了渠道防滲的效果，嚴(yán)重是會(huì)使渠道完全喪失防滲的作用，導(dǎo)致水資源的大量流失與浪費(fèi)。

2、冬季渠道運(yùn)行的管理與分析

在寒區(qū)的冬季，負(fù)溫對于襯砌防滲渠道產(chǎn)生不同的類型的凍害破壞。通常有凍脹破壞，是指水渠的基土由于低溫凍脹和融沉對襯砌結(jié)構(gòu)造成的破壞。其次是寒區(qū)冬季水渠在使用中由于渠道水體低溫冰凍導(dǎo)致水渠襯砌結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的冰凍破壞。還有一種凍害情況是渠道由于滲水導(dǎo)致內(nèi)部材料中水在低溫下凍融導(dǎo)致襯砌板的破壞。通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，凍害的主要原因是負(fù)溫、土壤的情況以及輸水或滲水。負(fù)溫是導(dǎo)致渠道無法避免的環(huán)境因素，但是水分原因以及渠道土壤地基的問題可以通過有針對性的防止而得到緩解。

2.1 渠道運(yùn)行管理的渠基建設(shè)

在寒區(qū)防止渠道凍脹破壞，通過改善渠道地基的土壤可以從一定程度改善凍脹對渠道的損害。利用砂石等不受凍脹影響的土體裝入渠基中，使填砂石層的深度要厚于凍脹的深度。再利用壓碾設(shè)備對土質(zhì)進(jìn)行重新夯實(shí)，是土壤中的顆粒進(jìn)行重新排列，防止渠道地基的空隙過大、透水性強(qiáng)、滲透性強(qiáng)的問題，有效的阻止水分的遷移，影響渠基的凍脹能力。還可以運(yùn)用化學(xué)灌漿等方法堅(jiān)固渠道，首先運(yùn)用灌漿設(shè)備將化學(xué)材料注入地層中與渠基土體緊密結(jié)合，并且阻礙土壤毛細(xì)管管路，使水源在渠道中流通是難以發(fā)生遷移，但是此工程的消耗大、造價(jià)高，施工技術(shù)較為復(fù)雜，難以利用。

2.2 改善渠道水分條件，采取“上防下離”方式

通過采用對渠道基體與地下水位的“上防下離”的方式改善渠道凍脹破壞的情況。對渠道運(yùn)用膜料、砌石以及混凝土等防滲材料的改善，實(shí)現(xiàn)阻斷地下水源對渠基動(dòng)街區(qū)水分的補(bǔ)給，并且有利于降低渠基基土的含水量和地下水位的施工目標(biāo)。將渠道中渠床中存在的重力水或者是渠道周圍存在的滲水，實(shí)現(xiàn)下離的目的排出渠道體外。

2.3 改善渠道冬季的負(fù)溫問題

渠道發(fā)生凍脹的主要因素是負(fù)溫影響，因此在渠道的施工過程，可以運(yùn)用具有隔熱保溫性能的建筑材料鋪設(shè)在渠道基體下面，可以使土體在寒冷的溫度下保持較高的溫度數(shù)值，防止土體受凍發(fā)生凍脹。這項(xiàng)技術(shù)對于防止渠道在寒區(qū)的負(fù)溫度的影響下發(fā)生凍脹破壞的現(xiàn)象，可以達(dá)到有不錯(cuò)的效果。在渠基鋪設(shè)的隔熱保溫性能的材料一般有爐渣、泡沫水泥、玻璃纖維等建材，可以有效的改善渠基在寒區(qū)冬季發(fā)生凍脹的現(xiàn)象。

3、渠道運(yùn)行管理的措施

確保渠道在運(yùn)行當(dāng)中發(fā)揮有效的作用，避免管理中發(fā)生漏洞，就要在渠道運(yùn)行的過程中加強(qiáng)管理措施。

3.1 渠道設(shè)計(jì)的嚴(yán)格把關(guān)

在渠道建設(shè)初期，對于渠道的運(yùn)行的實(shí)際要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⑼寥酪约笆┕きh(huán)境等各方面條件，從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)難度等角度進(jìn)行對比而選擇。在渠道建設(shè)是避免出現(xiàn)開挖或天方過大，最穩(wěn)妥的方式是做到填、挖平衡的方式。在渠道鋪設(shè)的過程還應(yīng)注意地下水透水強(qiáng)、土壤沉降量大的地段，遇到道路、河流等交叉點(diǎn)也要進(jìn)行及時(shí)的躲避。嚴(yán)格按照施工的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行規(guī)范的施工，嚴(yán)格把握施工的質(zhì)量。

3.2 渠道管理體系的明確建立、責(zé)任分明

渠道工程的順利建設(shè)離不開完善離職的建立，以及當(dāng)?shù)馗骷?jí)相關(guān)行政部門明確分配、安排管理單位以及負(fù)責(zé)人的管理職能，建立完善的渠道運(yùn)行機(jī)制，渠道運(yùn)行管理體系要與社會(huì)的發(fā)展、市場經(jīng)濟(jì)的運(yùn)營有效的結(jié)合，并且確保渠道的各項(xiàng)事務(wù)都有專人負(fù)責(zé)。并且管理負(fù)責(zé)人要做好渠道的巡視工作，對于發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)匯報(bào)、及時(shí)解決。

3.3 完善渠道的養(yǎng)護(hù)措施

從寒區(qū)的渠道管理問題中可以看出，渠道在設(shè)計(jì)過程中由于氣候的影響、土壤的問題以及水分的滲透對渠道的安全以及質(zhì)量都有較大的影響與損害。所以要針對渠道所出現(xiàn)的實(shí)際問題，安排、制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施與計(jì)劃。比如渠道的防滲工作要做到全面、有效的實(shí)施，不僅可以防止渠道的滲水、凍脹，還可以有效的防止水資源的流失，因此在渠道的防護(hù)上著手，要比冬季凍脹破壞發(fā)生后進(jìn)行修補(bǔ)要有效的多。

經(jīng)過寒區(qū)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明，渠道的規(guī)劃、基土土壤的處理以及排水等機(jī)構(gòu)、選材以及施工的問題，任何一個(gè)環(huán)節(jié)不符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行、不科學(xué)、不合理的進(jìn)行，都會(huì)對渠道后期凍脹破壞埋下隱患。

結(jié)語

我國寒區(qū)在渠道防滲抗凍技術(shù)方面已經(jīng)取得了較深刻的經(jīng)驗(yàn)，并且取得了較大的進(jìn)步，并且在渠道的實(shí)際工程中的運(yùn)用實(shí)施中獲得了很好的效果。在渠道運(yùn)行管理中不斷加入科技的手段與先進(jìn)的工藝技術(shù)，可以讓渠道工程更好的為生產(chǎn)、人們的生活服務(wù)。

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