試分析水利渠道工程的防滲工程設計

劉產欽

【摘要】渠道防滲是我國目前使用最廣泛的節(jié)水工程措施，它可以極大地減少農業(yè)灌溉用水的浪費，節(jié)水潛力巨大。由此可見，水利渠道工程的防滲漏及其設計有著相當重要的作用和意義，本文就水利渠道工程的防滲設計方法就行分析探討。

【關鍵詞】水利；渠道；防滲；設計要點

引言

水資源短缺導致了水資源供需的尖銳矛盾，構建節(jié)水型社會是緩解這一矛盾的重要手段。而渠道防滲可以減少滲漏損失的70%-90%，極大地提高灌溉渠系水利用系數(shù)，緩解農業(yè)用水供需矛盾，節(jié)約的水可擴大灌溉面積，進一步促進農業(yè)生產的發(fā)展。此外，渠道防滲設計可使渠道滲水量大大減少，使地下水位降低。因此，在我國大力推廣渠道防滲工程具有十分重要的意義。

1、水利工程渠道防滲的重要性分析

渠道防滲是目前應用最廣泛的節(jié)水灌溉工程技術措施，它可以極大地減少農業(yè)灌溉用水的浪費渠道采取防滲措施后，可以提高灌溉水的利用率，緩解農業(yè)用水供需矛盾，節(jié)約的水可擴大灌溉面積，進一步促進農業(yè)生產的發(fā)展；可以減少渠道占地面積，防止渠道沖刷淤積及坍塌，節(jié)約運行管理費用，有利于灌區(qū)的管理；可以降低地下水位，防止土壤鹽堿化及沼澤化，有利于生態(tài)環(huán)境和農業(yè)現(xiàn)代化建設。渠道防滲是節(jié)約用水，實現(xiàn)節(jié)水型農業(yè)的重要內容。

2、水利渠道工程防滲設計應遵循的原則

2.1 按照建筑物的等級以及設計階段，遵照相關的規(guī)范對現(xiàn)場加以勘察與調查，對擬建水利渠道的基本信息及情況、渠道土壤、建筑材料等相關資料加以充分地收集與掌握，汲取已建渠道防滲與防凍害的有關經驗，以及國內外先進的技術成果，認真進行設計。

2.2 貫徹因地制宜、就地取材以及具體問題具體對待的原則，與自然條件如地形、土壤、地下水位高度以及氣溫，渠道的大小、耐久性以及防滲性等方面的工程要求，水資源供需、地下水以及地表水等結合運用的情況，綜合考慮社會經濟以及生態(tài)環(huán)境等方面的因素，進行技術上以及經濟上的論證，使得設計方案具有技術方面的先進性以及經濟上的合理性。

3、水利渠道工程防滲設計要點

3.1 工程設計前期的準備工作

3.1.1 資料的收集和現(xiàn)場的勘查

資料收集要全面充分，不僅收集相關水文、氣象資料，還要收集相關鄰域內當前科學技術研究成果等資料。地質勘查，必須按照相關規(guī)范要求嚴格進行。對巖土分類，滑坡、裂縫、斷層等方面的工程地質信息需專業(yè)的詳細深入了解分析。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、力學等各方面的性質加以掌握。還要具備灌區(qū)地圖、平面、縱橫斷面等各種地形圖。

3.1.2 機械、材料、技術、水電等準備

做好施工機械設備、施工用水、施工用材料、技術支持、電以及勞力供給等方面的施工條件的準備工作。

3.2 施工階段防滲設計

施工階段水利渠道的防滲漏設計是施工關鍵，想要有效防治滲漏，就必須做好渠道混凝土襯砌施工，從施工材料到施工技術全程嚴格把關，加強質量控制和驗收，從而達到節(jié)約水資源、防滲漏的目的。

3.2.1 加強混凝土襯砌渠道防滲設計的地基處理

對混凝土襯砌渠道防滲的地基進行處理，首先應該根據不同的地形現(xiàn)狀，正確、合理地對渠道襯砌基礎加以處理，對于那些需要開挖地方或者需要填補的區(qū)域一定要按照相關的標準進行開挖或者填補，對地基進行嚴格地夯實與平整，做到渠道襯砌密度的質量要求，對于改建渠道而言，應該盡可能早地扒松渠道基土，并使之盡早風干，然后再講這些經過風干的基土重新回填，并分層對其進行夯實處理，對于渠道內部的腐質土、垃圾以及淤泥等應該徹底清除干凈。

在實際的施工過程中，往往會出現(xiàn)渠道開挖或者回填與事先設計好的方案之間的誤差較大，對于這個問題的處理，就可以采用多次修坡的方法進行施工來完成。為了能夠很好地確保渠道混凝土襯砌的質量，渠道削坡施工應該在混凝土澆筑之前加以實施。當削坡出現(xiàn)過度性的問題的時候，應該采用與現(xiàn)澆同標號的混凝土加以填充，或者可以采用新土回填夯實。

此外，還要做好必要的臨時性的排水系統(tǒng)，為了能夠保證渠道混凝土襯砌的渠床符合相關的施工要求，提供效果較好的施工條件，以防止渠基處理不到位而引起的水利渠道工程的滲漏。

3.2.2 混凝土襯砌渠道防滲支模的設計

混凝土襯砌過程中防滲支模技術要求高，考慮到水渠施工情況，襯砌模板選用鋼模，這樣鋼?？砂l(fā)揮自身利于散熱的特性，確保施工穩(wěn)定。需要注意的是，鋼模安裝必須在穩(wěn)固的基礎上，還要具備足夠大的支撐面積，以避免模板發(fā)生滑動或傾覆現(xiàn)象，拼裝時要嚴格按照施工技術要求規(guī)范進行，模板盡量平整，以免產生漏漿現(xiàn)象、位移或者變形現(xiàn)象，尺寸偏差值不超越施工規(guī)范中的標準值。同時施工時，可以考慮使用預制U型槽技術來保證尺寸。

施工完成后要對防滲設計效果進行評價，觀察是否存在泄露問題，比如渠道設計水位高于地下水位可能會存在泄露現(xiàn)象要及時進行調整，渠基位于透水層上也會造成泄露，要根據評價結果及時進行補救，以確保施工質量和效果。

3.3 防滲渠道的斷面設計

在防滲渠道的斷面設計選擇中，明渠可選用矩形、梯形（包括弧形底梯形、弧形坡腳梯形）、U形和復合形；無壓暗渠可選用城門洞形、箱形、正反拱形和圓形。其中梯形斷面施工簡便、邊坡穩(wěn)定，在地形，地質無特殊問題的地區(qū)，可普遍采用。

而梯形與U形的渠道抗凍和抗變形能力較強，因此在北方得到了廣泛的應用。其中梯形斷面還有弧形坡腳梯形和弧形渠底梯形兩種，這兩種斷面比直線梯形的水流分布均勻，流速也比較快。其渠底具有一定的反拱作用，可以增強抗凍能力，也使渠道的整體性得到了提高，適用于大中型渠道。

4、水利渠道防滲工程設計應注意得事項

4.1 設計材料問題

我國的水利渠道工程多是混凝土結構，其耐久性好、防水效果佳、強度高，但在實際的灌溉應用中，其結構適應性差、返修費用較高，而且極其造成泥沙淤積，而且在石料缺乏的地區(qū)，建設的成本也相對較高。

因此，在對農田水利渠道設計時，必須要突破常規(guī)，在材料的選擇上要大膽嘗試，可以選擇一些經濟實用的新型施工材料。尤其是在水資源相對比較緊缺的地方，設計人員在材料的選擇上要盡可能地滿足輕薄、損水程度小的材料。如設計人員在渠道襯砌環(huán)節(jié)施工時應采取塑鋼槽和塑料管等材料，這種材料施工方便，而且在供水問題上也比較實用，既可以保證通水的流暢性，又可以節(jié)約水資源。

4.2 考慮不同環(huán)境的水渠設計

首先，北方地區(qū)的水量較少，因此對防滲性能要求較高，盡量采用混凝土或瀝青混凝土等結構。而且由于冬天的凍脹原因，其伸縮縫必須進行嚴格處理。其次，在氣溫較低的地區(qū)，渠道的設計要避免因凍害而導致渠道坍塌，防滲結構遭到破壞。再次，在地形平坦的地區(qū)，其水流速度較低，容易造成淤積，因此在設計渠道時要考慮好渠道坡度問題。

5、結束語

總之，水利工程渠道防滲是節(jié)約用水、實現(xiàn)節(jié)水型農業(yè)的重要內容，如按我國渠系水利用系數(shù)提高0.1計算，則每年可節(jié)約用水量344.5億m3。由此可見，渠道防滲的節(jié)水效益十分顯著。因此，我們應該注重對渠道工程加強防滲設計處理，遵循一定原則做好渠道防滲，減少渠道水資源的滲漏及浪費。

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