灌溉渠道防滲設(shè)計與技術(shù)分析

摘要：我國是農(nóng)業(yè)大國，灌溉對于農(nóng)作物生長、產(chǎn)量有著最直接的關(guān)系。在灌溉渠道的工程建設(shè)中，渠道的防滲設(shè)計與措施是十分必要的，其能夠有效節(jié)約水資源，提高農(nóng)田的灌溉率。本文就灌溉渠道防滲設(shè)計的原則、方法、防滲技術(shù)作以簡要闡述分析。

關(guān)鍵詞：渠道；防滲；設(shè)計；技術(shù)

中圖分類號： TV223.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.23.039

我國是農(nóng)業(yè)大國，人口數(shù)量也位居世界前列，對于水資源的需求量巨大。在全球資源短缺的環(huán)境下，節(jié)約用水是我國可持續(xù)發(fā)展要堅持的一項重要工作。農(nóng)業(yè)灌溉用水仍存在諸多問題，為此在灌溉的各個方面都做出了研究與實踐，就灌溉渠道而言，做好渠道的防滲工作，提高水資源的利用率，刻不容緩，而首先要做好的就是渠道的防滲設(shè)計。

1設(shè)計原則

灌溉渠道的設(shè)計要遵循最大化節(jié)約水資源的原則，以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為依托，提高灌溉效率，改善土壤，促進(jìn)生態(tài)平衡；灌溉渠道設(shè)計要遵循當(dāng)?shù)貧夂蛩臈l件，如果地區(qū)寒冷，有凍土區(qū)，那么在建設(shè)渠道時要考慮凍脹變形因素；渠道防滲設(shè)計要經(jīng)濟(jì)合理，保證設(shè)計技術(shù)可行，渠道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，便于施工與后期維護(hù)，盡量提高渠道的使用壽命。

2設(shè)計方法

前期準(zhǔn)備工作：在設(shè)計之初要對該區(qū)域的氣候、水文、氣溫、地形、地質(zhì)等自然情況做充分調(diào)查，對工程所在地土壤的含水率、干密度、孔隙度、凍漲系數(shù)、滲透系數(shù)、抗剪切強(qiáng)度等性質(zhì)做調(diào)查取樣，獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，掌握灌溉地區(qū)的地形圖、渠道平面布置等相關(guān)信息，為科學(xué)設(shè)計渠道做好前期準(zhǔn)備工作。

確定渠道參數(shù)：渠道防滲設(shè)計的兩個重要的參數(shù)是渠道的縱比降及渠道流速，縱比降對于渠道的面積、性能、造價都有著直接的影響，關(guān)于渠道縱比降的選取，應(yīng)以渠道走線與地面坡降為依據(jù)，進(jìn)行實地測量，然后才能確定，要盡量與地面坡度相近；渠道流速應(yīng)當(dāng)根據(jù)渠道實際的流量和渠道截面類型來進(jìn)行計算，如流速過快，容易形成沖勢，流速過慢則易形成淤堵，因此對流速的設(shè)計要適中，否則應(yīng)當(dāng)重新設(shè)計渠道參數(shù)，選擇合適的截面形式。

做好截面設(shè)計：不同形式的截面設(shè)計對于渠道的過水量有不同的效果，但整體上對于渠道的過水能力影響不大，設(shè)計截面要考慮灌溉的要求、施工環(huán)境、工程造價等相關(guān)因素。經(jīng)過大量的工程實踐驗證，在渠道截面的形式中，半圓形截面最為合適，但臺階由于工程施工諸多因素的影響，半圓形的截面難以推廣應(yīng)用。我國的渠道現(xiàn)今常用的截面為矩形和梯形，這兩種形式的截面施工難度低，經(jīng)濟(jì)效益高，并且能夠滿足工程預(yù)期的需要。隨著技術(shù)的發(fā)展，U形截面越來越多的被應(yīng)用，U形截面相當(dāng)于半圓形截面的一種加高延伸，在技術(shù)條件、工程成本等因素允許的情況下，可以選擇此種截面，有利于提高渠道的綜合性能。

設(shè)置伸縮縫：對于混凝土襯砌渠道來說，要考慮混凝土的漲縮和不均勻沉降的問題，伸縮縫一般設(shè)置在渠道內(nèi)，每隔數(shù)米設(shè)置一道。伸縮縫的形狀可以采用矩形，填充材料可以用水泥瀝青砂漿混合焦油塑料膠泥的形式進(jìn)行填充。

壓頂封口：應(yīng)當(dāng)在渠道邊坡防滲層的頂部設(shè)置混凝土水平封頂板，將其與邊坡混凝土連接起來，如此能夠增強(qiáng)渠道邊坡混凝土板的穩(wěn)定性，防止地表徑流進(jìn)入混凝土背面，并且壓頂封口能夠減少內(nèi)水壓力，促進(jìn)水的排放，提高了水資源的利用率，提升了渠道使用壽命。

凍漲預(yù)防：凍漲是引起渠道滲漏的重要因素之一，因此要做好凍漲防護(hù)，設(shè)置砂礫層或者換土層是常用的兩種方法。相對于使用防凍劑，目前可以采用聚苯乙烯泡沫保溫板和防滲土工膜來預(yù)防渠道凍漲的滲漏問題，能夠取得更好的防滲效果。

3常用的防滲技術(shù)

3.1 石料襯砌防滲

在石塊充足的地區(qū)，可以使用石料襯砌來進(jìn)行渠道的防滲工作，石塊具有天然的抗沖刷耐腐蝕的特性，同時石料受外界溫度、氣候的影響較小，便于鞏固渠道的穩(wěn)定性。對于石料襯砌的防滲要求不高時，可以采用干砌勾縫的做法，如防滲要求高，就采用漿砌石料的方式，石料要選取平整沒有裂紋，石料襯砌的施工十分簡單，只需要將石料填充于規(guī)定的范圍內(nèi)，并用黏土填充好石料縫隙，減少渠道滲漏。

3.2 混凝土襯砌防滲

混凝土襯砌防滲技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，也是在渠道防滲設(shè)計中采用較多的一種設(shè)計方式。混凝土襯砌防滲具有超強(qiáng)的抗沖刷能力，較高的輸水能力、使用壽命長、便于管理維護(hù)等特點。就施工程序而言，可分為預(yù)制混凝土板結(jié)構(gòu)及現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)工程需要可以提前預(yù)制出混凝土板，施工時將混凝土板平整安置于渠道中，并以水泥砂漿砌縫；現(xiàn)澆混凝土襯砌施工要做好混凝土的配比，鋪平渠面放好模板，澆筑后將混凝土振搗壓實，表面再撒水泥抹光，并且要對混凝土襯砌及時做好養(yǎng)護(hù)工作。

除此之外，在渠道的防滲技術(shù)中還會采用瀝青混凝土防滲、水泥護(hù)面防滲、膜料鋪設(shè)防滲等措施。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對于灌溉渠道的防滲工作會越來越好，也會更加遵循生態(tài)環(huán)境的變化規(guī)則來進(jìn)行人類社會建設(shè)，在渠道防滲工程中無論采取哪種防滲措施，都是為了節(jié)約利用我國水資源而努力，相信通過合理的渠道參數(shù)計算與設(shè)計，選取合適的防滲措施，一定可以提高渠道的輸水性能，提高灌溉效率。

參考文獻(xiàn)

[1]朱興華.基于灌區(qū)混凝土防滲渠道設(shè)計及完善措施的分析[J].中國水運(yùn)，2014，（01）.

[2]艾強(qiáng).混凝土防滲渠道的設(shè)計施工與運(yùn)行管理研究[J].水利建設(shè)與管理，2013，（08）.

作者簡介：黃生，本科學(xué)歷，工程師，研究方向：水利工程設(shè)計。