渠道節(jié)水改造工程防滲設(shè)計與施工探討

孫科研

（本溪市水利電力勘測設(shè)計有限責任公司，遼寧 本溪 117022）

渠道在輸水過程中，會從渠道的渠底、渠坡部位產(chǎn)生滲漏，不僅造成嚴重的水資源浪費，也會造成沿渠區(qū)域土質(zhì)的含水量過高。同時，也影響安全運行。因此，渠道防滲設(shè)計和施工成為灌區(qū)節(jié)水改造中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 遼陽燈塔灌區(qū)水利工程的建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 遼陽燈塔灌區(qū)水利工程的基本情況

遼陽燈塔灌區(qū)于1976年建成運行，灌區(qū)總干長達到44.0 km，控制流域面積達到420.0 km2，水資源總量達到3.2億m3，是省內(nèi)乃至全國重要的商品糧生產(chǎn)基地，為提升灌區(qū)水利工程的應(yīng)用效益，于1998年被納入到灌區(qū)節(jié)水改造計劃，設(shè)定渠道節(jié)水改造工程共分為6期，共涉及防滲防沖護砌工程324.0 km，改造工程項目不僅能夠提升灌區(qū)灌溉質(zhì)量，還能夠拓展2.6萬hm2的灌溉面積。燈塔灌區(qū)具有較好的水文地質(zhì)和水源補給條件，根據(jù)水文調(diào)查資料顯示，2013年灌區(qū)可供水量地表水與地下水總和為3 1519.0萬m3。

1.2 遼陽燈塔灌區(qū)水利工程建設(shè)存在的問題

燈塔灌區(qū)由于初期建設(shè)資金不足，因而工程建設(shè)存在配套設(shè)施不完備、配套設(shè)施工程質(zhì)量差的問題，又經(jīng)過多年運行，導致渠道以及主要工程設(shè)施存在結(jié)構(gòu)老化、年久失修的現(xiàn)象，渠道底部沖刷嚴重，部分區(qū)域的跑水、漏水以及滲水現(xiàn)象較為嚴重，水資源的利用率較低，節(jié)水改造工程的實施勢在必行。

2 灌區(qū)渠道出現(xiàn)滲漏問題的原因

2.1 外在因素

1）結(jié)構(gòu)老化。燈塔灌區(qū)渠道及配套建筑物已運行20多年，經(jīng)風吹日曬，水流沖蝕，渠道防滲結(jié)構(gòu)和配套建筑物老化嚴重。混凝土表面剝落，伸縮縫、砂漿勾縫脫落，這些破損部位是滲漏的主要原因。

2）動植物破壞。混凝土老化、伸縮縫、勾縫脫落，為老鼠、蛇和螞蟻打洞筑巢提供了便利場所。另外，草本植物和木本植物也借此扎根發(fā)芽，加劇了滲漏隱患。

3）凍脹。遼陽地區(qū)冬季氣溫相對較低，基土在滲透作用下也會存在過多水分，在外界溫度下降的情況下，基土便會成為凍土，使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生位置偏移，進而產(chǎn)生裂縫，渠道在春季投入運行之后便會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

2.2 內(nèi)在因素

1）施工方面。由于燈塔灌區(qū)的建設(shè)年代相對較早，混凝土施工技術(shù)水平相對較低，工程標準與當前水利工程的施工標準也存在一定差距，因而工程自身的建設(shè)質(zhì)量較低，加之工程施工過程中資金匱乏，施工技術(shù)、設(shè)備以及人力資源投入都存在不足，導致工程結(jié)構(gòu)自身存在諸多不足。

2）工程維護管理。水利渠道工程在建設(shè)完成之后，需要進行有效的運行維護，才能夠持續(xù)保持工程正常運行，而遼陽灌區(qū)水利工程投入運行之后，缺乏相關(guān)部門的有效運行管理，并未形成完整的運行管理體制，工程運行中出現(xiàn)的問題時并未進行及時維修，因而導致質(zhì)量問題擴大化，水利工程的質(zhì)量問題和滲水問題愈發(fā)嚴重。

3 節(jié)水改造工程防滲設(shè)計與施工要點

3.1 節(jié)水改造工程防滲設(shè)計需要考察的問題

灌區(qū)渠道節(jié)水改造工程的防滲設(shè)計，重點在于提升渠道的使用壽命和運行效率，進行改造工程防水設(shè)計需要考量如下問題：一是考量灌區(qū)的平整度以及渠道的輸水能力，節(jié)水改造工程會適當增加渠道高度，進行工程的防滲設(shè)計也需要關(guān)注灌區(qū)條田的平整度，同時還需要關(guān)注渠道的輸水能力，避免改造工程的渠道設(shè)計與輸水能力不符；二是渠道流速，由于渠道的常年運行，會導致部分渠道出現(xiàn)淤積現(xiàn)象，渠道改造工程必須保證上游渠道與下游渠道連接順暢；三是水文地質(zhì)渠道流經(jīng)諸多區(qū)域，進行渠道工程設(shè)計需要根據(jù)不同地段的水文地質(zhì)情況，結(jié)合渠道滲漏的實際情況，進而進行針對性的防滲設(shè)計。

3.2 科學規(guī)劃設(shè)計方案，改進施工工藝

節(jié)水改造工程進行工程設(shè)計和施工，需要根據(jù)工程改造的實際需求進行合理選擇設(shè)計方案，在設(shè)計方案確定之前對灌區(qū)的實際情況進行全面考察，對初步設(shè)計方案進行可行性論證。同時，施工單位在施工過程中，應(yīng)根據(jù)渠道的斷面結(jié)構(gòu)，對施工方案和工藝進行優(yōu)化調(diào)整。目前，渠道防滲技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的有土料防滲、砌石防滲、膜料防滲以及水泥土防滲等，結(jié)合灌區(qū)的水文地質(zhì)情況、渠道破損程度，應(yīng)選擇適宜的防滲技術(shù)，實現(xiàn)渠道節(jié)水改造工程的目的。

3.3 選擇合適的防滲材料

建筑工程行業(yè)的快速發(fā)展，使水利工程領(lǐng)域的新型材料日趨增多，進行防滲方案設(shè)計需要對建筑市場進行全面了解，選擇最具實用價值的施工材料，材料需要具有高性價比，還需要具有一定的前瞻性，應(yīng)用先進材料提升工程施工效率，保證改造工程的應(yīng)用價值。

3.4 節(jié)水改造工程防滲設(shè)計的關(guān)注點

為保證節(jié)水改造工程的防滲功能，需要進行重點技術(shù)管控，保證水利工程的質(zhì)量和使用壽命。節(jié)水改造技術(shù)的防滲設(shè)計與施工需要重點關(guān)注以下方面：

1）修復好凍脹損壞。當前灌區(qū)渠道中存在多處凍脹損壞現(xiàn)象，進行防滲施工需要根據(jù)產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象的原因，應(yīng)用預制混凝土土板對凍脹隆起的部位進行壓平，進而再鋪設(shè)保溫板和復合土工膜。

2）修復伸縮縫：伸縮縫修復也是防滲工程的重要環(huán)節(jié)，修復過程主要采用焦油塑料膠泥，施工人員需要事先對伸縮縫進行沖洗，進而將伸縮縫吹干，將焦油塑料膠泥填充伸縮縫中，保證修補材料與結(jié)構(gòu)的密實度。

3）修復脫落的勾縫。勾縫脫落是渠道中多發(fā)的質(zhì)量問題，勾縫脫落應(yīng)及時修復，避免造成大面積工程結(jié)構(gòu)損壞。施工單位進行脫落勾縫的修復，首先需要對勾縫內(nèi)的泥沙、雜草等物質(zhì)清除，進而應(yīng)用清水將勾縫沖刷沖洗出空隙，待勾縫燥干后，使用1∶2的水泥砂漿對勾縫位置進行填充，同時做好搗實壓平，以保證勾縫交接處的平順。

4 結(jié)語

節(jié)水改造工程的建設(shè)能夠減少灌區(qū)水利設(shè)施存在的水資源滲漏現(xiàn)象，提升工程使用效益，保證水利工程安全運行。設(shè)計單位進行防滲設(shè)計時需要對工程的實際情況進行全面考察，明確當前工程存在的問題，分析產(chǎn)生滲漏問題的原因，進而確定合理的設(shè)計與施工方案，從而確保節(jié)水改造工程建設(shè)目標的實現(xiàn)。