基于水資源節(jié)約的農(nóng)田灌溉渠道防滲施工技術(shù)

柴麗梅

[摘 要] 在我國農(nóng)田灌溉過程中，因渠道防滲效果不理想，造成水資源浪費現(xiàn)象嚴重。基于此，本文概述渠道防滲的意義、常見的渠道防滲技術(shù)，并重點對基于水資源節(jié)約的農(nóng)田灌溉渠道防滲施工要點進行探討，以期降低水渠滲漏率，提高水資源利用率，節(jié)約水資源。

[關(guān)鍵詞] 節(jié)約用水;農(nóng)田灌溉;渠道防滲

[中圖分類號] TV672;TV543 [文獻標識碼] A[文章編號] 1674-7909（2020）12-123-2

目前，節(jié)水灌溉已是大勢所趨。渠道是我國農(nóng)田灌溉的主要輸水方式。如果渠道防滲效果不理想，那么將會造成大量的水資源被浪費。相關(guān)調(diào)查顯示，渠道滲漏的水量在渠道損失水量中占據(jù)非常大的比例，與渠道引水量相比至少有30%的水通過滲漏流失，一些渠道防滲效果較差的灌溉區(qū)域，水渠滲漏率可達50%。因此，研究渠道防滲意義重大。

1 渠道防滲的意義

渠道防滲主要是通過改造土壤本身的透水性以及在渠道外側(cè)修建保護層來防止渠道滲水，目的是提高渠道的防滲力度。

我國農(nóng)田灌溉每年的引水總量為3 500億m3，但水資源有效利用率卻不足60%，最主要的原因是渠道滲漏。每年渠道滲漏造成的水資源浪費量為1 000多億m3。從節(jié)約水資源的角度來講，水資源浪費與農(nóng)田灌溉的矛盾非常突出。

因此，水利主管部門特別強調(diào)將渠道防滲作為重要的節(jié)水措施之一。采用渠道防滲技術(shù)后，一般可以將水資源利用系數(shù)提高至0.6～0.8，提升幅度在80%左右。如果將我國200萬km以上的農(nóng)田灌溉渠道全部進行防滲處理，每年可以節(jié)約500多億m3灌溉用水，相當于將農(nóng)業(yè)用水有效利用率提高15%。

2 渠道防滲技術(shù)

目前，我國在渠道防滲方面已形成很多成熟的技術(shù)方案，如土料壓實防滲、混凝土襯砌防滲、覆膜防滲、石料襯砌防滲等。

2.1 土料壓實防滲技術(shù)

該項技術(shù)造價非常低廉，適用于對傳統(tǒng)土水渠的防滲改造。通常可以就地取材使用黏性土、灰土等土料作為渠道的防滲修建材料。注意所選用的土料應進行粉碎、過篩，之后干拌再濕拌，以保證土料符合防滲要求。一般對于黏性土來說，要求其塑限為4%以內(nèi)，灰土含水率在30%以內(nèi)。

2.2 混凝土襯砌防滲

混凝土襯砌防滲是目前主流的渠道防滲技術(shù)，輸水能力強，輸水速度快，使用周期長，防滲效果好。從施工角度來講，混凝土防滲有2種形式，一種是根據(jù)要求直接安裝預制U型水渠即可;另一種是現(xiàn)澆，現(xiàn)澆混凝土襯砌防滲一般可根據(jù)普通混凝土澆筑方法進行，即先支模，再澆筑混凝土，之后振搗密實后抹面，最后養(yǎng)護。

2.3 覆膜防滲

覆膜防滲主要就是利用塑料膜或者瀝青玻璃纖維布油氈等復合材料作為防滲層，鋪于渠道底板。具體施工方法是先開挖渠道的溝槽，然后整平做必要的技術(shù)處理后覆膜，并將覆膜進行填埋形成渠道。

2.4 石料襯砌防滲

在石料較多的地區(qū)，可以就地取材做石料襯砌防滲，一般防滲結(jié)構(gòu)為護面式、擋土墻式等，砌筑的石墻厚度在15～30 cm。

3 基于水資源節(jié)約的農(nóng)田灌溉渠道防滲施工要點

渠道防滲施工技術(shù)有很多種，相對來說都有各自的優(yōu)勢。從節(jié)約灌溉用水的角度來講，混凝土襯砌防滲的綜合效果相對來說最好。從全國范圍來看，各地農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉水利項目建設(shè)主要采取混凝土防滲渠道。因此，下面重點介紹混凝土襯砌防滲施工要點。

3.1 施工準備

3.1.1 地基處理。依據(jù)圖紙要求，放樣出渠道地腳線、渠口線共4條線，之后采取人工開挖或者機械開挖的方法進行土方開挖。襯砌渠道多為新建渠道，根據(jù)不同的地形有的渠道需要開挖，有的渠道需要填方。對于挖方渠道來說，其渠道基礎(chǔ)相對比較堅固，但開挖對土體的擾動會造成開挖斷面松動，因而在防滲體工程鋪筑前必須將其清理干凈，之后回填，渠基整平、夯實。填方渠道基礎(chǔ)比較松散，在襯砌防滲體前要有意識地進行浸水操作，至后進行夯實作業(yè)，保證填方密實度達到要求。對于改建渠道防滲，則需要將原渠道內(nèi)的水全部排干，并且將渠道扒松、自然風干，此后根據(jù)實際情況回填新土并分層夯實。為了避免因表面干燥及人為因素影響而出現(xiàn)起塵及破壞問題，渠道削坡應在混凝土澆筑前1 d進行，削坡時應按照設(shè)計要求控制高程及表面平整度，一般采用人工掛線精削。

3.1.2 支模。模板工程是混凝土防滲渠道施工中非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。根據(jù)制作材料，模板可分為木模板、鋼模板、混凝土模板、鋼筋混凝土預制模板。在中小型水利工程中一般使用木模板和鋼模板。模板制作應滿足如下要求：模板與現(xiàn)澆邊坡混凝土板設(shè)計斜面長度和表面模板設(shè)計長度相應尺寸誤差在±20 mm內(nèi)，其中木模板最大允許偏差±20 mm，鋼模板最大允許偏差為±10 mm;要保證與混凝土板設(shè)計厚度以及伸縮縫設(shè)計深度、寬度尺寸誤差在±3 mm內(nèi)，其中木模板最大為±3 mm，鋼模板最大為±2 mm;相鄰兩塊模板面高差不得高于±1 mm，拼接縫隙偏差不得超過±1 mm，連接配件的孔眼位置偏差不得超過±1 mm[1]。模板要求拼裝嚴密準確，不漏漿，表面平整，不產(chǎn)生過大的變形?，F(xiàn)澆砼模板安裝凈距在渠道縱向上誤差不得超過±10 mm，沿寬度方向的誤差不得超過±30 mm。安裝尺寸允許偏差值不得超過《水工混凝土施工規(guī)范》的規(guī)定。

3.2 混凝土材料

混凝土是一種復合材料，由水、水泥、粗細骨料、添加劑等制作而成。凡可以飲用的水均可用于拌制和養(yǎng)護混凝土，但要按照《水工混凝土施工規(guī)范》要求適用合格水源，一般要求鋼筋混凝土所用水pH值在4以上，不溶物含量要小于2 000 mg/L，可溶物含量要小于5 000 mg/L，氯化物含量要小于1 200 mg/L，硫酸鹽含量要小于2 700 mg/L。對于素混凝土，除pH值、硫酸鹽值含量要求與鋼筋混凝土相當外，不溶物含量在5 000 mg/L以內(nèi)，可溶物含量在10 000 mg/L以內(nèi)，氯化物含量在3 500 mg/L以內(nèi)。水泥方面，可以采用普通硅酸鹽水泥。粗骨料最大粒徑不應超過鋼筋凈距的2/3、構(gòu)件斷面最小邊長的1/4、素混凝土板厚的1/2。不管何種類型的混凝土所選粗骨料要求含泥量小于1%，堅固性小于5%，硫化物及硫酸鹽含量小于0.5%，有機質(zhì)含量要淺于標準色，表觀密度2 550 kg/m3以上，吸水率2.5%以下，針片狀顆粒含量要小于15%。細骨料可用人工砂，要求含泥量小，堅固性8%以內(nèi)，硫化物和硫酸鹽含量1%以內(nèi)，表觀密度2 500 kg/m3以上，云母含量小于2%，石粉含量6%～18%[2]。

所有材料必須經(jīng)過嚴格檢驗，保證質(zhì)量，要由實驗室設(shè)計混凝土配合比，并試配，確?；炷僚浜媳葷M足施工要求及渠道質(zhì)量要求。

3.3 混凝土攪拌與運輸

根據(jù)現(xiàn)場實際安排混凝土攪拌站，根據(jù)確定的配合比進行配置，可配備電子自動計量裝備，保證能按照配比進行嚴格拌制。拌制過程要求嚴格控制含水量，下料階段要準確稱量并記錄，袋裝水泥要檢查計量。在拌制第一份碾壓混凝土前，應使用適量碾壓混凝土材料清理一遍攪拌機，排棄后再按照配比進行拌制。拌制中一般應先投入砂，然后是水泥，碎石攪拌混合均勻后加水攪拌。

因為渠道修建于農(nóng)業(yè)用地中，大型罐車不能進入現(xiàn)場，因而通常用架子車、手推車等工具人工運輸混凝土?；炷吝\輸車要專車專用，車斗要嚴密、平滑、不漏漿，每次卸料都應將車斗內(nèi)的混凝土清理干凈。為了方便運輸，混凝土攪拌站要隨時調(diào)整位置，以保證運輸路徑最短，這樣才能保證在混凝土初凝前完成澆筑。如果混凝土初凝或者失去塑性，則應當按照廢料來處理。

3.4 混凝土澆筑

渠道基面處理并驗收合格，模板安裝驗收合格后開始進行澆筑作業(yè)，混凝土澆筑采取分層澆筑的形式。澆筑順序為先澆筑渠道斜坡，然后澆筑渠道底板，最后澆筑壓頂。當然這一順序可以變化，之所以采取這種順序，是因為先澆筑底板需要等到底板達到一定強度才能澆筑斜坡，會出現(xiàn)施工縫造成滲漏。即便是澆筑底板后立即澆筑斜坡，雖然不會出現(xiàn)施工縫，但是可能對底板造成影響，導致底板混凝土質(zhì)量不過關(guān)。澆筑過程中要緊跟振搗。振搗要求不得漏振、不得過振，每一個振搗點振搗時間25 s左右，具體時間以混凝土表面水分不再下沉、泛漿及不出現(xiàn)氣泡為宜。

平倉后要進行收面，這是混凝土防滲渠道保證輸水效果及防滲效果的關(guān)鍵點。收面要保證混凝土表面平整光滑，無石子外露，無蜂窩麻面。一般在混凝土澆筑完成后立即用原漿進行收面。收面操作一般先用長木抹面整平，使表面平整后，稍等一段時間后換鐵泥抹面精細收面，待水分蒸發(fā)后再用鐵泥抹壓抹一遍，直至達到密實、平整、光滑要求。

3.5 混凝土養(yǎng)護

最常用的養(yǎng)護方法在混凝土的表面覆蓋濕草簾、濕蘆席。一般正常氣溫下，混凝土澆筑后6～18 h即可養(yǎng)護，因使用的水泥和氣溫不同，養(yǎng)護時間也不同，養(yǎng)護要勤灑水，始終保持混凝土表面濕潤狀態(tài)。

4 結(jié)語

渠道防滲是非常關(guān)鍵的節(jié)約水資源措施，在農(nóng)田灌溉渠道施工中必須采取防滲措施，保證渠道輸水效率的同時，保證水資源被合理有效利用。本文重點對現(xiàn)澆混凝土防滲渠道進行了研究，探索了水資源節(jié)約視角下農(nóng)田灌溉渠道的防滲施工技術(shù)措施，希望可為相關(guān)人員提供一些理論參考價值。

參考文獻

[1]黃志貴.淺論農(nóng)田灌溉水渠水利工程施工技術(shù)[J].中國科技投資，2017（5）：20，298.

[2]杜昌明.淺談輸水渠襯砌施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（13）：215.