寧夏固原市涇源縣水務局 朱小寧
農田水利工程渠道在運行過程中發(fā)生滲漏的情況非常常見,導致這種現象出現的原因也有很多,包括地質環(huán)境變動、生物造成的影響以及人為施工帶來的變化等。因此在開展渠道防滲工作時,要考慮到多方面因素帶來的影響,從多個角度綜合考慮,選用優(yōu)質的防滲透材料和防滲透技術來提高農田水利工程渠道的防滲能力,從而保障農田水利工程持續(xù)發(fā)揮作用。
在農業(yè)生產過程中,農田水利工程發(fā)揮著至關重要的作用,因此想要提高我國農業(yè)生產能力,可以從農田水利工程的穩(wěn)定性和安全性上考慮,利用合理的渠道防滲技術來保證農業(yè)灌溉水平的進步。如今我國的農田水利工程雖然相較之前有所進步,但仍有許多渠道滲漏問題仍未解決,因此要找到渠道滲漏的原因,針對造成農田水利工程渠道滲漏的因素采取相應的措施加以解決。
農田水利渠道在施工和使用過程中都有人的參與,這些來自人為因素的影響,也有可能會導致農田水利渠道防滲漏能力下降。由于農村地區(qū)從事農業(yè)生產工作的農民經常要在農田水利渠道附近活動,因此很有可能會影響到農田水利渠道的正常使用,從而加劇渠道使用壽命的下降。大部分農民對渠道防滲漏施工的認識都不深刻,因此不具備保護意識,一旦不小心對渠道結構造成破壞,就會導致農田水利渠道出現滲漏現象,而且在維持農田水利渠道穩(wěn)固性時,需要進行填土加固,而填土加固工作如果直接挖掘渠道附近的土層,反而會破壞農田水利渠道的基礎結構,從而損壞防滲工程[1]。
生物因素導致的水利渠道滲漏非常常見,因農田水利工程基本都建在野外,因此野外生物的活動會導致渠道安全性受到損害,例如蟲蟻等生活在地下的小生物會破壞農田水利渠道的結構,一些大型生物如蛇、鼠等也會在農田水利工程處挖掘洞穴,從而破壞渠道,導致滲漏。不直接對渠道造成破壞的洞穴,也有可能會因日常降水帶來的環(huán)境水位上漲而出現隱患,水位上漲到一定程度時倒灌進洞穴,從而加大破壞,導致渠道結構受損。
農田水利渠道施工過程中涉及的因素較為復雜,因此一旦施工時出現疏忽,就可能會導致后期的渠道滲漏。在進行渠道滲漏預防工作時,如果出現施工質量問題,如技術應用不到位和使用的材料質量不過關,都有可能留下隱患。農田水利工程防滲漏施工對材料要求很高,如果材料的防滲性防水性不達標的話,就無法起到保護渠道的作用,材料的組裝和施工環(huán)節(jié)的質量監(jiān)測也要做好,否則也會給后期帶來影響,例如混凝土密度等級不夠,防滲漏材料的組裝沒有經過檢查,這些重點環(huán)節(jié)得不到關注,都有可能造成渠道滲漏。主要的施工因素影響包括兩大類,第一種是材料的選擇,日常施工所選用的材料無法應用在農田水利工程中,因為農田水利工程所承擔的灌溉工作持續(xù)時間較長且基本不間斷,因此要選用更加良好的渠道防滲漏材料,并搭配相應的防滲技術。第二種是渠道防滲漏,施工時對各類材料的組裝工作,在組裝過程中如果沒有做好接縫處理或涂裝,很有可能會導致渠道承擔能力下降或接縫處出現滲漏,如果接縫處滲漏,水體流動量就會增加,農田水利工程抗?jié)B漏能力會不斷下降,從而導致渠道防滲工作無法發(fā)揮應有的效果。另外如果農田水利工程灌溉渠道較長,分開進行施工,那么各部分的連接處如果沒有做好防滲漏處理工作,就有可能會留下微小縫隙,不斷造成滲漏,沖刷農田水利工程內部結構,嚴重時還有可能會導致部分坍塌。
地質條件對于農田水利工程的影響很大,無論是特征還是巖土條件,都會對農田水利渠道的防滲透性造成影響,因此需要分析地質條件來確定農田水利渠道可能出現的滲漏問題。有的農田建設區(qū)域一般處于土壤松軟的地區(qū),因此地質條件的穩(wěn)固性較弱,防滲性能較差,很容易因降雨等出現渠道滲漏。在農田水利工程建設的過程中,一般也不會采用較為穩(wěn)固的材料來進行施工,因此沒有夯實的土層所出現的縫隙也給滲漏提供了條件。再加上農田生產的需求,農田水利工程要建在高水位的地區(qū),因此接觸到的水文截面比低水位地區(qū)大,一旦出現滲漏影響到的渠道結構面積也更廣[2]。
在施工規(guī)劃階段做好防汛設計是提高農田水利渠道防滲能力的重要步驟。提前勘探的結果,結合后期使用時所要面對的環(huán)境條件,加以科學合理的設計,能夠有效提高農田水利工程的使用壽命,長久維持水利渠道的穩(wěn)定性和安全性。例如農田水利渠道一般都是梯形的橫斷面,如果在設計時綜合考慮防滲需求和使用環(huán)境進行坡度設計,那么后期使用過程中,水體沖刷造成的影響將會大大減小,從而提高防滲能力。
圖1 渠道防滲設計
防滲技術的創(chuàng)新也至關重要,采取科學合理的技術并通過有效途徑加以應用,能夠強化渠道整體結構,從而增強防滲漏能力。在整體結構的處理上就可以采用模板現澆技術,通過現場澆筑完成施工,利用模塊化處理整體結構的防滲漏能力,技術的優(yōu)勢是可以通過模板化施工和現場澆筑盡可能減少各結構之間的接縫,從而保證農田水利工程不會因多次施工增加滲漏隱患。在材料質量的控制上,可以采用混凝土振搗技術來加強防滲能力,通過充分振搗混凝土,保證混凝土整體結構的穩(wěn)定性,減少混凝土縫隙并提高水泥等材料的混合密度,通過均勻配比和振搗充分混凝土結構各部分厚度平均,避免某一部分承擔壓力過大而出現結構損壞[3]。另外,充分的振搗也能保證混凝土中氣泡和熱量的減少,否則在正式投入使用后,混凝土內部很可能會出現裂隙,而使用過程中裂隙會不斷擴大,一旦蔓延到外部就會出現滲漏。
圖2 渠道防滲技術
防滲材料的選擇至關重要,選取高規(guī)格高質量的防滲材料,能夠全面提高渠道防滲工程的使用壽命和安全性。在選擇材料時,要嚴格按照防滲標準和材料強度標準進行挑選,由于農田水利工程主要的構成材料為混凝土,因此要以此為基礎,首先對混凝土的材料來源進行嚴格控制,混凝土屬于水泥、砂漿等材料的混合制品,空隙小密度大,通過合理配比能夠有效提高防滲能力。施工過程中也要注意對材料的正確使用,例如混凝土材料成型澆筑的過程中要注意避免裂縫產生,一旦發(fā)現就要重新進行澆注,以提高整體結構的穩(wěn)定性?;炷两Y構澆筑完成后,在各部分之間會存在空隙、接縫,這時就可以使用砂漿水泥混合進行填補而彌補縫隙間的缺陷,另外施工時還要用砌塊石,由于石材的天然防滲性能較高,因此應用時要把關注的重點放在運輸和接縫處理上,運輸時要綜合考慮石材保護和成本,盡量縮短運輸距離。隨著防滲材料的不斷革新和優(yōu)化,也給防滲工作帶來了更多選擇,使用防滲薄膜來增強渠道防滲能力,也是如今較為常見的做法,多用于渠道接縫等需要重點處理的部分,采用專用的防滲薄膜增強渠道保護能力,從而顯著提高農田水利工程的防滲效果[4]。
圖3 渠道防滲材料
檢測工作能夠起到良好的預防效果。在農田水利渠道使用的過程中,要進行日常檢測和維護,才能及時發(fā)現可能出現滲漏的隱患并加以解決,這樣一來才能確保農田水利渠道防滲性能的持久性和穩(wěn)定性。進行防滲檢測工作前,首先要制定合理的防滲性能評估體系,對導致滲漏的因素進行科學把控,由此一來才能及時發(fā)現問題所在,同時也要制定好相應的處理措施,以統一的標準建立一個檢測維護體系。防滲檢測工作要使用科學儀器進行測量,嚴格按照防滲性能要求,對農田水利渠道進行有效檢驗,例如檢驗時可以通過聲波探測儀器等發(fā)現洞穴、縫隙,及時修復結構損壞。施工環(huán)節(jié)也要結合科學的檢測工作,檢查各環(huán)節(jié)施工質量,判斷是否在施工時留下了滲漏隱患,及時進行修復和返工,從而確保農田水利渠道的安全性。檢測工作應當和維護管理工作同步進行,通過必要的警示輔助和宣傳工作防范人為因素造成的破壞并提高農民的保護意識,培養(yǎng)施工人員和使用人員的專業(yè)性,避免因維護工作所采用的手段和技術不當帶來二次破壞。最后檢測工作應當周期性進行,從而時刻確保農田水利渠道處于正常使用狀態(tài),避免發(fā)現不及時導致滲漏問題進一步擴大。
圖4 渠道防滲檢測
綜合農田水利工程使用過程中出現的滲漏現象,導致滲漏問題發(fā)生的最主要原因是伸縮縫。施工過程中,由于各部分材料的連接工作,不可避免地會留下縫隙,而投入使用后因外界環(huán)境的變化出現的溫差會導致伸縮縫現象,由于熱脹冷縮而使得縫隙不斷擴大,滲
漏問題出現。想要解決伸縮縫問題,就要從材料性能和防滲技術上入手,一方面選用受溫差變化影響較小的材料進行施工,另一方面可以選用合適的填充材料來
填充縫隙,材料的選擇要以伸縮性能良好,防滲性能過關為標準,例如瀝青等。對伸縮縫進行有效處理后,常見的滲漏問題都會得到解決,另外伸縮縫所導致的形變和壓力都能夠進一步減弱,從而提高農田水利工程的使用壽命[5]。
農田水利工程施工過程中,渠道防滲技術的應用至關重要,想要提高農業(yè)生產水平,就要做好渠道防滲檢測、預防、施工和維護工作,選擇合適的防滲材料并使用科學合理的施工技術來提高水利渠道的防滲漏能力。通過對可能出現滲漏問題的環(huán)節(jié)進行嚴格把控,針對造成滲漏現象的原因,進行預防和有效措施的應對,能夠有效加強農田水利渠道的防滲漏性能,以確保農田水利渠道長效發(fā)揮其灌溉作用,促進我國農業(yè)進一步發(fā)展。