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【摘 要】 防渗灌溉渠道是我国农业灌溉节水工程的基础设施,以减少农业灌溉的过程中水资源在渠道输水过程中的渗漏损失。灌溉渠道的防渗不仅使灌溉用水得到有效的节约,同时对灌溉渠道本身的坚固性也起到重要作用。渠道防渗技术的使用,使渠道工程的建设和维修资金投入大大降低,而且节省占地,输水能力强,具有明显的优势性。
【关键词】 灌溉渠道;防渗措施;现状分析
一、水利工程渠道防渗的重要性
水利工程渠道防渗符合现今国内外大力推行节能减排的环保趋势。并且对我国水利灌溉和引水工程具有现实性的经济意义。渠道防渗在众多农田节水灌溉中具有技术可行、经济适用的突出特点,也是现在国内应用最普遍的农田节水技术措施。渠道渗漏水注入地下会使水位上升,引发田地产生渍害。在具有潜在盐碱化的地区,会增加土壤的次生盐碱化风险。在某个侧面会联带增加灌溉技术和农民的水费负担,严重者甚至会危及水利工程运行安全。渠道防渗可以减少渠道水渗漏,减小渠床糙率系数,明显增大渠系水利用系数,有效节约灌溉用水,而且可以减少渠道输水的安全风险率。渠道防渗客观地调控地下水位,增大渠道内水流流速,提高渠道抗冲力和输水沙能力,从而防止土壤次生盐碱化。在多泥沙水源灌溉区亦可延缓渠道淤积的形成。渠道防渗具有防止渠道长草、降低渠道管理养护费以及缩减渠道与渠系建筑物尺寸等多重经济效益。
二、我国灌溉渠道防渗措施应用现状
我国在灌溉渠道防渗技术的使用上,从防渗材料的应用到防渗工程施工同国外发达国家相比,还有一定的差距。在早期,我国渠道的防渗方法是使用三合土、浆砌石块等方法进行输水防渗。到70年代以后,混凝土技术在渠道防渗中推广使用。到80年代后期,塑料薄膜、沥青油毡布等膜料材料开始应用。到90年代后期,在渠道防渗中开始使用土壤固化剂,提高土壤的防渗性能。到目前,我国渠道防渗工程通过不断的研究,在防渗材料和防渗断面结构形式方面都取得了很大的发展,渠道的防渗材料使用由单一向复合的方向发展。防渗措施种类多样,各有特点。
1、土料压实防渗
以粘土、三合土、四合土等土料为工程原料在渠道表面铺设并进行压实的防渗措施。此种防渗措施材料获得方便,价格低廉,施工简单方便,防渗效果表现良好。土料防渗的方法在我国应用较早,压实土层越厚其防渗的效果越好。此种防渗特点的缺陷在于耐久性和抗冻性差,比较适合气候温暖的地区的中小型渠道工程中使用。
2、水泥土防渗
水泥土由水泥、土料、水三种原料拌和,通常用来在渠床的表层铺筑,通过拌和料的硬化和胶结作用达到防渗的效果。水泥土中的原料以土为主,具有取材方便,成本低廉的优势。水泥土防渗操作简单,防渗效果也优于土料。但是水泥土料在硬化期抗冻性和坚固性都较差,比较适合气候温和的南方地区使用。
3、砌石防渗
砌石防渗主要材料为石料,有护面式和挡土墙两种结构形式。砌石防渗的材料取材方便,对水流速度的冲击具有良好的抗冲刷性,持久耐磨,使用寿命长。因其强度较高,所以具有较强的稳定性,且抗冻性也优于土料和水泥土料。此种防渗措施应用广泛,对温度要求不高,只要石料丰富的地区都可使用。但是因为施工机械化难以实现,所以对砌筑的技术要求要有较高的水平,施工质量不好控制。
4、混凝土防渗
以混凝土为主要材料用于渠道防渗,使用广泛,防渗作用良好。抗冲击性好,因其表面糙率较低,所以流速大。此种防渗方法模塑性良好,且强度较高,方便对其管理和维护。但是其在运输和安装等方面容易发生损坏,对于砂石材料资源比较缺乏的地区,其使用成本较高。
5、膜料防渗
膜料防渗目前主要应用的膜料有PVC、PE膜和改性塑膜。这种防渗方法对变形的适应能力较强,柔性和拉伸性都很好,可用与各种形状的渠道。因为其质量轻,价格低廉,而且施工简单,防渗性能,也被广泛的采用。但是因为其较薄,容易被刺破,在施工的时候对技术要求较高。
6、沥青材料防渗
沥青材料防渗主要材料包括沥青混凝土、沥青薄膜和沥青席。沥青材料防渗效果显著,具有良好的持久,抗碱性高。而且成本较低,施工也很方便。沥青材料防渗的防冻型表现良好,裂缝修补简单,在施工和维护中都很方便。沥青材料在我国水利建设方面应用广泛,防渗效果表现理想。但是为了预防沥青因老化影响防渗效果,所以在施工中常铺设素土作为沥青面的保护层。
三、灌溉渠道防渗工程实例分析
以某灌区节水改造工程为例,在该工程进行灌溉渠道防渗施工的过程当中,所选取的防渗施工方案为土工膜结合砼预制板的防渗方案。此种搭配两种(或者两种以上)的防渗方案在防渗效果、以及经济性方面均表现出了极为突出的优势。但需要注意的一点是,为了能够将砼预制板在灌溉渠道防渗中的应用价值充分体现出来,实际施工中需要特别做好以下几个方面的工作:
1、渠道测量工作要点
为了确保砼预制板在灌溉渠道防渗作业中的功效得到充分的发挥,首先需要做好对整个灌溉渠道的测量工作。特别需要以纵断测量作为观测要点,防止因此环节测量数据误差而导致整个灌溉渠道出现积水、冻胀、以及裂缝等方面的问题。同时,为保障纵断测量的整体进度,通常需要进行三次测量,取其均值记录。
2、土模成型工作要点
灌溉渠道土模作为砼预制板施工的基础,需要在整个防渗施工过程当中加以特别的重视。在确定具体的灌溉渠道边线后,需要对超过灌溉渠道渠堤外围脚边线0.2m尺寸以内的土方予以彻底的清除。进而在对填筑涂料质量进行充分核对的基础上,进行土方填筑的相关操作。完成后,需要进一步展开对灌溉渠道渠槽的开挖工作,开挖中需要预留20.0cm以上厚度的保护层,以确保土模成型可靠。
3、砼预制板砌筑工作要点
在砼预制板砌筑操作前,需要安排专人对其质量进行严格核对,重点监测其拌合均匀行以及砂浆密度。同时,砼预制板的外观质量也应当相对完整。进而,在对预制板表面污物进行彻底清除后,预先进行洒水侵润,观测预制板表面无积水后,采取自下而上的方式,进行错缝砌筑操作。砌筑后,还需要按照1(水分:2(水泥砂浆)的方式,对整个区域进行振捣,及时勾缝,以保障其质量稳定。
四、我国灌溉渠道防渗技术的发展方向
我国灌溉渠道防渗技术以提高渠道的防渗性能和防渗的耐久性为今后的主要研究发展方向。对混凝土材料的防渗性能加以改良,提高其抗冻性和耐久性。同时引进新型的固化土防渗材料,开发具有抗凍性和耐久性的固化土复合防渗材料。同时以防止冻害对渠道防渗损害为研究重点,开发渠道新的防冻胀结构和新型保温材料的使用。另外,在渠道施工方面争取全面实现机械化施工,减少人力的投入。
五、结束语
我国有着极为广阔的幅员面积,农业在三大产业中的基础性地位始终是极为突出的。对灌溉渠道进行防渗处理的最关键目的在于:最大限度的控制经由渠道渗入渠床而可能流失的水分。最为合理的灌溉渠道防渗措施应当在确保经费投入最小化的基础之上,确保水源能够长期、并且持续性的输送至灌溉田地当中,进而为灌溉区域内,各类农作物的生产提供必要的灌溉水源作为支持。总而言之,本文主要针对灌溉渠道防渗处理中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为后续相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献:
[1]何武全.我国渠道防渗工程技术的发展现状与研究方向[J].防渗技术,2012(1):31-33.
[2]李安国,建功,曲强.渠道防渗工程技术.北京:中国水利水电出版社,2012,12.
[3]贺恒丽,赵东利.渠道防渗技术的应用与推广[J].中国农村水利水电,2013(6):62-63.
[4]张明光,石金堂.浅析渠道防渗工程中的几个问题[J].节水灌溉,2013(1):6-8.
【关键词】 灌溉渠道;防渗措施;现状分析
一、水利工程渠道防渗的重要性
水利工程渠道防渗符合现今国内外大力推行节能减排的环保趋势。并且对我国水利灌溉和引水工程具有现实性的经济意义。渠道防渗在众多农田节水灌溉中具有技术可行、经济适用的突出特点,也是现在国内应用最普遍的农田节水技术措施。渠道渗漏水注入地下会使水位上升,引发田地产生渍害。在具有潜在盐碱化的地区,会增加土壤的次生盐碱化风险。在某个侧面会联带增加灌溉技术和农民的水费负担,严重者甚至会危及水利工程运行安全。渠道防渗可以减少渠道水渗漏,减小渠床糙率系数,明显增大渠系水利用系数,有效节约灌溉用水,而且可以减少渠道输水的安全风险率。渠道防渗客观地调控地下水位,增大渠道内水流流速,提高渠道抗冲力和输水沙能力,从而防止土壤次生盐碱化。在多泥沙水源灌溉区亦可延缓渠道淤积的形成。渠道防渗具有防止渠道长草、降低渠道管理养护费以及缩减渠道与渠系建筑物尺寸等多重经济效益。
二、我国灌溉渠道防渗措施应用现状
我国在灌溉渠道防渗技术的使用上,从防渗材料的应用到防渗工程施工同国外发达国家相比,还有一定的差距。在早期,我国渠道的防渗方法是使用三合土、浆砌石块等方法进行输水防渗。到70年代以后,混凝土技术在渠道防渗中推广使用。到80年代后期,塑料薄膜、沥青油毡布等膜料材料开始应用。到90年代后期,在渠道防渗中开始使用土壤固化剂,提高土壤的防渗性能。到目前,我国渠道防渗工程通过不断的研究,在防渗材料和防渗断面结构形式方面都取得了很大的发展,渠道的防渗材料使用由单一向复合的方向发展。防渗措施种类多样,各有特点。
1、土料压实防渗
以粘土、三合土、四合土等土料为工程原料在渠道表面铺设并进行压实的防渗措施。此种防渗措施材料获得方便,价格低廉,施工简单方便,防渗效果表现良好。土料防渗的方法在我国应用较早,压实土层越厚其防渗的效果越好。此种防渗特点的缺陷在于耐久性和抗冻性差,比较适合气候温暖的地区的中小型渠道工程中使用。
2、水泥土防渗
水泥土由水泥、土料、水三种原料拌和,通常用来在渠床的表层铺筑,通过拌和料的硬化和胶结作用达到防渗的效果。水泥土中的原料以土为主,具有取材方便,成本低廉的优势。水泥土防渗操作简单,防渗效果也优于土料。但是水泥土料在硬化期抗冻性和坚固性都较差,比较适合气候温和的南方地区使用。
3、砌石防渗
砌石防渗主要材料为石料,有护面式和挡土墙两种结构形式。砌石防渗的材料取材方便,对水流速度的冲击具有良好的抗冲刷性,持久耐磨,使用寿命长。因其强度较高,所以具有较强的稳定性,且抗冻性也优于土料和水泥土料。此种防渗措施应用广泛,对温度要求不高,只要石料丰富的地区都可使用。但是因为施工机械化难以实现,所以对砌筑的技术要求要有较高的水平,施工质量不好控制。
4、混凝土防渗
以混凝土为主要材料用于渠道防渗,使用广泛,防渗作用良好。抗冲击性好,因其表面糙率较低,所以流速大。此种防渗方法模塑性良好,且强度较高,方便对其管理和维护。但是其在运输和安装等方面容易发生损坏,对于砂石材料资源比较缺乏的地区,其使用成本较高。
5、膜料防渗
膜料防渗目前主要应用的膜料有PVC、PE膜和改性塑膜。这种防渗方法对变形的适应能力较强,柔性和拉伸性都很好,可用与各种形状的渠道。因为其质量轻,价格低廉,而且施工简单,防渗性能,也被广泛的采用。但是因为其较薄,容易被刺破,在施工的时候对技术要求较高。
6、沥青材料防渗
沥青材料防渗主要材料包括沥青混凝土、沥青薄膜和沥青席。沥青材料防渗效果显著,具有良好的持久,抗碱性高。而且成本较低,施工也很方便。沥青材料防渗的防冻型表现良好,裂缝修补简单,在施工和维护中都很方便。沥青材料在我国水利建设方面应用广泛,防渗效果表现理想。但是为了预防沥青因老化影响防渗效果,所以在施工中常铺设素土作为沥青面的保护层。
三、灌溉渠道防渗工程实例分析
以某灌区节水改造工程为例,在该工程进行灌溉渠道防渗施工的过程当中,所选取的防渗施工方案为土工膜结合砼预制板的防渗方案。此种搭配两种(或者两种以上)的防渗方案在防渗效果、以及经济性方面均表现出了极为突出的优势。但需要注意的一点是,为了能够将砼预制板在灌溉渠道防渗中的应用价值充分体现出来,实际施工中需要特别做好以下几个方面的工作:
1、渠道测量工作要点
为了确保砼预制板在灌溉渠道防渗作业中的功效得到充分的发挥,首先需要做好对整个灌溉渠道的测量工作。特别需要以纵断测量作为观测要点,防止因此环节测量数据误差而导致整个灌溉渠道出现积水、冻胀、以及裂缝等方面的问题。同时,为保障纵断测量的整体进度,通常需要进行三次测量,取其均值记录。
2、土模成型工作要点
灌溉渠道土模作为砼预制板施工的基础,需要在整个防渗施工过程当中加以特别的重视。在确定具体的灌溉渠道边线后,需要对超过灌溉渠道渠堤外围脚边线0.2m尺寸以内的土方予以彻底的清除。进而在对填筑涂料质量进行充分核对的基础上,进行土方填筑的相关操作。完成后,需要进一步展开对灌溉渠道渠槽的开挖工作,开挖中需要预留20.0cm以上厚度的保护层,以确保土模成型可靠。
3、砼预制板砌筑工作要点
在砼预制板砌筑操作前,需要安排专人对其质量进行严格核对,重点监测其拌合均匀行以及砂浆密度。同时,砼预制板的外观质量也应当相对完整。进而,在对预制板表面污物进行彻底清除后,预先进行洒水侵润,观测预制板表面无积水后,采取自下而上的方式,进行错缝砌筑操作。砌筑后,还需要按照1(水分:2(水泥砂浆)的方式,对整个区域进行振捣,及时勾缝,以保障其质量稳定。
四、我国灌溉渠道防渗技术的发展方向
我国灌溉渠道防渗技术以提高渠道的防渗性能和防渗的耐久性为今后的主要研究发展方向。对混凝土材料的防渗性能加以改良,提高其抗冻性和耐久性。同时引进新型的固化土防渗材料,开发具有抗凍性和耐久性的固化土复合防渗材料。同时以防止冻害对渠道防渗损害为研究重点,开发渠道新的防冻胀结构和新型保温材料的使用。另外,在渠道施工方面争取全面实现机械化施工,减少人力的投入。
五、结束语
我国有着极为广阔的幅员面积,农业在三大产业中的基础性地位始终是极为突出的。对灌溉渠道进行防渗处理的最关键目的在于:最大限度的控制经由渠道渗入渠床而可能流失的水分。最为合理的灌溉渠道防渗措施应当在确保经费投入最小化的基础之上,确保水源能够长期、并且持续性的输送至灌溉田地当中,进而为灌溉区域内,各类农作物的生产提供必要的灌溉水源作为支持。总而言之,本文主要针对灌溉渠道防渗处理中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为后续相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献:
[1]何武全.我国渠道防渗工程技术的发展现状与研究方向[J].防渗技术,2012(1):31-33.
[2]李安国,建功,曲强.渠道防渗工程技术.北京:中国水利水电出版社,2012,12.
[3]贺恒丽,赵东利.渠道防渗技术的应用与推广[J].中国农村水利水电,2013(6):62-63.
[4]张明光,石金堂.浅析渠道防渗工程中的几个问题[J].节水灌溉,2013(1):6-8.