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【摘 要】随着社会的进步和农业方面的发展,农业灌区的建设也受到了国家以及省级水利主管部门的关注,灌区的配套工程建设如渠道等开始受到更多的重视。近年来,不少渠道在衬砌中出现多种多样的问题,其中灌区输水渠道修建维护和更新改造要解决两个首要问题分别为抗冻和防渗,另外还有渗漏、垮塌、破损等也是比较常见的几个问题,这些都给渠道的正常使用带来了很大的影响,并且也存在一定的安全隐患。本文主要探讨了渠道衬砌中渠道塌陷破坏、渠道冻胀破坏以及渗漏垮堤破坏这三种常见的问题及其相应的维护措施。
【关键词】渠道;常见问题;维护措施
引言
渠道衬砌是一种普遍的工程措施,它的形式有几十种,从不同的角度,其分类的标准不同,从施工方法和结构设计来看,主要有预制混凝土板、现场浇注混凝土、铺设防水卷材以及浆砌石块等;从使用衬砌材料上来看,主要有沥青油毡、塑料薄膜、片石、卵石、混凝土、防水布、沥青砂浆土工膜等;从使用冻胀变形的角度来看,主要有柔性和刚性这两种。研究表明,如果渠道没有衬砌,那么将会有30%~60%的渠道引水在渠道输水过程中通过渗漏损失。从目前我国渠道建设情况来看,渠道没有防渗衬砌的工程大约占60%以上,渠系水利用系数平均不到0.5。而我国农业用水占我国用水总量的50%以上,其中每年通过灌溉渠道渗漏损失的水量占总用水量的1/3左右,约为165亿m3,可见灌溉用水浪费非常严重。
1、渠道塌陷破坏及其维护措施
1.1发生的原因
填方渠道上经常会发生塌陷破坏现象,这主要是因为,由于渠道地势较高,干湿适中,并且会丛生很多杂草,如果遇到停水的月份,就会有一些爱打洞的田鼠到渠道衬砌板下面做窝,并且他们可能会啃噬土工布,从而导致衬砌板发生塌陷、跑水或者漏水。还有一些人会在这里放牧羊群或者牛群,踏踩渠道板,踩落渠道板造成跑水。另外,人为的偷窃是造成渠道无基础的主要原因,这会对渠道造成冲蚀渗漏破坏。
1.2维护措施
首先可在入秋前组织人对杂草进行清除,这样不仅可以避免田鼠到渠道衬砌板下面打洞,同时还可以避免放牧行为造成的损坏,而清理的杂草还可以作为牲畜的饲料。还可以采用药物来灭杀田鼠,在防水前要对渠道进行全面的检查。与此同时,还要积极的宣传人为破坏对渠道造成的损失,并结合严厉的打击手段,可有效控制人为渠道破坏行为的发生。
2、渠道冻胀破坏及其维护措施
2.2发生的原因
在我国北方地区,普遍存在着渠道衬砌冻胀破坏现象。在寒冷地区,当气温低于结冰温度的时候,基土中的水份,或者基土中包含有大量的土的颗粒组成等,这些都是与渠道硷面板发生冻胀破坏发生的相关因素。渠道基土中含有水份,这些水份不仅包括吸附在粒子周围的束缚水,同时还包括由土粒子间填充的自山水,而其中土粒子总的表面积与束缚水的多少有着非常密切的关系,由此可见,基土的性质对渠基土含水量的多少具有一定的影响作用。这也就是说,基土的含水量与土质组成颗粒的细度和颗粒表面积呈正相关的关系[1]。当温度过低时,基土中的水份就会结冰,基土的体积也会因此而增大,从而对砼面板产生向上的推力,进而导致砼面板在该力方向上的位移,进而发生破裂、翘起、滑落或者塌陷等,最终导致渠道产生冻胀破坏。总的来说,渠道冻胀破坏发生的根本原因是地下水位过高或者冻胀土含有较多的水分。
2.2形式
渠道冻胀破坏的形式根据其特性的不同可分为两种:一种是,多发生在渠道边坡腰部的折断、整体滑塌、错动、衬砌板鼓起还有构缝脱落等衬砌地基冻胀引起的结构稳定性破坏;另一种是多发生在渠道边坡水位变动去和渠底积水区的掉块、粉碎、混凝土结构疏松还有表皮脱落等衬砌板块本身的强度、耐久性破。
2.3维护措施
负温、冻胀土和土壤水分是基土发生冻胀的三个必要条件,这三个条件缺一不可,只要避免其中一个因素,渠道砼面板冻胀破坏就失去了发生的环境。通常在实际操作中应用的防止措施主要有以下几种:一是,加强灌区的排水维护,在对地块进行平整的时候要充分考虑到自然排水,以帮助雨水的排出,在收割之前将积水就近排入给水渠道,对泥沙和杂草进行清除,避免渠道内产生大量积水,另外,还要排出离渠道较近的田块积水,防止其通过水下渗到衬砌板下,从而避免由于衬砌板下含水量过大而造成冻胀;二是,在渠道衬砌建设中,底板面积不要太小,要大于80cm,长和底宽相同为最佳,小渠道可以加大基础,基础采用预制板也可以,这样能够有效解决由于春季春雨造成的渠道衬砌隆起,大面滑坡等问题[2];三是,跌水闸门漏水引起渠底发生冻胀时,如果暂时不能修复,则必须要在渠道侧面设立排水,防止水进入渠道;四是,渠道高程一定要按设计施工,尤其是在填方地段,一定要有夯实的基础,做详细的计算,确定沉降量,并根据实际情况调整高程的填方高度,从而有效避免由于施工或者基础沉降等原因而导致的积水冻胀破坏[3]。
3、渗漏垮堤破坏及其维护措施
3.1发生的原因
渗漏垮堤破坏多发生于填方渠道,发生的频率一般为两年以内。通常情况下,填方渠道在后期很少会发生冻胀破坏,因此主要是在土方沉实前填方,并且渠道的高程不要太低,要留出沉降量,这样可以有效避免春天冰雪融化积水引发冻胀。渠道施工大多都是采用拖拉机进行碾压,两边土方碾压比较密实,但是中间却比较疏松,尤其是在那些种植有庄家、树木或者建筑物的地段,难以进行侧向碾压,只能通过夯实,并且在多雨或者干旱的季节,有时候会对施工洒水和技术等监督不到位,这样就会导致土方碾压不到位,含水量过少或过多,这些都不利于渠道的建设[4]。另外,老渠道改造中也往往会由于劳动力农忙或者工期短、渠道长而导致工程施工比较分散,这就对技术员的配置以及监理人员的监督工作带来了很大的难题,施工进度难以在要求的时间内完成。
3.2维护措施
如果发现填方不能达到设计要求的时候,首先必须要做好衬砌工作,然后再在勾缝前进行夯实。在渠道通水之后要派遣专人对衬砌板进行看护,如果发现有涌洞、渗漏等情况发生的时候要及时对其进行相应的处理,其主要处理方法为在近混凝土板侧用铁钎铁锹是松动后夯实,直到渠道没有水渗漏现象之后,再进行填土整形。另外,加强施工放线和施工方式提高技术水平,施工前要对障碍进行清理,避免改线引起的渠道基础土质差别而造成的沉降不均产生的裂缝,土工膜施工要尽可能的减少接头,禁止使用有损坏的土工膜,这主要是为了避免在填方段产生涌洞毁堤现象[5]。
4、总结语
要想实现渠道的正常使用,就必须要做好渠道防渗衬砌工作。渠道防渗衬砌的作用主要表现在三个方面:一是,为岸坡的稳定提供保障;二是,有效减少输水损失,提高输水效率,三是对地下水位进行有效的控制。由此可见,渠道防渗衬砌在发展节水灌溉中具有非常重要的意义。做好渠道衬砌施工建设,有利于减少渠道的渗漏损失,每年可以节约水量1300多亿,具有巨大的节水潜力和资源节约价值。
参考文献:
[1]杨宝义.景泰川电力提灌工程渠道衬砌防渗效益探讨[J].科技创新导报,2010,(21):128-128.
[2]刘景全.寒区渠道衬砌工程设计与施工技术[J].黑龙江科技信息,2014,(4):242-243.
[3]杜爱国.渠道衬砌中常见问题分析[J].现代农业,2013,(5):110-111.
[4]何晓琦.混凝土渠道衬砌的抵抗力影响因素及破坏特征研究[J].科技视界,2013,(33):140-140,185.
[5]程亚春.渠道衬砌防渗及抗冻技术在灌区的应用[J].杨凌职业技术学院学报,2012,11(3):47-50.
【关键词】渠道;常见问题;维护措施
引言
渠道衬砌是一种普遍的工程措施,它的形式有几十种,从不同的角度,其分类的标准不同,从施工方法和结构设计来看,主要有预制混凝土板、现场浇注混凝土、铺设防水卷材以及浆砌石块等;从使用衬砌材料上来看,主要有沥青油毡、塑料薄膜、片石、卵石、混凝土、防水布、沥青砂浆土工膜等;从使用冻胀变形的角度来看,主要有柔性和刚性这两种。研究表明,如果渠道没有衬砌,那么将会有30%~60%的渠道引水在渠道输水过程中通过渗漏损失。从目前我国渠道建设情况来看,渠道没有防渗衬砌的工程大约占60%以上,渠系水利用系数平均不到0.5。而我国农业用水占我国用水总量的50%以上,其中每年通过灌溉渠道渗漏损失的水量占总用水量的1/3左右,约为165亿m3,可见灌溉用水浪费非常严重。
1、渠道塌陷破坏及其维护措施
1.1发生的原因
填方渠道上经常会发生塌陷破坏现象,这主要是因为,由于渠道地势较高,干湿适中,并且会丛生很多杂草,如果遇到停水的月份,就会有一些爱打洞的田鼠到渠道衬砌板下面做窝,并且他们可能会啃噬土工布,从而导致衬砌板发生塌陷、跑水或者漏水。还有一些人会在这里放牧羊群或者牛群,踏踩渠道板,踩落渠道板造成跑水。另外,人为的偷窃是造成渠道无基础的主要原因,这会对渠道造成冲蚀渗漏破坏。
1.2维护措施
首先可在入秋前组织人对杂草进行清除,这样不仅可以避免田鼠到渠道衬砌板下面打洞,同时还可以避免放牧行为造成的损坏,而清理的杂草还可以作为牲畜的饲料。还可以采用药物来灭杀田鼠,在防水前要对渠道进行全面的检查。与此同时,还要积极的宣传人为破坏对渠道造成的损失,并结合严厉的打击手段,可有效控制人为渠道破坏行为的发生。
2、渠道冻胀破坏及其维护措施
2.2发生的原因
在我国北方地区,普遍存在着渠道衬砌冻胀破坏现象。在寒冷地区,当气温低于结冰温度的时候,基土中的水份,或者基土中包含有大量的土的颗粒组成等,这些都是与渠道硷面板发生冻胀破坏发生的相关因素。渠道基土中含有水份,这些水份不仅包括吸附在粒子周围的束缚水,同时还包括由土粒子间填充的自山水,而其中土粒子总的表面积与束缚水的多少有着非常密切的关系,由此可见,基土的性质对渠基土含水量的多少具有一定的影响作用。这也就是说,基土的含水量与土质组成颗粒的细度和颗粒表面积呈正相关的关系[1]。当温度过低时,基土中的水份就会结冰,基土的体积也会因此而增大,从而对砼面板产生向上的推力,进而导致砼面板在该力方向上的位移,进而发生破裂、翘起、滑落或者塌陷等,最终导致渠道产生冻胀破坏。总的来说,渠道冻胀破坏发生的根本原因是地下水位过高或者冻胀土含有较多的水分。
2.2形式
渠道冻胀破坏的形式根据其特性的不同可分为两种:一种是,多发生在渠道边坡腰部的折断、整体滑塌、错动、衬砌板鼓起还有构缝脱落等衬砌地基冻胀引起的结构稳定性破坏;另一种是多发生在渠道边坡水位变动去和渠底积水区的掉块、粉碎、混凝土结构疏松还有表皮脱落等衬砌板块本身的强度、耐久性破。
2.3维护措施
负温、冻胀土和土壤水分是基土发生冻胀的三个必要条件,这三个条件缺一不可,只要避免其中一个因素,渠道砼面板冻胀破坏就失去了发生的环境。通常在实际操作中应用的防止措施主要有以下几种:一是,加强灌区的排水维护,在对地块进行平整的时候要充分考虑到自然排水,以帮助雨水的排出,在收割之前将积水就近排入给水渠道,对泥沙和杂草进行清除,避免渠道内产生大量积水,另外,还要排出离渠道较近的田块积水,防止其通过水下渗到衬砌板下,从而避免由于衬砌板下含水量过大而造成冻胀;二是,在渠道衬砌建设中,底板面积不要太小,要大于80cm,长和底宽相同为最佳,小渠道可以加大基础,基础采用预制板也可以,这样能够有效解决由于春季春雨造成的渠道衬砌隆起,大面滑坡等问题[2];三是,跌水闸门漏水引起渠底发生冻胀时,如果暂时不能修复,则必须要在渠道侧面设立排水,防止水进入渠道;四是,渠道高程一定要按设计施工,尤其是在填方地段,一定要有夯实的基础,做详细的计算,确定沉降量,并根据实际情况调整高程的填方高度,从而有效避免由于施工或者基础沉降等原因而导致的积水冻胀破坏[3]。
3、渗漏垮堤破坏及其维护措施
3.1发生的原因
渗漏垮堤破坏多发生于填方渠道,发生的频率一般为两年以内。通常情况下,填方渠道在后期很少会发生冻胀破坏,因此主要是在土方沉实前填方,并且渠道的高程不要太低,要留出沉降量,这样可以有效避免春天冰雪融化积水引发冻胀。渠道施工大多都是采用拖拉机进行碾压,两边土方碾压比较密实,但是中间却比较疏松,尤其是在那些种植有庄家、树木或者建筑物的地段,难以进行侧向碾压,只能通过夯实,并且在多雨或者干旱的季节,有时候会对施工洒水和技术等监督不到位,这样就会导致土方碾压不到位,含水量过少或过多,这些都不利于渠道的建设[4]。另外,老渠道改造中也往往会由于劳动力农忙或者工期短、渠道长而导致工程施工比较分散,这就对技术员的配置以及监理人员的监督工作带来了很大的难题,施工进度难以在要求的时间内完成。
3.2维护措施
如果发现填方不能达到设计要求的时候,首先必须要做好衬砌工作,然后再在勾缝前进行夯实。在渠道通水之后要派遣专人对衬砌板进行看护,如果发现有涌洞、渗漏等情况发生的时候要及时对其进行相应的处理,其主要处理方法为在近混凝土板侧用铁钎铁锹是松动后夯实,直到渠道没有水渗漏现象之后,再进行填土整形。另外,加强施工放线和施工方式提高技术水平,施工前要对障碍进行清理,避免改线引起的渠道基础土质差别而造成的沉降不均产生的裂缝,土工膜施工要尽可能的减少接头,禁止使用有损坏的土工膜,这主要是为了避免在填方段产生涌洞毁堤现象[5]。
4、总结语
要想实现渠道的正常使用,就必须要做好渠道防渗衬砌工作。渠道防渗衬砌的作用主要表现在三个方面:一是,为岸坡的稳定提供保障;二是,有效减少输水损失,提高输水效率,三是对地下水位进行有效的控制。由此可见,渠道防渗衬砌在发展节水灌溉中具有非常重要的意义。做好渠道衬砌施工建设,有利于减少渠道的渗漏损失,每年可以节约水量1300多亿,具有巨大的节水潜力和资源节约价值。
参考文献:
[1]杨宝义.景泰川电力提灌工程渠道衬砌防渗效益探讨[J].科技创新导报,2010,(21):128-128.
[2]刘景全.寒区渠道衬砌工程设计与施工技术[J].黑龙江科技信息,2014,(4):242-243.
[3]杜爱国.渠道衬砌中常见问题分析[J].现代农业,2013,(5):110-111.
[4]何晓琦.混凝土渠道衬砌的抵抗力影响因素及破坏特征研究[J].科技视界,2013,(33):140-140,185.
[5]程亚春.渠道衬砌防渗及抗冻技术在灌区的应用[J].杨凌职业技术学院学报,2012,11(3):47-50.