王 鍵
(達(dá)州市水利電力建筑勘察設(shè)計院,四川 達(dá)州 635000)
輸水渠道滲漏會造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)。渠道防滲技術(shù)對于發(fā)展農(nóng)田節(jié)水灌溉具有深遠(yuǎn)意義。建好渠道防滲工程是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本要求。做好渠道防滲工程有助于提高渠道輸水能力,提高水資源的利用率。每一種防滲方法有其特殊的使用條件,防滲方法技術(shù)并不是在所有地方都是通用的,防滲工程還需因地制宜。這就要求廣大水利工程工作者要從實際出發(fā),合理選擇規(guī)劃最優(yōu)方案然后進(jìn)行實施。
對渠道進(jìn)行防滲處理可以增加渠道輸水能力,降低蓄水水位,有效緩解渠道兩旁土地的鹽漬化問題,改善農(nóng)田的灌溉條件。
渠道防滲技術(shù)應(yīng)用對于灌區(qū)來說意味著渠道輸水代替河道輸水。實施渠道防滲以后,對渠道的管理費(fèi)用較以往相比大幅度減少,節(jié)約效果顯著。其中渠道管理耗費(fèi)最多的當(dāng)屬渠道清淤工作,不僅投入大量成本,而且耗費(fèi)人工和時間。實行渠道防滲以后,可以減少渠道內(nèi)的淤泥,降低了管理成本的投入。
水庫渠道不實行防滲措施會導(dǎo)致水量急劇流失,同時還會表層水的水位,使農(nóng)田鹽堿化、沼澤化。進(jìn)行渠道防滲處理可使使渠道輸水更加暢通無阻,從源頭上消除了水庫下游農(nóng)田及房屋的安全的隱患,防止渠道沖刷和淤積及坍塌。
一座水庫關(guān)系著附近的農(nóng)田、熱電廠、鋼鐵公司的工業(yè)供水、城市自來水廠、城市公園及人工湖,水庫系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行可以保證城市的供水系統(tǒng),因此,如將水庫的輸水渠道實現(xiàn)防滲技術(shù)的應(yīng)用,可以大大提高水資源利用率,保證各系統(tǒng)的水需求供應(yīng)。另外,渠道防滲技術(shù)可以保障水庫的正常運(yùn)行,水庫可以調(diào)節(jié)城市小氣候,對附近居民影響較大。
土料防滲就是按照一定的配比將黏土與砂、灰土均勻攪拌,制作成具有防滲功能的土料。防滲土料主要有黏砂襯砌、灰土襯砌、三合土襯砌及四合土襯砌。防滲土料要根據(jù)一定的干度及濕度比的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇,保證黏土發(fā)揮作用。
水泥土防滲,是指將水泥與土料按照不同的比例放在同一個容器中,加水然后進(jìn)行均勻攪拌,以此達(dá)到各地區(qū)的多樣化的地質(zhì)條件。渠道襯砌層厚度宜保持在8cm~10cm;小型渠道應(yīng)該不小于5cm。
按照我國當(dāng)今水庫渠道防滲技術(shù)的發(fā)展條件,采用砌石防滲的方法主要有兩種形式,即干砌石襯砌與漿砌石襯砌。干砌石襯砌可以理解為把沒有水分的石頭塊制成可以防滲的材料。在選取制作干砌石材料時應(yīng)該特別留意選材的標(biāo)準(zhǔn),以薄厚均勻、大小一致的鵝卵石為最佳。渠道的襯砌層鋪貼厚度為20cm~30cm。漿砌石通常使用水泥、石灰及燒粘土按照一定的配比混合制成膠狀的防滲材料,在渠道襯砌層使用的厚度多在15cm~25cm左右。
膜料在水庫渠道的防滲工程中通常使用埋鋪的形式,大體上分有過渡層和無過渡層兩種。按照膜料的才智來分類,主要包括土工膜及復(fù)合土工膜兩種。在用膜料防滲技術(shù)進(jìn)行水庫渠道的防滲工作時,要注意以下問題:水庫所處的區(qū)域是否處寒冷;水庫渠道的規(guī)模是否為特種土基;在進(jìn)行膜料埋鋪時,要注意鋪膜厚度為12mm~16mm。
對于水庫主干道的渠道防滲工程的混凝土配比要執(zhí)行國家相關(guān)規(guī)定行試驗確定,主要試驗考察項目為:混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B能力、抗凍能力、抗裂變能力、水膠比的最小值等指標(biāo)。渠道混凝土配比則可以借鑒以往水利施工經(jīng)驗。主要的防滲技術(shù)指標(biāo)有:抗?jié)B強(qiáng)度、混凝土密度、防滲材料性能是否穩(wěn)定、防滲材料的柔性等?;炷练罎B技術(shù)是水庫渠道防滲工程襯砌的主要形式。
復(fù)合形式防滲技術(shù),主要是在土工膜防滲材料的基礎(chǔ)上同時加鋪砂漿鋪墊層與預(yù)制板。由于在基底層鋪設(shè)了土工膜,所以隔絕了了水庫及水庫周圍的表層水給渠道土層的土體增加濕度,增加了渠道土層的土壤重力。在混合層的中間部分鋪設(shè)了砂漿,能夠減小渠道土壤的凍土層,混合防滲中的預(yù)制板使渠道不易被侵蝕。通過多層防滲材料的層層加鋪,使防滲效果更牢固。
U形渠防滲主要有兩種技術(shù):現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制混凝土裝配。據(jù)了解,U形渠在水庫防滲中具有顯著優(yōu)勢,U形渠的斷面與最優(yōu)水力斷面十分相似,水渠浸濕的范圍小、占地面積少、機(jī)械化程度高、工作量較其他技術(shù)相比較少、質(zhì)量均勻協(xié)調(diào),整體感觀好。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明,現(xiàn)澆U形渠每公里損失率為0.7%~1.2%,是效果最為理想的水庫渠道防滲技術(shù)。
水庫渠道防滲技術(shù)的選擇和使用要根據(jù)渠道的具體情況,實事求是,不能生搬硬套。綜合起來看,水庫渠道防滲技術(shù)需要考慮的指標(biāo)為:當(dāng)?shù)氐耐寥纼鐾翆雍穸?、渠道的輸水能力、?dāng)?shù)氐牡乇硭疃燃暗叵滤坏?。要采取因地制宜的方法科學(xué)合理的進(jìn)行應(yīng)用,只有選擇正確的防滲技術(shù)才能使水庫渠道防滲工程達(dá)到理想的效果。
(1)對于地下水位較低且渠床坡度較緩的渠道,建議使用膜料防滲的方法,這樣既既劃算又有效,是貧困地區(qū)的不二之選;
(2)復(fù)合防滲技術(shù)更適合的地區(qū)是:氣候溫暖、凍土層厚度低于80cm以及較低的地下水位;
(3)對于嚴(yán)寒區(qū)域可采取在漿砌石基礎(chǔ)上鋪設(shè)預(yù)制土板的混合式防滲技術(shù)。如果凍土層深度超過80cm,建議使用塑料膜基礎(chǔ)上鋪設(shè)漿砌石,同時加鋪預(yù)制混凝土板。除此之外,還可以在水庫渠道底部使用現(xiàn)澆混凝土板,形成多技術(shù)共同使用的混合防滲手段;
(4)在自流灌溉的區(qū)域,可采用全斷面塑膜防滲技術(shù)。寒冷季節(jié)輸水水位線之下可以采用漿砌石防滲技術(shù),水庫渠道底部使用現(xiàn)澆混凝土可以防止沖刷侵蝕,同時還能起到抵御冬季嚴(yán)寒的作用,并且可以減少資金浪費(fèi);
(5)對渠道流量小于1.0m3/s的分支渠道可以選用U形渠防滲技術(shù),即:現(xiàn)澆U形渠的防滲技術(shù)以及預(yù)制混凝土U形渠技術(shù);
(6)對于氣候溫暖切地下水位較低的區(qū)域,建議使用土工膜加砂漿墊層漿砌預(yù)制板的水庫渠道防滲技術(shù)。
在水資源十分有限的今天,水庫已經(jīng)成為區(qū)域內(nèi)主要供水系統(tǒng),實施渠道防滲具有重要的戰(zhàn)略意義,水庫渠道防滲的研究和實踐工作任重道遠(yuǎn)。為實現(xiàn)水資源充分高效的利用,實現(xiàn)節(jié)約用水,促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展,不斷調(diào)節(jié)水庫的蓄水能力和輸水能力,建設(shè)資源節(jié)約型水庫,水庫渠道防滲技術(shù)的開發(fā)和利用都要邁進(jìn)新的臺階。實行水庫渠道防滲技術(shù),最大限度地利用好寶貴的水資源,使其服務(wù)農(nóng)業(yè)、造福社會。
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