劉紅勝

摘 要：對(duì)灌區(qū)節(jié)水改造中的各類(lèi)防滲漏技術(shù)進(jìn)行分析，著重探究梯形渠道技術(shù)、預(yù)制U形渠技術(shù)、混凝土澆筑技術(shù)等技術(shù)的具體應(yīng)用。此外，對(duì)多頭深層攪拌水泥土成墻技術(shù)、鋸槽法成墻施工工藝進(jìn)行深入分析，闡述渠道防滲工程中的重難點(diǎn)施工技術(shù)，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：灌區(qū)節(jié)水改造;渠道防滲技術(shù);應(yīng)用分析

中圖分類(lèi)號(hào)：S274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）34-00-03

Application of Canal Anti-Seepage Technology in Water-Saving Reconstruction Project in Irrigation Area

LIU Hongsheng

（Xinyang Water Resources Survey and Design Institute， Xinyang Henan 464000）

Abstract： This paper analyzes the technical transformation measures for anti leakage of channels in irrigation area， and puts forward some technical measures to transform channels， such as ladder arc channel technology， prefabricated U-shaped channel technology， concrete pouring technology and so on. Secondly， the specific application of channel anti-seepage technology in the water-saving reconstruction project of irrigation area is explored， and the multi head deep mixing cement soil wall forming technology and sawing groove wall forming construction technology are deeply analyzed in order to provide reference for relevant personnel.

Keywords： water saving transformation of irrigation area;canal anti-seepage technology;application analysis

加強(qiáng)對(duì)灌區(qū)渠道防滲漏施工技術(shù)具體應(yīng)用的探究，可以有效提高渠道輸送水效率，節(jié)約水資源。防滲漏施工技術(shù)改造是節(jié)水改造工程最為重要的工作內(nèi)容之一。影響節(jié)水改造施工質(zhì)量的因素比較多，不同地區(qū)的地質(zhì)條件、氣候環(huán)境、施工工藝、施工材料的選擇以及渠道防滲工程施工人員的綜合素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)技能等，都會(huì)對(duì)節(jié)水改造工程的施工質(zhì)量造成影響。

1 灌區(qū)節(jié)水改造工程中渠道防滲技術(shù)應(yīng)用的重要性

灌區(qū)渠道改造是農(nóng)田灌區(qū)工程最為重要的施工內(nèi)容之一。加強(qiáng)渠道改造，可以有效提高水資源利用率，確保灌溉工作順利有序開(kāi)展。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，渠道長(zhǎng)度大、支流多、水資源利用率不高是目前農(nóng)田灌溉工作面臨的主要問(wèn)題。值得注意的是，渠道滲漏是導(dǎo)致水資源浪費(fèi)的主要原因，因此研究灌區(qū)節(jié)水改造中的渠道防滲技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 加強(qiáng)對(duì)老舊渠道的管理

在我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的背景下，人們對(duì)灌溉模式、灌溉工藝、灌溉效率提出了新要求。很多灌區(qū)渠道在投入使用之后，有關(guān)部門(mén)重建設(shè)、輕管理，對(duì)渠道的檢修、維護(hù)、保養(yǎng)等工作不夠重視，導(dǎo)致渠道在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)輸水效率不高、滲漏、設(shè)施老化等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致灌溉面積不達(dá)標(biāo)。加強(qiáng)對(duì)灌區(qū)渠道的節(jié)水改造，可有效提高老舊渠道的輸水效率，提升農(nóng)民收益，推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

1.2 提高灌溉工程的安全性

渠道滲漏是影響我國(guó)農(nóng)田灌溉效率和造成水資源浪費(fèi)嚴(yán)重的主要原因之一。加強(qiáng)灌區(qū)節(jié)水配套改造，可以提高渠系水利用率，提高干支渠道和干支渠系建筑的完整度。有些灌區(qū)工程運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾十年，受技術(shù)條件、建設(shè)資金、施工材料、施工工藝等方面的限制，灌區(qū)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，渠系配套不完善，再加上常年失修，導(dǎo)致渠道工程破損嚴(yán)重，長(zhǎng)期帶病、超負(fù)荷運(yùn)行，存在輸水效率低、渠道滲漏等問(wèn)題。加強(qiáng)對(duì)灌區(qū)渠道防滲技術(shù)的研究和應(yīng)用，可以有效處理渠系建筑物的各類(lèi)安全問(wèn)題，防止渠道出現(xiàn)決堤口、供水中斷等問(wèn)題，從而保障灌區(qū)工程的安全性、穩(wěn)定性和耐久性，提高相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展。農(nóng)田渠道防滲技術(shù)是農(nóng)田節(jié)水改造工程的核心內(nèi)容，想要提高灌區(qū)渠道輸水效率，必須針對(duì)灌區(qū)渠道出現(xiàn)的具體問(wèn)題，加大對(duì)渠道防滲技術(shù)的研究和應(yīng)用。

2 灌區(qū)節(jié)水改造工程中的渠道防滲技術(shù)應(yīng)用

2.1 梯形渠道的技術(shù)

高填方梯形渠道在灌區(qū)干、支渠防滲漏施工中比較常見(jiàn)，如圖1所示。在施工過(guò)程中，一般采用混凝土襯砌技術(shù)進(jìn)行邊坡優(yōu)化和改造。首先對(duì)原來(lái)的渠道基層進(jìn)行清表處理，其次選用黏土進(jìn)行分層夯實(shí)，再次利用土工膜實(shí)施渠道全斷面鋪設(shè)，最后在防滲膜上鋪設(shè)混凝土。襯砌的邊緣需要使用混凝土壓頂，這種施工工藝對(duì)高填方渠道具有較好的防滲漏作用。土工膜的鋪設(shè)阻止了渠道內(nèi)的水向渠頂內(nèi)部滲入，有效降低了渠堤內(nèi)的含水量，以避免出現(xiàn)凍脹問(wèn)題。值得注意的是，在梯形渠道的施工中，要做好土工膜墊層，通常以黏土為主，主要作用是保護(hù)土工膜不被損壞。在渠道節(jié)水改造過(guò)程中，要利用水力學(xué)原理，根據(jù)不同渠道的具體特征進(jìn)行不同的施工方案對(duì)比，以確保方案的合理性和適用性。在施工方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要對(duì)各個(gè)分支渠道的橫截面展開(kāi)全面測(cè)量;其次需要根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算邊坡系數(shù)、水力半徑等數(shù)值，提高梯形斷面渠道設(shè)計(jì)的合理性和適用性;最后根據(jù)渠道邊坡系數(shù)、渠道深度及設(shè)計(jì)水深等綜合考慮，合理計(jì)算渠道混凝土襯砌的厚度。

2.2 預(yù)制U形渠的技術(shù)

灌區(qū)灌溉時(shí)，通常末級(jí)渠道內(nèi)雜物較多，水流的速度和流量都會(huì)受到嚴(yán)重影響，也會(huì)加重滲水漏水問(wèn)題。為了提高渠道輸送水能力，降低雜物對(duì)輸送水效率產(chǎn)生的影響，相關(guān)人員要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況和發(fā)生滲水漏水的具體原因，對(duì)渠道防滲漏設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和改造。分析雜物沉積的原因，降低渠道糙率;按照不沖淤的流速要求，保障通水的流暢性。針對(duì)斗、農(nóng)、毛渠道容易積攢雜物的情況，通常會(huì)將渠道設(shè)計(jì)成U形槽襯砌斷面。U形渠道的設(shè)計(jì)方式比較簡(jiǎn)單，工期相對(duì)較短，施工成本較低，短期內(nèi)就能解決渠道的滲漏問(wèn)題，能夠有力提高水流的通暢性，提高渠道輸送水的能力。值得注意的是，我國(guó)幅員遼闊，地大物博，不同地區(qū)在不同季節(jié)的輸送水過(guò)程中會(huì)受到天氣因素、氣候條件等方面的影響。例如，當(dāng)U形槽改造技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)北方地區(qū)時(shí)，要注意北方地區(qū)冬季天氣寒冷，在輸送水過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)凍脹問(wèn)題，要結(jié)合實(shí)際情況采取防凍脹措施。

2.3 多頭小直徑深層攪拌水泥土成墻技術(shù)

在渠道防滲漏施工過(guò)程中，要充分考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件。有些情況下，渠道防滲漏施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較多的黏土和淤泥。面對(duì)這種問(wèn)題，使用多頭小直徑攪拌設(shè)備完成成墻施工可以有效改善施工環(huán)境，提高施工效率和施工質(zhì)量。多頭小直徑深層攪拌水泥成墻工藝防滲漏的深度能夠超過(guò)20 m，滲透系數(shù)小于A×10-6 cm/s（1

2.4 鋸槽法成墻施工工藝

灌區(qū)節(jié)水改造工程中的渠道防滲漏技術(shù)類(lèi)型比較多，要結(jié)合渠道的土質(zhì)情況、周?chē)膶?shí)際施工環(huán)境以及施工現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)采用不同的施工工藝。一般情況下，在石礫直徑小于100 mm的土質(zhì)環(huán)境中，利用鋸槽法施工技術(shù)可以解決渠道滲漏和輸水送水效率低下的問(wèn)題，如圖2所示。該項(xiàng)技術(shù)主要利用鋸槽機(jī)開(kāi)展施工，在石礫徑小于100 mm的砂礫石土層中優(yōu)勢(shì)明顯。此外，墻體的連續(xù)質(zhì)量是決定渠道輸送水效率的主要因素。大多數(shù)的防滲漏工程無(wú)法做好成墻連續(xù)質(zhì)量的施工控制，給工程后期防滲墻體破裂埋下了安全隱患，導(dǎo)致防滲漏效果不明顯，而鋸槽法施工技術(shù)可明顯提高墻體連續(xù)質(zhì)量方面的施工效果。

2.5 砌石防滲技術(shù)的應(yīng)用

相比其他灌區(qū)防滲漏技術(shù)而言，砌石防滲技術(shù)主要利用砌卵石、干砌石塊、漿砌石塊等施工材料對(duì)渠道表面進(jìn)行加固施工，以提高渠道的穩(wěn)定性和防滲漏特性。該方式的最大優(yōu)點(diǎn)在于可以就地取材，有效節(jié)省灌區(qū)節(jié)水改造工程的采購(gòu)成本、運(yùn)輸成本以及人力成本。此外，砌石防滲技術(shù)有著較好的抗沖流和抗凍能力，適用于各類(lèi)復(fù)雜的施工環(huán)境，應(yīng)用范圍廣，節(jié)水效果明顯。按照防滲結(jié)構(gòu)的不同，可以分為護(hù)面式和擋土墻式兩種施工形式。完成砌石之后用內(nèi)襯水泥抹面，可以有效提高渠道的穩(wěn)定性和耐久性。但是，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，砌石防滲技術(shù)也存在一定的局限性。在應(yīng)用過(guò)程中，砌石厚度比較大、方量多，不便于使用機(jī)械設(shè)備。如果勞動(dòng)力價(jià)格高，使用現(xiàn)場(chǎng)可采用的石材數(shù)量較少，砌石防滲技術(shù)的應(yīng)用會(huì)受到阻礙，不利于控制施工成本。除此之外，薄膜、瀝青混凝土等新型防滲材料有著適應(yīng)變形能力強(qiáng)、施工流程簡(jiǎn)單、耐久性好等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于渠道防滲工程。技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合渠道不同的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采用特定的防滲技術(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，灌區(qū)渠道改造中防滲施工的主要目的是解決渠道滲水、漏水問(wèn)題，有效節(jié)約水資源，保證渠道能夠正常供水。因此，改造的工作重點(diǎn)應(yīng)該放在提高渠道防滲性能上。相關(guān)人員在防滲工作開(kāi)展之前，應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境和地質(zhì)條件進(jìn)行深入了解和研究，科學(xué)、合理地選擇防滲漏施工技術(shù)。例如，在進(jìn)行渠道地基施工時(shí)，將干、支渠道斷面設(shè)計(jì)成梯形，可以將斗、農(nóng)、毛等小型渠道可以設(shè)計(jì)成U形渠道，以加強(qiáng)渠道防滲性能，提高渠道輸送水的穩(wěn)定性和耐久性。

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