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浅谈水利工程渠道防渗的意义以及防渗措施

      【摘要】渠道防渗既能保障工程安全,又是一项重要的节水工程技术,有必要进行多角度综合性研究,既达到防渗效果,又具有一定的耐久性,从而改善渠道的输水能力及抗冲能力,提高水资源利用率。 

  【关键词】水利工程;防渗技术;防渗意义;防渗措施  

  渠道防渗既可以减少渠道渗漏,提高水资源的利用率,扩大灌溉面积,促进农业生产的发展:另外,渠道防渗可以调控地下水位,防止次生盐渍化的发生,改良盐碱地和沼泽地,改善生态环境;此外,渠道防渗还具有减少渠道管护费用、节约用地面积等多种效益。大力推广渠道防渗工程技术很有意义。 

  1. 水利工程渠道防渗的意义和作用 

  1.1 渠道防渗的意义 

  渠道防渗是减少水量损失。发展节水型农业行之有效的主要节水技术,是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施。渠道的渗漏不仅降低了渠系水的利用系数,减少了灌溉面积,浪费了水资源,而且还会增加灌溉技术和农民的水费负担,甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失,提高渠系水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维修养护,有计划地引水和配水,不断提高灌区管理工作水平:另一方面要采取渠道防渗工程措施,减少渗漏损失水量。因此实施渠道防渗技术很有必要。 

  1.2 渠道防渗的作用 

  渠道防渗工程措施除了减少渠道渗漏损失、节省灌溉用水量、更有效地利用水资源外,还有减小渠床糙率系数,加大渠道内水流流速:提高渠道输水能力。防止渠道长草:减少泥沙淤积,节省工程维修费用:降低灌溉成本,提高灌溉效益的作用。 

  2. 渠道防渗的种类及其适用条件 

  第一种为土料类:使用年限一般在5~25年之间,其中包含素土、三合土、四合土、灰土以及黏砂混合土,原材料为砂、石、素土以及石灰等。优点主要是可以就地取材且造价低,施工简便;缺点是抗冻能力差,耐久性差,而且比较费劳动力,最主要的是质量不能保证等。适用于气候温和地区的中、小型渠道。 

  第二种为水泥土类:使用年限在8~30年之间,包含干硬性水泥土和塑性水泥土,主要原材料是壤土、砂壤土、水泥等。适用于气候温和地区同时附近有壤土和砂壤土的渠道。优点同样是可就地取材且造价比较低,施工较容易;缺点是抗冻性较差。 

  第三种为石料类:使用年限在25~40年之间。包含浆砌料石、浆砌块石、浆砌卵石、浆砌石板,主要原材料是水泥、卵石、料石、块石、石板以及石灰等。适用于石料来源丰富、有抗冻与抗冲要求的渠道。优点是抗冻性和抗冲性好,施工简便且耐久性强;缺点是防渗性能差,需劳动力多等。 

  第四种为膜料类:使用年限在20~30年之间。包含土料保护层、刚性保护层,主要原材料是石、砂、膜料、土料以及水泥等。适用于中、小型低流速渠道。优点主要是防渗能力强且质轻,同时运输也比较便利。 

  第五种为沥青混凝土类:使用年限在20~30年之间。包含现场浇筑、预制铺砌,主要原材料是水泥、石以及砂等。适用于有冻害地区且附近有沥青料源的渠道。优点主要是防渗能力强且冻胀变形能力较好;缺点是造价高且料源少。 

  第六种为混凝土类:使用年限在30~50年之间。包含预制铺砌、现场浇筑以及喷射法施工,主要原材料是水泥、砂、石和速凝剂等。适用于不同地形、气候和运用条件的大、中、小型渠道和基岩及风化岩基的渠道。优点主要是防渗,抗冲性能好且耐久性强;缺点是需较多的施工设备,而且施工比较复杂。 

  3.水利工程渠道防渗措施分析 

  3.1 土料防渗措施 

  土料防渗造价低,投资少,并可以就地取材,但耐久性并不好,受到冻融作用易失去防渗性能,适合于气候温和地区的中小型灌溉渠道。土料防渗材料主要由粘土、粘砂混合土、灰土、三合土和四合土等为原材料混合而成。在施工过程中,土料的原材料需进行粉碎和过筛,从而清除其中的含有机质过多的表层土、草皮和树根等杂物:旌工中要严格控制配合比和含水率,宜先干拌后湿拌:防渗层厚度大于15厘米时,应分层铺筑,铺筑过程中应边铺筑边夯实。土料防渗层铺筑完成后,要加强养护,注意防风、防晒、防冻。 

  3.2 混凝土防渗措施 

  混凝土防渗在我国广泛应用,具有较好的防渗、抗冲、耐久性能,而且便于管理,但是其施工设备较多,施工程序复杂,对于缺乏砂石料的地区造价较高,适用于各类灌溉渠道。在施工中,水泥中要掺入减水剂和早强剂,石料应采用1~2级,混凝土预制板初凝后可拆模,轻度达到设计的强度的70%方可运输,砌缝应采用水泥砂浆填满压平,现浇完毕后,及时养护。   3.3 砌石防渗措施 

  砌石防渗方法具体包含干砌和浆砌两种。该方法施工起来比较简单,同时具有抗磨、耐久、抗冲等诸多优点。 

  (1)卵石衬砌防渗―――卵石衬砌的施工应按先渠底、后渠坡的顺序铺砌卵石。卵石衬砌有浆砌和干砌2种。干砌卵石开始有防冲作用,但用过一段时间以后,卵石间的缝隙会被泥砂充填,再经水中矿物盐类的硬化和凝聚作用,便形成了稳定的防渗层。卵石抗渗层的厚度,可根据使用要求和当地料源来定,一般采用15~30cm。砌石防渗要防止渠基淘刷,提高防渗效果,可在砌体下放置砂砾石垫层或铺设复合土工膜料层。 

  (2)块石衬砌防渗―――砌石防渗要求不高时,可采用干砌勾缝的护面防渗技术,防渗要求高的时候,就要采用浆砌块石护面防渗技术,分为护面式和重力墙式两种。石料的规格一般是长40~50cm、宽30~40cm;块石、料石厚度一般在15~30cm之间,石板不小于3cm,且要求有一面比较平整。衬砌的石料要质地坚硬没有裂纹。前者工程量小,投资少,应用较普遍;后者多用于容易滑坍的傍山渠段和石料比较丰富的地区。 

  3.4 膜料防渗措施 

  膜料防渗具有运输方便、防渗性能好、材料质轻、适应变形能力强、耐腐蚀性强、施工简便工期短、造价低等优点。但抗穿刺能力差,易老化,且与土的摩擦系数小,不利于渠道的边坡稳定性。适用于中、小型低流速渠道。膜料防渗在施工过程中,为保证施工质量,必须保持膜层得完整和土保护层的边坡稳定。当渠槽开挖平整且进行过灭草处理后,需根据灌溉渠道渠道的大小将膜料加工成大幅,自渠道下游向上游铺设,膜料应保留小褶,平贴渠基。 

  3.5 沥青材料防渗措施 

  目前最常见的沥青材料护面有以下3种: 

  (1)沥青混凝土――主要是把碎石或砾石、沥青、砂经加热、拌和、压实而成的防渗材料,该材料具有良好的稳定性、耐久性以及防渗效果。中、小型渠道护面厚度一般为4~6cm,大型渠道可以加厚到10~15cm,并设反滤层。 

  (2)埋藏式沥青薄膜――将渠底压实、平整然后清除杂草,洒少量的水,再将200℃的热沥青用机械喷洒两遍以上,形成一层不透水的薄膜,厚度在4~5mm。为了防止沥青老化和机械破坏,常铺设素土保护层。 

  (3)沥青席――是指用石棉毡、苇席、玻璃丝布、麻布、油毡等材料涂沥青层后制成的卷材。铺设时互相搭接,接缝用热沥青粘结。 

  4. 结束语 

  总而言之,水利渠道的防渗工程是水工施工中的一项核心技术之一,值得我们去深入广泛研究。因此,积极实施防渗工程,减少渠道渗漏水,是改进水利渠道工程建设并有效提高水资源利用率的重要任务。 

  参考文献 

  [1]丛学春,马玉薪.简议几种渠道防渗工程的施工方法[J]农村实用技术信息,2011年,第1期:46. 

  [2]于景惠,焦述琛,孙德山.渠道防渗技术措施的实用性对比分析[J].水利科技与经济,2010年,第7期:832―834. 

  [3]张晓磊,宁浩.渠道防渗技术探讨[J].现代农业科技,2010年第10期:243―244.v

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