水利渠道工程的防渗与设计

[摘 要]随着水资源短缺的情况日益严重，合理利用、节约水资源就显得十分重要。水利渠道工程与水资源的合理利用息息相关，提高水利渠道工程的防渗能力是合理利用、节约水资源的有效途径。本文主要探讨了水利渠道工程的防渗与设计的问题。 
[关键词]水利；渠道；防渗；设计 

　　引言 
　　水资源短缺导致了水资源供需的尖锐矛盾，构建节水型社会是缓解这一矛盾的重要手段。根据资料显示，占全国总用水量一半以上的农业用水，其水利渠道中水的利用系数很低，主要原因是使用渠道防渗工程技术的渠长仅占总长的1/5，而工程实践表明，采用渠道防渗工程技术可以大大提高水的利用系数，此外，由于渠道防渗技术的采用，渠道渗水量大大减少，使地下水位降低，可以有效防治土壤次生盐渍化的发生。因此，在我国大力推广渠道防渗工程技术很有意义，本文将针对此做具体介绍。 
　　一、渠道防渗的重要性 
　　渠道防渗是目前应用最广泛的节水灌溉工程技术措施，它可以极大地减少农业灌溉用水的浪费渠道采取防渗措施后，可以提高灌溉水的利用率，缓解农业用水供需矛盾，节约的水可扩大灌溉面积，进一步促进农业生产的发展；可以减少渠道占地面积，防止渠道冲刷淤积及坍塌，节约运行管理费用，有利于灌区的管理；可以降低地下水位，防止土壤盐碱化及沼泽化，有利于生态环境和农业现代化建设。渠道防渗是节约用水，实现节水型农业的重要内容。我们的观点是：多数情况下应优先考虑采用低压管道输水，因为低压管道输水灌溉节省地，更节水；输水快；投资并不比某些防渗渠高多少，只要精心设计工程投资有可能低于防渗渠。 
　　二、渠道防渗材料的选用 
　　1、土料和石材 
　　土料的原材料是粘土、粘砂混合土、灰土等，虽然成本都比较低廉，使用也方便，但是不抗冻，在寒冷地区不适用，并且维护保养费用较高，目前已不常采用此种材料。石材，抗流水冲刷性能强，耐磨性能好，抗冻且在石材丰富的地区方便施工、成本低，但是缺点是缺乏石材的地方较难采用。 
　　2、水泥土、混凝土和沥青混凝土 
　　水泥土的主要原材料是土料，再同水泥、水掺混而制成。由于土料成本低，因此水泥土造价并不高，且使用方便。但不抗冻，因此不适用于寒冷地区。混凝土目前采用较多，其可减少大部分水的渗漏、抗流速大的水流、经久耐用，基本无使用地区限制，但是抗变形能力差，一般造价较高。沥青混凝土的优点较多，抗冻、抗变形，具有一定的保温作用，缺点是沥青往往不足。 
　　3、薄膜材料 
　　薄膜材料防渗性能好，一般可分为以下几种：PE、PVC类塑膜，其优点是质量小、可延展性好、成本低且可使用寿命符合要求；PVC复合防渗布，由PVC等原料涂于无纺布制成，抗老化、导水效果好，但是成本高，基本上在对防渗要求比较高的大型工程才会使用。 
　　三、 渠道防渗技术 
　　渠道衬砌是渠道水利工程改造的主要内容和主要的目标，因此，工程方案比较集中的，也主要是衬砌方式的比较与设计，包括渠道衬砌形式、厚度及超高等。衬砌的设计与施工是农田防渗水渠建造工作中极为重要的一个环节，在一般的情况下，梯形渠道的设计和施工是农田水利建设中最主要的一个环节。 
　　1、砂砾垫层施工 
　　渠道粘性土斜墙填筑完成后，采用挖掘机进行粗削坡，人工进行精修处理，处理时按照设计高程挂线、整平。坡面修整完成后，验收合格后进行砂砾1000垫层施工。砂砾料运输到现场后，堆放在堤顶，从下到上在坡面上均匀摊铺。砂砾料摊铺完成后，用反铲进行粗削坡，然后人工进行精修坡。人工修坡时，分别在坡脚、坡肩、及坡面布设控制桩，顺渠道方向布置一排桩，桩与桩之间线绳连结，把渠坡分成若干小块，线绳之间挂滑动线绳，人工移动，控制削坡厚度，并严格控制坡面平整度。坡面修整完成后，采用平板振动夯对坡面进行压实。压实过程中人工对出现的坑洼及时找平。人工进行坡面修整，人工修坡只需根据测量放样单进行加密控制坡顶高程、坡面高程、平整度和渠底的开挖高程。 
　　2、平整度和厚度的控制 
　　平整度一般先从人工修坡工艺进行控制，再就是保温板铺设时用砂土或细砂找平进行控制，最难控制也是最容易出现问题的就是混凝土衬砌时的平整度控制，混凝土衬砌完成20分钟后要进行抹光工作，抹光的工作要放慢，尽量保持坡面的光滑，对不平的地方要进行找平，如果用抹光机完成的抹面，完成后要进行人工抹面。混凝土厚度直接关系到施工质量和项目成本，由于农田水利渠道水的流速不是太大，设计的施工要满足实际的要求，主要取决于坡面开挖时是否存在欠挖现象和衬砌机工作时的工况在混凝土施工过程中安排一个专人在混凝土趟铺时用对混凝土的厚度量测，若发现超浇部分及时在要求误差范围之内进行衬砌机高度的调整。 
　　四、.水利渠道工程规划设计对策 
　　1、设计施工前的准备工作 
　　做好水利工程的规划设计，先要做好施工前的准备工作。准备工作主要有两项：一是，资料的收集和现场的勘查。二是，机械、材料、技术、水电等准备。资料收集要全面充分，不仅收集相关水文、气象资料，还要收集相关邻域内当前科学技术研究成果等资料。地质勘查，必须按照相关规范要求严格进行。对岩土分类，滑坡、裂缝、断层等方面的工程地质信息需专业的详细深入了解分析。还要对土壤的干密度、含水率、孔隙度、抗剪切的强度、冻胀性、渗透系数等从物理、化学、力学等各方面的性质加以掌握。还要具备灌区地图、平面、纵横断面等各种地形图。施工器械设备、材料、水电、技术准备都需按照实际情况需求配备。 
　　2、施工中混凝土衬砌的渠道防渗控制 
　　渠道渗漏主要是混凝土衬砌出现问题。在混凝土衬砌的每一环节中对技术和施材的质量进行严格把关，才能达到渠道渗漏的有效控制。加强混凝土衬砌渠道防渗的地基处理，按照标准对地基进行开挖或填补，严格的夯实与平整，做到渠道衬砌密度的质量要求。在削坡出现过渡性问题时应用与现浇同一标号的混凝土填充，不能用浮土。为防止渠基处理不当引起渠道渗漏，必须做好临时性的排水系统。 
　　五 结语： 
　　综上可知，水利渠道可因各种原因出现渗漏，遵循一定原则做好渠道防渗，在施工中认真把握技术、材料等各项条件，才可以有效达到防渗效果。防渗工程将是水利渠道未来不断改进和发展的一个重要任务。