北海市合浦水库工程管理局 536125
摘要:渠道防渗是灌区充分利用水资源、扩大灌溉面积的关键性措施之一。目前主要采用土料防渗、水泥土防渗、砌石防渗、混凝土防渗、膜料防渗等形式进行渠道防渗,不同防渗形式的技术原理、技术要点、适用条件、效果及推广条件差异明显。结果表明,渠道防渗后,显著提高了渠系水利用系数,节约了投资和运行费用,而且随着生态防渗技术的推广,渠道防渗生态效益也逐渐显现。
关键词:渠道防渗;灌区
引言
我国水资源匮乏,发展节水型农业是国家农业发展的必然方向。渠道防渗技术就是灌区节水的重要措施,能够减少渠道水损失,节省大量灌溉用水,现阶段,我国现有的灌区渠道都没有必要的防渗措施,造成了大量水资源浪费,开展灌区渠道大规模防渗加固工程十分必要。
1.渠道防渗技术发展中存在的问题
目前已经防渗衬砌的渠道所占比例很小,与发达国家相比还存在很大差距,一是防渗衬砌标准低,已经防渗衬砌的渠道损坏严重。在渠道防冻胀技术措施方面,采用适应削减冻胀的防冻害原则,虽然降低了工程造价,但工程老化损坏严重,据调查,黄河上中游大型灌区干支渠道及建筑物老化损坏率为30%~40%;二是在防渗抗冻新材料新技术的研究开发及推广应用方面还做得很不够。过去多采用灰土、三合土夯实、砌石和混凝土防渗,采用和推广了薄膜等新型防渗材料和新型复合材料防渗结构形式,取得了较好的防渗效果;三是施工机械化程度还很低,与国外发达国家相比差距较大。发达国家在渠道防渗工程施工技术方面,机械化程度较高,施工质量好,进度快。
2.灌区渠道防渗施工技术分析
2.1土料防渗
(1)技术原理
在渠床表面铺上一层适当厚度的粘性土、粘砂混合土、灰土、三合土和四合土等材料,经夯实或碾压形成一层紧密的土料防渗层,以减少渠道在输水过程中的渗漏损失。
(2)技术要点
清除渠底和渠坡含有机质多的表层土和草皮、树根等杂物;选用符合要求的土料、石灰、砂石和掺和料,土料的原材料应粉碎、过筛,素土粒径不大于2.0cm,石灰不大于0.5cm;试验选定适宜的土料防渗配合比,严格撑握土料的最优含水量,拌和后含水率与最佳含水率的偏差值不大于1%;确定防渗层厚度,根据不同土料种类,渠底厚度10cm-40cm,渠坡10cm-60cm;严格控制土料的配料、拌和、铺料和夯实或碾压,防渗层厚度大于15cm时,应分层铺筑;铺筑时应边铺筑、边夯实,夯实后土料的干容重不得小于设计容量,铺筑完成后,应加强对防渗层养护,保持充分湿度和较高温度。
(3)应用效果
一般可减少渗漏量的60%~90%;可以就地取材;技术简单,农民容易掌握;造价低,投资少;可充分利用现有的碾压机械设备。
2.2水泥土防渗
(1)技术原理
将土料、水泥和水按一定比例配合拌匀后,铺设在渠床表面,经碾压形成一层紧密的水泥土防渗层,以减少渠道在输水过程中的渗漏损失。
(2)技术要点
所用土料应风干、粉碎,过5mm筛;水泥土现场铺筑应做到配料准确、搅拌均匀、摊铺平整、浇捣密实。拌和水泥土时先干拌、后湿拌,铺筑水泥土前应洒水湿润渠基,半小时左右,将拌好的水泥土按先渠坡后渠底的顺序均匀铺筑。初步抹平后,宜在表面撒一层厚2mm的水泥,随即揉压抹光,每次抹和料从加水至铺筑宜在1.5h内完成;设置保护层的塑性水泥土应在塑性水泥土初凝之前铺设完毕。当保护层为水泥砂浆时,应在水泥砂浆上刷一层水泥浆,用钢板压光,并且养护两周以上;注意留引缩缝,一般1.5m~2.0m留1条,并用适宜材料填缝止水。
(3)应用效果
一般可减少渗漏量的80%~90%;可以就地取材;技术简单,农民容易掌握;造价低,投资少;可以充分利用现有的拌和及碾压机械设备。
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2.3砌石防渗
(1)技术原理
将石料浆砌或干砌勾缝铺设在渠床表面,形成一层不易透水的石料防渗层,以减少渠道在输水过程中的渗漏损失。
(2)技术要点
采用浆砌块石防渗时,先将石料用水洗刷干净;砌石应分层砌筑,基础第1层应选用较大块石,每层厚度约25cm-30cm,选用的块石面高度尽可能一致,两边面石砌好后,在其中倒入砂浆,砂浆厚度为每层厚度的1/4-1/3,然后填塞碎石块进行灌浆;砌筑块石或片石时,应注意将模缝与纵缝相互错开,砌体应洒水养护7d;地下水位较高的地区,应在砌体下设排水孔;浆砌块石砌体每隔20m-50m留一条伸缩缝,约宽3cm,用水泥沙浆灌注。采用干砌块石防渗时,先将渠床清理,平整和夯实,在渠底铺一层约5cm厚的砂浆垫层,然后将石块安放平稳,并用碎石塞紧,如用块石衬砌,一般厚度为20cm-40cm,如用片石厚度为15cm,将石块之间的缝扫净并洒水湿润后,用水泥沙浆勾缝,并进行养护。
(3)应用效果
抗冲流速大、耐磨能力强;抗冻和防冻害能力强;具有较好的防渗效果,可减少渗漏量50%左右;就地取材、造价较低;能有效地稳定渠道。
2.4混凝土防渗
(1)技术原理
将混凝土铺设在渠床表面,形成一层不易透水的混凝土防渗层,以减少渠道在输水过程中的渗漏损失。
(2)技术要点
混凝土衬砌按施工方法分为现浇和预制2种。对于现浇混凝土防渗,其技术要点为:根据地质条件和方便施工来确定防渗衬砌断面形式及要素;选择适宜的结构形式和强度标号,一般大块平板现场浇筑,厚度8cm-10cm,混凝土标号采用C15-20号,板间布置横向和纵向伸缩缝,并用沥青混合物或沥青砂浆油膏等进行填缝;在地下水位较高的渠段,应设置排水垫层或开挖排水暗沟;按拉线放样、清基整坡、分块立模、配料拌和、浇灌捣筑、光面养护、渠堤处理等七道工序进行施工。对于预制混凝土板防渗,其技术要点为:按预制板施工机械及人工搬运要求确定预制板尺寸;清基测量,按设计断面结构整坡、打桩拉线放样;在铺设断面的坡脚与坡顶设置固定齿槽,在平行水流方向每隔15m-20m设置一道混凝土隔墙;自下而上铺设,各预制板间留1cm-3cm的缝隙,用砂浆填缝。
(3)应用效果
防渗效果好,一般能减少渗漏损失90%~95%以上;耐久性好、寿命长,一般混凝土衬砌渠道可运用50a以上;糙率小,可加大渠道流速,缩小断面,节省渠道占地;强度高,防破坏能力强,便于管理。
2.5膜料防渗
(1)技术原理
用不透水的土工织物(即土工膜)铺设在渠床表面,形成一层不易透水的防渗层,以减少渠道在输水过程中的渗漏损失。
(2)技术要点
土工膜有多种,常用的有聚氯乙烯膜、沥青玻璃纤维布油毡、复合土工膜等,应根据其适宜的应用条件来选择;清理和开挖基槽,在基槽上口的两肩各作宽20cm-30cm的戗台或小沟;加工膜料,可用焊接、粘接和缝接,现场铺设采用粘接或搭接时应重叠10cm-15cm,铺设时将膜料边缘埋入戗台或小沟,以防膜料下滑;在膜料上覆盖土层并夯实。
(3)应用效果
防渗效果好,一般能减少渗漏损失90%-95%以上;适应变形能力强;质轻、用量少、方便运输;施工简便、工期短;耐腐蚀性强;造价低,塑膜防渗造价仅为混凝土防渗的1/15-1/10。
3.结束语
水利工程渠道防渗施工质量的好坏以及维护工作的好坏不仅关系到水资源的利用情况,更关系到人们的日常生产、生活。因此,在水利工程渠道防渗施工过程中,应不断加强施工要求和防渗技术的创新,针对水利工程渠道渗漏的不同问题,采取适当的渠道防渗施工措施,从根本上提高水利工程渠道防渗施工的质量,减少渠道使用过程中渗漏问题的产生,使水利工程渠道能够真正的造福人民。
参考文献:
[1]黄维,王纳新.水利工程渠道防渗施工技术探讨[J].科技与企业,2013,20.
[2]程辉.水利工程渠道防渗的意义及防渗技术措施[J].科技与企业,2012,22.
论文作者:吴秀武
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/9/27
标签:防渗论文; 渠道论文; 技术论文; 混凝土论文; 灌区论文; 水泥论文; 厚度论文; 《基层建设》2016年13期论文;