浅谈渠道防渗类型最优方案的选定

2011-08-15祁辉

地下水 2011年1期

关键词：护面土料效益

祁辉

(河北省献县水务局,河北献县 062250)

浅谈渠道防渗类型最优方案的选定

祁辉

(河北省献县水务局,河北献县 062250)

渠道防渗是发展节水型农业行之有效的节水措施之一,合理的防渗类型方案选择,对保证防渗效果,提高投资效益,具有重要的意义。结合地区实际,按照经济合理原则,选择渠道防渗类型最优方案的问题,进行初步探索。

渠道防渗;类型方案;选定

渠道防滲,是节约灌溉用水,扩大灌溉效益,减少渠道输水渗漏损失的工程措施。渠道防渗工程,结构虽然简单,但投资额高,工程量大,材料用量多,因而在选择防渗类型时,必须慎重考虑各方面的因素,从各种类型方案中,选择出最经济、最适用的方案。

1 防渗效果,是选定防渗类型的前提

防渗效果是指渠道采取防渗措施后同原质土渠床相比,减少渗漏水量的数值(通常以百分数表示)。防渗效果大小,是衡量防渗工作效益的主要指标,也是进行渠道防渗的根本目的。不同类型的防渗形式,具有不同的防渗效果。目前,国内外通常采用的防渗类型,大体分为三大类。一是刚性护面,包括铨衬砌,砼衬砌,砖石衬砌等;二是膜料衬砌,包括塑料薄膜、沥青料、合成橡胶衬护等;三是土料衬砌,包括压实土料、改变渠床土料等。在上述防渗中,刚性护面的防渗效果,一般在 80%以上,使用年限 30～50年;膜料护面,防渗效果同刚性衬砌相似,使用年限也可达 10～15年,压实或改变渠床土料的防渗效果往往也能达到 50%左右,不过使用年限较上二种短的多,有的仅一、二个灌水季节。

在确定出不同衬砌类型的防渗效果值后,一般的讲,在其它因素大体相同的情况下,应尽先考虑选择防渗效果大的防渗类型,特别是在水资源供需矛盾尖锐、水的经济价值很高的地区,必须把这一条摆在优先地位,作为选择防渗类型的前提条件。

2 因地制宜,是选择防渗类型的基础

在各种防渗类型中,每一种都具有优点和适用条件,也都有其局限性。国内外防渗工程实践证明,没有任何一种防渗类型,能在所有条件下是最经济、最适用的。在甲灌区、甲渠道可能防渗效果很差。甚至在运用中遭到破坏,以砼衬砌为例,它在大多数场合下都证明防渗效果很好,而在高寒地区则常因冻胀而受到破坏,失去防渗作用。在选择防渗类型时,必须注意从本地区实际出发,做到因地制宜,扬长避短。这是选择防渗类型的基础。

就一个灌区,一条渠道来讲,因地制宜选择防渗类型,主要考虑的因素包括:灌区和灌溉系统的形式,交通运输条件,材料来源、劳动力和机械设备供应情况,以及渠道管理养护方面提出的要求等。对常用的几种防渗类型,在选择时要做到因地制宜。

2.1 砼衬砌

包括预制板衬砌和现场浇筑,这是国内外广泛应用的一种防渗类型。它具有防渗效果好,使用年限长(40～50年),糙率小、输水能力大,抗冲力强,便于管理养护等方面的优点,特别是在土壤透水性强,地面坡降大,征地费用高,附近有可用的砂、石骨料,地下水位较深,交通运输便利的条件下,尤为经济适用。砼防渗也有其局限性,从一些遭到破坏的实例总结出的教训,证明在下列自然条件下不宜选用:含膨胀粘土和石膏的渠床上,风化严重的孔状灰岩上,常因渠床膨胀和干缩而产生张力,导致砼受拉破坏;地下水位高于渠底时,一旦渠道放空,砼板受到外部静水扬压力作用,容易发生砼板断裂现象;在高寒地区,常由于含水土壤冻胀而使砼板受到破坏,特别是地下水位高,又无排水措施时,冻胀破坏更为严重。

2.2 浆砌石

属于刚性护面,其适用条件和使用年限,同砼衬砌相近。在保证施工质量,搞好维修养的情况下,防渗效果也可达80%以上。因为这种防渗措施,主要使用大量石料,必须能够就地取材,减少运输费用。

2.3 塑料薄膜防渗

这种防渗材料在国内外渠道防渗中应用的愈来愈多。它具有很多优点,主要是防渗效果好(可达 90%以上),适用性强,有良好的耐冻性,耐热性,而且成本低,施工方法简单,重量轻便于运输,特别是在地下水位高,渠床含有膨胀粘土,气候寒冷,地面平缓,渠道流速小,交通不便等项条件下,应用这种防渗形式,更是具有砼等项防渗形式所无法比拟的优越性,是最经济、最适用的防渗类型。塑料薄膜防渗存在的问题有:一是不宜明铺,需加土料保护层,渠中流速不能加大,渠道断面不能减少,不能减少节省占地,在地少人多,土地征收费用很高的地区,采用这种防渗形式不够经济;二是防植物根穿能力差,在芦苇、杂草丛生的渠床不宜采用;三是同刚性护面比较,其使用年限较短(10年～15年),养护维修费用较高。

2.4 压实土料防渗

在地势平坦,纵坡缓,流速小的渠道上,渠床土壤属于壤土、黑土、黄土、粘壤土等粘聚性土壤时,由于透水性较弱,可以采用压实渠床土料防渗。在做法上,有原状土压实和翻松渠床再压实两种,其防渗效果随土壤性质和压实深度而异。这种防渗类型,由于耐久性差,一般一、二年即失去防渗作用,所以只在经济水平低,劳动力比较充裕的地区,作为临时防渗措施加以选用。

从以上可以看出,每一种防渗都有其适应的条件和范围。超出这些条件,适用变成不适用,甚至完全遭到失败。因此,选择防渗类型时,必须从本地区的具体条件出发,因地制宜,就地取材的防渗类型,往往是最经济、最适用的防渗类型。

3 造价高低,是选择防渗类型的重要控制因素

各级灌溉渠道,进行防渗的重要性和急迫性,是众所周知的,一项防渗工程,投资大小,往往是该项工程能否实施的重要控制因素。在选择防渗类型方案时,在其它方面的条件,主要是防渗效果、因地制宜两项条件,能够基本满足要求时,应尽量选择投资小,造价低的防渗类型,以便同经济水平和能力相适应,使工程尽早列入计划,缩短投资周期,提前发挥工程效益。