灌溉渠道渗漏损失的实测方法分析

李德成

(黑龙江省庆达水利水电工程有限公司，哈尔滨 150080)

现有灌区在考虑渠道防渗的必要性和选择防渗方法时，都需要预先知道渠道的渗漏损失。渗漏损失一般通过实测确定，或用理论公式和经验公式计算。在理论计算公式计算方法下，影响渠道渗漏量的因素复杂，很难全面考虑，因而不得不简化一些条件，采取某些假设，导致理论公式计算的结果只是一些近似数值。经验公式是根据一些实测数字统计而得，应用时与某一渠道的具体条件不会完全一样。实测方法则比较符合实际，各地多采用些方法，只是过去由于仪器设备的限制，成果亦不够理想;但在近些年这方面的条件已有了明显改善，实测方法也突现出其实用性和有效性。现就几种常用的渠道渗漏损失实测方法分析介绍如下，以供参考。

1 动水测定法

选定一中间无支流的典型渠段，设置上下两个断面进行测流，两断面的流量差即为该渠段的渗漏损失量(水面蒸发损失忽略不计)。常以每公里损失流量占进入该渠段流量的百分数表示，即:

式中:σ为每km损失的流量占流入该渠段流量的百分数，%;L为渠段长度，km;Q进为流入上断面的流量，m3/s;Q出流出下断面的流量，m3/s。

实测断面流量的方法很多，如采用速仪、量水堰、量水槽等方法，应根据具体情况选定适宜的测流方法。一般小型渠道可用量水堰测流。选择典型渠段时，其地质和水文地质条件要有代表性，渠段要顺直，断面要规则，并有足够的长度。当正常流量Q＜1 m3/s时，渠道测渗段的长度L应≥1 km;当Q=1～10 m3/s时，L应≥3 km;当 Q=10～30 m3/s时，L应≥5 km;当Q=30～100 m3/s时，L应≥10 km。对于透水性弱的土壤或有护面的渠道，L应更长些并注意在观测时应尽量保持渠道流量的稳定。

同一渠道在不同的季节和通过不同流量时，其渗漏损失不同，因此，必须分别测定不同季节不同流量下的渠道渗漏损失。些外，渠道放水初期，由于首先需要湿润渠床干燥的土壤，水量损失较多，随着渠床土壤渐趋饱和而转入稳定渗漏。由初渗到稳渗的时间，一般约需3～5 d，有的5～7 d或更长。因此，需要考虑渗漏强度与时间变化的关系，最好连续观测一段时间，绘出渗漏过程线，分析其变化规律。

在渠道运用过程中，也可以利用上、下两个枢纽渠系建筑物之间的一段渠道来测定渗漏损失。具体方法是在渠道行水期间，记录进入上游枢纽的流量、流入各分水渠道的流量以及通过下游枢纽的流量，汇列成表1。

表1 渠道渗漏损失计算示例表

该渠段的渗漏损失计算公式为:

式中:S为该渠段渗漏损失的流量，m3/s;Q出为通过下游枢纽的流量，m3/s;ΣQ分为流入各分水渠道流量的总和，m3/s;σ为每km损失的流量占流入该渠段流量的百分数/%;L为渠段长度/km。

为了获得精确成果，在实测过程中必须使进入上游枢纽和流入各分水渠道的流量保持稳定;如果上述流量有变化，则各枢纽和分水口观测流量的时间必须和水的流程时间相适应。

2 静水测定法

选定有代表性的渠段，长度一般约30～50 m，两端筑以横堤，使形成封闭渠段，渠中设立水尺，然后向渠段中充水至正常高水位。每隔一定时段△t，观测水位降落数△h，在每次观测后，随即加水补充至正常高水位;或每隔一定时段△t，加入水量W，维持其正常高水位。如此反复进行，直至达到稳渗阶段为止。实测结果显示，采用实测加入水量W的方法，其成果精度较观测水位降落数的方法为高。静水测定法工作条件较好，可以测得精度较高的成果，适用于渠道水含沙量小、土壤渗透性小，有防渗护面或者是渠段不够长、不便于用动水法测的渠段。但采用这种方法需要隔断渠道，故只能在停水时试验;另外，修筑横隔堤及试验时充水等，所需工程量投入较多，在实际运用中常受到某些客观条件的限制。

3 同心环测渗法

这种方法是用不同直径的两个钢环，测定渠床土壤的渗透系数，然后再按公式计算渠段渗漏损失。同心环测渗法简易灵便，适用于不同地质与水文地质条件及不同大小的土质渠道。但测试水头低，侧向绕渗很难消除，最好与其他测渗方法(如渠段静水测渗法等)配合使用，互相验证。

4 渠下集渗法

为了仔细研究某种衬砌护面(包括接缝)的防渗效果，有时采用直接在护面下收集其渗漏量的方法。护面施工前，在测验段的渠床底部做一不透水层，不透水层的上面铺透水材科和导水管，然后再在上面铺设拟观测的防渗护面。渗漏水由导管引入渠侧的量水器，可直接测定在某一时间内该渠段的渗漏损失。这种测渗方法精度高，但费工费料太多，一般只用于科学研究。

除了以上介绍的几种方法以外，还有钟罩形测渗仪法、渗漏轮廓法、电阻法、室内渗透仪法等，这几种方法由于精度较差或局限性较大，一般很少采用。

[1] 陕西省水利科学研究所.渠道防渗[M].北京:水利电力出版社，1978.

[2] 季仁保，周福国.渠道防渗技术新进展[J].中国农村水利水电，2003，45(4):1-4.

[3] 李安国，建功，曲强.渠道防渗工程技术[M].北京:中国水利电力出版社，1998.