灌区渠道衬砌形式的选择和应用

佀永顺

(渭南市洛惠渠管理局,陕西渭南 715100)

灌区渠道衬砌形式的选择和应用

佀永顺

(渭南市洛惠渠管理局,陕西渭南 715100)

灌区是以水为核心的农业生产系统,灌区的形成也为农业的发展做出了巨大贡献。在灌区建设过程中由于各种环境的影响,各级渠道形态各异,对农业灌溉效率和对水资源的利用效果也差异较大。本文根据作者多年的水利施工经验,分析了目前各级渠道的衬砌形式,并指出了在日常管护中注意的事项。

灌区渠道 农业灌溉 衬砌形式 衬砌管护

1 引言

随着我国经济的发展，各种设施的不断完善，我国农业产量已经逐渐满足全国粮食的需求，并逐年增加出口量。其中，对农作物的灌溉设施的完善是农业发展的重要前提。农作物灌溉是一套完整的系统，包括灌区建造和渠道修建。我国的灌区建造始于20世纪50年代，至今已经存在70多年的时间，通过专家的不断改进和修缮，其发展程度已经具备较高水平。然而，对于农业灌溉中的渠道修建重视程度不足，投入资金有限，导致在进行灌溉过程中存在时间延误和水资源大量浪费的现象。本文通过对我国现有渠道衬砌形式的分析，认为在不同的灌溉环境中应选择不同的渠道衬砌形式，并指出日常对渠道的管护过程中应注意的事项，从水资源的运送过程中加以保护，促进我国农业更上一层楼。

2 灌区渠道衬砌形式极其运行情况

土渠是一种最为原始的灌溉输送形式，它造价最低，使用范围最广，但渗漏严重，对水资源的利用率较差；另外因为它没有采取任何的衬砌防渗手段，这种渠道往往还会在周围滋生杂草，产生堵塞，影响渠道正常输水。在水资源日益短缺的今天，土渠和建设节水型社会的理念背道而驰，必将被越来越多的衬砌渠道所代替。

灌区渠道衬砌可以有效的防止灌溉水在输送过程中产生的渗漏现象，除此之外，还可以稳固渠道断面，节约土地，减少管护费用。不同衬砌形式的选择，其对渠道的横截面、输水能力和防渗效果都有不同的影响。灌区渠道一般分为干渠、支渠、斗渠和分渠，不同渠道类型对灌溉水输送的要求也不相同，对于干渠和支渠，由于输水流量大、时间长，其在输送过程中对渠道的输送效率、防渗效果要求更加严格。对于不同地区，其水资源量、农作物特性、天气、温度等环境不同，所需渠道的衬砌形式也有所不同，因此衬砌形式的选择除优化断面外，还应因地制宜，才能达到最好的效果。

2.1 浆砌石衬砌渠道

浆砌石渠道是在土渠后出现的一种渠道形式，一般采用梯形横截面，个别采用弧底梯形的形式，多用于斗渠及斗渠以上渠道。浆砌石渠道相对于土渠而言，其防渗效果好、抗水冲刷能力高；另外，由于衬砌厚度一般都较大，所以防冻效果也优于其他渠道；最为重要的是，浆砌石渠道日常防护工作相较于土渠更加简单快捷。土渠的日常防护频率高、工作量大，而浆砌石坚固度好，免去了很多日常养护的工作。浆砌石渠道也是我国较早的一种渠道形式，目前我国大多数浆砌石渠道运行完好，个别渠道由于地方天气原因产生渠道破损现象，但问题相对较轻且容易修补，对于一些经济欠发达地区和石材充足地区，仍是一个不错的选择。

2.2 预制混凝土衬砌渠道

预制混凝土衬砌渠道是在浆砌石衬砌渠道后的又一种有所发展的衬砌渠道形式。预制混凝土渠道最初出现在上世纪60年代，多采用梯形横截面积形式，这种衬砌渠道形式的出现，一方面提高了渠道施工的效率，另一方面增加了渠道的稳定性和防渗能力。预制混凝土板大多用于半坡渠道，分为大板和小板。小板相对来说施工更加快捷，较多用于斗渠以下渠道，但由于小板在具体使用中搭接较多，使得灌溉水更容易从搭接缝中渗透，遇到较冷天气时，水分结冰导致混凝土板破损，从而产生裂缝导致渗水现象更加严重；混凝土大板搭接缝数量较少，无较大范围的渗水破损现象。后期，为了避免这种搭接缝的渗水，在混凝土板下铺设玻璃丝油毡、土工布等，有效的减少了渗水破坏现象。大板多用于斗渠以上渠道，施工速度快，接缝较少，防渗效果更好，也更利于稳定。

除此之外，常见的预制混凝土衬砌形式还有预制空心楼板衬砌。空心楼板衬砌又被成为多孔保温板衬砌，其最主要的特性就是保温功能。通过专家多年的施工发现，这种衬砌形式相较于其他预制混凝土形式具有很好的稳定性，因为其保温功能可以在较冷天气有效防止基土受冻膨胀，又由于其防渗措施较为完善，本身的厚度较大，所以经过多年使用后仍无大面积的裂缝现象。不过相对于其他预制混凝土衬砌，空心楼板衬砌形式使用量较少，产生这种现象一方面是由于其重量较大，不易施工，且在其他形式衬砌加以防渗措施后效果相当，另一方面是由于这种衬砌形式造价相对较高。

2.3 现浇混凝土衬砌渠道

现浇混凝土衬砌形式较于预制混凝土衬砌形式，最为明显的一个改善就是其在具体应用过程中搭接缝少，具有很强的整体性能，防渗效果极强。不仅如此，现浇混凝土衬砌还可以减少土壤中水分的增加量，降低冻土膨胀的程度。这种衬砌形式的横截面积一般采用梯形或U形或弧底梯形。

梯形的现浇混凝土衬砌是目前中衬砌形式中最为常见的一种横截面形式。这种衬砌横截面稳定性较强，施工简单效率较高，可以在大部分地区使用。但对于一些偏冷性地区，尤其是在常年使用的情况下，输送水位以上部分由于土壤冻结膨胀致使混凝土向内部形变，而水位线以下部分则温度较高，没有形变产生，如此则导致混凝土板产生剪力，对混凝土板造成破坏，产生裂缝。弧底梯形衬砌形式可以使得输送水分布更加均匀，尤其是对于含沙量较大的灌溉水，其输水输沙能力更强，同时也可以有效防止上述梯形断面所述剪力的产生。U形横截面更多的用于斗渠及以下渠道，输送效率高且具有较强稳定性，今年得到了广泛的推广使用。

3 渠道衬砌管护注意事项

渠道衬砌管护是保护渠道正常使用的必要工作，在日常管护中要注意三项工作。首先，注意检查渠道衬砌的基土膨胀情况。在渠道衬砌形式中基土膨胀是造成衬砌结构破坏、水资源浪费的主要原因，要根据实际使用情况合理的采用保温措施，进行渠道基础的置换或适量加大渠道衬砌的厚度，减少低温行水。其次，在行水间歇期加强渠道巡护，及时处理衬砌破损和要裂缝，最大限度减少漏水几率，杜绝衬砌破坏恶性循环。最后，禁止在渠道靠近衬砌一侧栽树和种植，避免对渠道衬砌造成生物破坏；及时清理渠道内淤泥杂草，消除渠道堵塞现象，保障渠道通畅。

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