灌区渠道防渗加固措施探讨
2016-03-25谢岳青
谢岳青
摘 要:本文主要研究灌区渠道防渗加固措施,分析了灌区渠道建设的现状和存在的问题,并对常见灌区渠道防渗加固技术措施进行了探究,认为灌区渠道防渗加固工作能够明显提高渠道输水能力和水资源的利用率,对节约农业用水有着显著的作用。
关键词:灌区;渠道;防渗加固
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。
一、灌区渠道体系现状
我国农业发展水平不高,灌区渠道建设存在着规划不合理、技术投入不足、配水用水效率低下等问题。
(一)渠道体系不合理
我国灌区内渠道体系建设科学技术水平不高,缺乏完善的技术指导,没有形成完善的渠道体系,渠道完整性不高,存在着许多不合理的设计问题,而且长期以来灌区渠道都采用了粗放的管理模式,长期松懈,渠道的检查和维护工作不到位,大量渠道建筑都存在着破坏,田间基礎配套设施不足,灌区尾部和末端提灌区域保证率可靠性都不能满足要求,运营管理制度和维护技术措施缺乏,整体运行情况较差。
(二)渠道输水配水利用率低
相关研究资料显示,我国土渠平均灌溉水利用率在40%左右,意味着超过一半的水都被浪费了,很多灌区内的渠道建设时期较早,缺乏现代化的修建技术,没有较高的整体规划水平和意识,出现了漏水渗水严重的问题,水资源被大量浪费,增加了农民负担,违背了农业可持续的基本发展原则。
二、灌区渠道防渗加固措施
(一)混凝土浇筑防渗措施
混凝土防渗加固是一种常见渠道防渗加固施工技术,应用混凝土结构提高渠道的防渗性能和强度性能,适用于山区渠道,有着十分理想的防渗加固效果。
1、开槽现浇混凝土防渗加固
该防渗加固工艺在土渠渗漏或者出现裂缝、坍塌的位置直接开挖土槽,在挖开的渠道内现浇防渗混凝土板,这是一种施工简单、成本较低的防渗加固工艺,但是要注意防渗混凝土面板对基础沉降变形比较敏感,基础沉陷和冻胀等问题容易造成混凝土面板裂缝,这一类裂缝的处理比较困难。
2、浆砌块石现浇混凝土面板防渗加固
浆砌块石现浇混凝土板相比于现浇混凝土有着更强的防渗性能和耐久性,相应的施工工艺难度也较大,综合投资要高于现浇混凝土面板,可在关键性的骨干渠道的防渗加工施工中应用这种防渗加固方法。
3、干砌块石灌注混凝土
这是一种施工成本较低的防渗方案,但是结构耐久性不理想,防渗效果也不如以上两种防渗加固方案。
(二)水泥砂浆防渗加固
水泥砂浆防渗加固技术是一种有着明显施工成本优势的防渗加固方法,在上世纪80年代的渠道防渗施工中应用比较广泛,该施工方案直接在浆砌块石基础上涂抹1:2水泥砂浆,显著改善渠道的抗渗性能。但是水泥砂浆抹面的防渗加固面临着水泥砂浆较高的收缩率问题,水泥砂浆固结后会产生较大的收缩,容易出现干缩裂缝,影响其防渗加固效果,因此在现在的渠道防渗加固施工中已经比较少用。
(三)浆砌块石防渗加固
1、浆砌块石勾缝
对于边远山区的灌区渠道,无论是施工建设还是防渗加固,都面临着施工材料运输困难的问题,所以就地取材因地制宜是比较合理的,浆砌块石勾缝防渗加固就是这样的一种方案,在浆砌块石堆砌的渠道上使用水泥砂浆直接勾缝封堵,能够改善渠道的抗渗性能,但是勾缝处理的耐久性不理想,砌体之间的密实度不高,裂缝和渗漏容易发生,一般多用于临时性应急防渗加固或者成本局限比较严重的情况。
2、浆砌块石衬砌防渗加固
浆砌块石防渗加固技术适应多种渠道截面形式,包括矩形、梯形、U型,矩形渠道断面还能够用作重力渠堤,一般来说综合考虑渠道对防渗性能、综合造价的要求,阴坡选用浆砌石衬砌,阳坡采用混凝土衬砌的方案比较合理,能够获得渠道工程比较理想的综合效益。
3、重力式浆砌石衬砌防渗设计方案
梯形截面形式渠道的防渗加固可采用这样的方式进行防渗改造,按照设计比降全面修正原渠道,渠底衬砌浆砌石,浆砌石面层现浇至少20cm混凝土,两侧坡面设计为重力式浆砌石挡土墙,采用垂直背水面结构,墙顶用现浇混凝土压顶,采用这样的结构形式来显著改善渠道渠堤的稳定性和抗冻、抗冲击性能,对于风化严重,地表破碎平整度差的区段防渗整治效果比较理想。
4、护坡浆砌石衬砌防渗设计
这种防渗渠道两侧均为浆砌石护坡,垂直厚度超过30cm,迎水面坡度设计为1:1,边坡顶同样用现浇混凝土进行压顶,处理宽度为30cm,厚度10cm左右,渠底根据设计比降全面修整,铺浆砌石,面层现浇20cm混凝土,两侧护坡均进行防渗处理,提高渠道的抗渗性能,减少水损失。
要注意所有使用混凝土作为防渗层的浆砌石防渗渠道都应该设置必要的伸缩缝,纵向伸缩缝一般设置在渠墙和边坡渠底的交界,横向伸缩缝一般贯通于浆砌石混凝土衬砌层,间距在6m左右,伸缩缝宽度在1.5cm左右即可,采用全断面伸缩缝形式,使用PE底发闭孔泡沫塑料胶板填充,上部填充8cm深PT胶泥,下部铺设40cm宽土工布防渗止水。
(四)复合土工膜防渗
是一种新型的灌区渠道防渗技术,土工膜有着优良的防渗、排水和防护性能,能够作为渠道滤层,显著改善渠道的防渗性能,土工膜同时还具有理想的防冻胀性能,适用于寒冷地区渠道防渗加固工程。
结语:
灌区渠道的防渗加固工作能够明显提高渠道工程的社会效益,获得跟高的疏水配水效率,为促进灌区内渠道工程现代化改造与发展奠定了基础。
参考文献
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