对当前水利工程防渗施工处理技术应用分析

张彬 崔理哲 李金 韩世鹏

【摘要】水利工程防渗施工处理技术具有多种类型，在防渗处理中运用具有重要意义。文章结合工程实例，探讨分析水利工程防渗施工处理技术运用，包括合理确定渠道设计流量、优化渠道纵横断设计、伸缩缝处理、采用先进施工工艺等方面。实际运用表明，这些技术措施效果良好，类似水利工程防渗处理可从中得到借鉴与参考。

【关键词】水利工程；防渗施工；处理技术；施工工艺

Abstract： The construction technology of water conservancy anti-seepage has many kinds， in anti-seepage treatment applied significance. Combining engineering example， analysis of water conservancy project construction of seepage control technology are used， including the rational determination of design flow， channel optimization canal off design， expansion joints， the use of advanced construction technology etc.. In this paper， results of these measures are good， for reference in similar water conservancy anti-seepage treatment.

Keywords： water project； anti-seepage construction； treatment technology；construction technology

1、引言

滲漏是水利工程常见问题，为防止渗漏现象发生，必须根据工程实际情况，采用有效的技术措施。人们在实际工作中探索出多种技术措施，在工程运用中取得良好效果。下面将结合工程实例进行探讨分析，希望能够为水利工程防渗施工处理提供指导。

2、水利工程防渗施工处理技术的种类

水利工程防渗施工处理技术类型多种多样，例如，灌浆技术、防渗墙技术、新型防渗工艺等。对于灌区渠道来说，砼防渗、浆砌石防渗、土工膜防渗等，这些技术措施各有自己的特点和优势，为促进其最大效能发挥，必须结合工程实际情况合理选用。

3、水利工程防渗施工处理技术的意义

根据工程实际情况，合理选择防渗施工处理技术措施，能有效预防渗漏问题出现，提高灌溉水利用系数，保证灌区正常用水需求，满足农作物对水资源需要。对促进农作物生长，提高单位面积农作物产量都具有积极作用。

4、工程概述

石津灌区位于河北省中南部，为国有大型灌区，耕地面积29万hm2，设计灌溉面积13.34万hm2，受益范围包括石家庄、邢台、衡水3个地级市的14个县（市、区）、114个乡镇、968个村。石津灌区扩建于上世纪60年代，受当时社会和经济条件的限制，工程标准偏低，大部分渠道为土质较差，经多年运行，渗漏问题严重，水的有效利用率低，输水能力不足，周期长，水资源浪费严重。在当前不能开辟新水源的情况下，缓解水源供需矛盾的主要途径就是节水。因此，搞好渠道砼防渗工作是十分必要的。

1997年，在部、省各级领导的大力支持下，灌区开始实施续建配套与节水改造项目，至今共完成国家投资8.3亿元，完成骨干渠道砼衬砌431km，建筑物配套及改造1464座。在很大程度上改善了灌区工程条件和农业生产条件，一批骨干渠道的安全输水能力明显提高，轮灌周期缩短，为农田适时灌溉提供了保障。同时也促进了灌区基层管理体制和投入机制改革的深入进行，推动了灌区内群众投资水利工程的积极性，群众集资投劳热情高涨的良好局面已经形成。

5、水利工程防渗施工处理技术的运用

本着提高工程质量，树立工程形象，增加科技含量，降低工程造价，提高工程效益的目的。在渠道设计、施工工艺、工程管理等方面采取有效措施，具体来说，主要采取包括以下几个方面的技术措施。

5.1 合理确定渠道设计流量。续建配套项目中的渠道防渗工程多在旧有土渠上进行，这些土渠的原设计流量多是在六、七年代规划确定的，运行实际较长，难以满足当地农业灌溉用水消需要。目前，该区域的自然条件、作物种植比例、轮作制度等，与原来相比都出现了了很大的变化。因此，续建配套项目中通过调查研究，总结灌区多年来的灌溉经验，并结合有关试验资料，重新确定了更为科学、合理的渠道流量，以更好满足灌溉农作物的用水需求。

5.2 优化渠道纵横断设计。渠道纵断设计是以保证自流灌溉为目的。在对原土渠运行水位衔接情况进行详细分析的基础上，对不适宜的渠道纵坡进行适当调整，正确处理好渠道与建筑物、渠道上下级和上下游的水位衔接问题，以保证水流平稳过度，满足水位和田间灌水要求，经过改造后，90%均能平浇，能够更好对农作物进行灌溉。在渠道横断面型式选取上，除梯形断面为主外，部分分干渠和支渠采用抛物线型断面。该种断面水流条件好，流速分布均匀，不易淤积，且抗冻胀和适应地基变形能力较强，在工程运用中具有良好效果。

纯抛物线型渠道断面的确定，主要如下：

湿周： 根据公式，经试算确定p值。确定p值的依据是：在水深为设计值时，水力半径R接近最大，这样确定的抛物线断面接近水力最佳，水力条件好，湿周短，节省砼用量；初步选定了p值后，还综合考虑渠道流量、土质、挖填土方量及施工难易程度等因素，并对p值进行适当调整。例如，对流量较大、填方取土较为困难的渠道，可使断面趋于宽浅；渠道断面形状尽量贴近边坡系数1：1.5--1：2.0，采用这样的设计能够更加方便砼浇筑，有利于施工顺利进行。

5.3 伸缩缝处理。伸缩缝处理时，主要采用油膏---砂浆伸缩缝，并以新型防水油膏---806树脂油膏代替沥青油膏。该油膏与沥青油膏相比，具有韧性好，粘结力强，低温不易裂，使用寿命长，施工简单等优点。自1997年灌区续建配套工程使用以来，806树脂油膏已经在灌区得到了全面推广及应用，并且取得了很好的止水效果。此外，在军干徐湾分干上，布设闭孔泡沫板伸缩缝、切割缝试验段。闭孔泡沫塑料具有密度小、吸水率低、耐温、抗冻、抗渗、耐腐蚀、柔性好等优点，是较好的填缝材料，并且施工工艺简单，可两边同时浇筑或单边浇筑施工。而切割缝试验段的设置，主要针对砼衬砌渠道因冻胀而产生的裂缝，在裂缝易产生的部位，一般在设计水深的1/3--1/2处，采用切缝机切割出一道纵缝，缝的深度一般为衬砌厚度的一半。通过采取这种处理方式，从而方便冻胀应力的释放，可避免裂缝的恣意产生，提高整个渠道工程质量。

5.4 采用先进施工工艺。在砼衬砌施工过程中，为取得更好效果，施工单位还重视先进工艺的运用，该工程中采用了电抹子施工和真空吸水技术。电抹子的应用主要起到了节省人工、加快工程进度、提高砼面平整度等方面的作用。真空吸水技术是利用真空原理，对砼进行机械脱水的一种新工艺，在改善砼物理、力学性能、节约能源、加快工期等方面十分有效，是一项先进的工艺措施。该灌区在渠道砼衬砌工程中引入这两项工艺后，实践表明，不仅有效加快了施工进度，还提高了渠道工程质量，有效防止渠道出现渗漏现象。另外，续建配套项目施工过程中开展的蓬蓬勃勃的“创建文明建设工地”活动，也在很大程度上推动了各方面管理水平的提高，促进了施工的安全、优质、高效，对整个渠道工程防渗处理产生积极作用。

5.5 做好砼防渗工程的试验研究工作。实际运行表明，续建配套项目中的砼衬砌渠道基本上都取得了较好的防渗效果。但是，由于受北方寒冷气候影响，在个别渠段依然存在冻胀裂缝问题。对于这一问题，灌区技术人员正着手进行专题试验。试验共设六种衬砌结构型式。首先根据渠道原设计衬砌型式，设置基础断面试验段，再分别从“防”、“抗”、“导”等方面出发，设置不同结构型式的试验段，研究不同防冻胀手段的实际效果。“防”即采取保温、降低土壤含水率等措施，防止土壤冻结，设两种断面型式：保温板试验段、复合土工膜试验段。“抗”即提高衬砌强度，抵抗冻胀破坏力，也设两种断面型式：加肋试验段、变厚度试验段。“导”即增加衬砌体的位移能力，引导并缓解冻胀力，设一种断面型式：中心纵缝试验段。通过该专题试验，力争找到解决冻胀裂缝的较好办法，使灌区砼衬砌工程发挥出更大的效益。相信在不久的将来，随着研究成果的出现和推广应用，这些试验研究成果对整个渠道防渗工作会产生重要的影响。

6、水利工程防渗施工处理技术的运用效果

在渠道防渗处理过程中，通过采取上述措施，不仅顺利完成的施工任务，还取得了良好的效果。目前，渠道砼防渗在续建配套项目中发挥了重要作用，主要表现在以下几个方面。

6.1 扩大了灌溉面积，保障了粮食增产。续建配套与节水改造项目的实施共恢复灌溉面积21.25万亩，改善灌溉面积137万亩，粮食单产从1998年的767公斤增加到2010年的962公斤，粮食生产能力由1998年的84700万公斤增加到2010年的150264万公斤。

6.2 提高了水的利用率，节约了水资源。渠道防渗率的提高和建筑物的不断配套，有效提高了渠系水利用率，灌区渠系水有效利用系数由0.48提高到了0.55，灌溉水利用系数由0.38提高到0.48；年节水量5630万m3；节水效果显著。此外，灌区以节水改造为契机，在灌区大力宣传节约用水，增强群众的节水意识，引导群众走向主动节水，对区内农业节水产生了积极的促进作用。

6.3 缩短输水时间，提高适时灌溉能力。项目的实施，提高了渠道的安全输水能力，缩短了轮灌周期，据近年的运行结果，全灌区轮灌周期由原来的30天缩短到目前的25天，提高了灌区农作物适时灌溉的保证率；渠道的混凝土防渗还为长时间的小流量输水、利用节制工程调蓄水量提供了可能，从而为大灌区实施局部灌溉、为经济作物的小流量灌溉创造了条件。

6.4 带动了社会投资水利的积极性。项目的实施，促进了农村稳定，带动了农村经济的发展。同时，灌水条件的改善，也带动了地方政府和受益群眾投资水利的积极性。据统计，1997年以来，受益乡村及群众投资投劳约4500万元，用于斗农渠防渗配套及末级渠道秋冬整修。

6.5 改善了当地生态环境。项目区属黑龙港流域，中浅层地下水矿化度高，盐碱化及次生盐碱化极易发生。通过对渠道进行混凝土防渗，有效减少了渠水的渗漏量，避免了次生盐碱化的发生；同时，经过多年的地表水灌溉，还改良了绝大部分盐碱地，明显改善了区内生产、生活和生态环境。

7、结束语

综上所述，水利工程防渗施工处理技术具有多种类型，其运用具有重要现实意义。今后在水利工程防渗处理过程中，应该根据具体工作需要，合理选择相应的技术措施，提高防渗处理效果，促进水利工程有效运行。上述防渗处理技术在实际运用中取得良好效果，类似工程可从中得到启示与借鉴。

参考文献：

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[2]尹璐，牛欢.防渗施工技术在水利工程中的实践[J].技术与市场，2014（2），58-59

[3]张月玲.水利工程防渗处理技术[J].水利科技与经济，2014（2），144-146

[4]石鑫.水利工程防渗处理施工技术[J].中国高新技术企业，2014（10）.133-134

作者简介：

张彬：性别：男 出生年月：1979.09 籍贯：河北省枣强县 工作单位：河北省石津灌区管理局主要 研究方向：水利工程施工 现有职称：副高级工程师 学历：本科

崔理哲：性别：女 出生年月：1978.09 籍贯：河北省栾城县 工作单位：河北省石津灌区管理局 主要研究方向：水利工程造价 现有职称：副高级工程师 学历：本科

李金：性别：女 出生年月：1981.07 籍贯：河北省高阳县 工作单位：河北省石津灌区管理局 主要研究方向：水利工程施工 现有职称：工程师 学历：本科

韩世鹏：性别：男 出生年月：1985.05 籍贯：河北省青县 工作单位：河北省石津灌区管理局 主要研究方向： 水利工程施工 现有职称：助理工程师 学历：本科。