防渗技术在渠道节水工程上的应用

□祝 珺（信阳市鲇鱼山水库管理局）

防渗技术在渠道节水工程上的应用

□祝 珺（信阳市鲇鱼山水库管理局）

现阶段，很多灌区水资源的利用情况都不是十分令人满意，水资源存在着很大一部分的浪费现象，某些灌区的渠道由于没有及时进行检查和维护，对水资源的浪费现象更为严重，甚至出现渠道的功能完全瘫痪而不能使用的现象。文章针对上述情况，对节水渠道的内容进行分析，研究渠道防渗的节水增效作用，并结合某灌区渠道工程，探讨防渗技术在渠道节水工程上的应用。

防渗技术；渠道节水；工程应用

1 导言

国家通过推出系列防渗工程，对灌区骨干灌排条件作出了较好的改善，提升了农田水利设施整体的配套水平。灌区建设阶段中，更改以往的所有的混凝土渠道，借助多种防渗技术，勇于创新。根据节水、生态以及景观相互统一的要求，通过不同类型的防渗形式，致力于建设灌区生态景观通道。在改善灌水条件的基础上，为当地居民创造良好的水环境及生态环境。积极推进渠系防渗是减少输水损失的主要技术措施，仍为今后节水灌溉发展的主要方向。

2 节水渠道概述

目前，很多灌区水资源的利用情况都不是十分令人满意，水资源存在着很大一部分的浪费现象。不少灌区渠道，未及时接受检查与维护，浪费了大量的水资源。严重时，渠道功能甚至彻底瘫痪，无法继续使用。在灌区，国内的水资源利用率不高，部分地区＜50%。该种形势下，若无法采取有效的措施予以改进，必然浪费更多的水资源。另外，水资源较为匮乏的地区，农业发展也变得迟缓；甚至，地区水资源也将面临短缺。因此，采取相应的措施进行改进与控制，这点极为必要。

节水渠道（如图1）是目前农业生产的核心，也是主要的农业基础设施建设项目之一。国民经济发展中，已建成的节水防渗渠道长约55万km，在农业灌溉渠道总数中占比不到1/5；超过80%的渠道还是传统渠道，没有在上面开设任何防渗或者是节水措施。通过对多年数据进行统计，国内每年农业灌溉渠道中产生的水量损失，超过1 734.62亿m3，在总用水量中占比高于45%。既造成了很大的水资源浪费，也给农业生产、居民生活带来巨大的危害。渠道防渗工程技术，是一项全新的技术措施。通过减少渠道深入渠床来节约水资源，旨在用最少的经费投入确保最合理的经济效益。渠道防渗节水工程改造，最终是为了持续将水量全部输送到灌输田间，进而达到高收入、低投入的目的。当前常见的节水防渗渠道主要有土料防渗、水泥土防渗、砌石防渗和膜料防渗等。

图1 某灌区节水渠道图

3 渠道防渗施工技术分析

首先，对梁道防渗工程进行施工前，需做好渠道放样。放样尺寸，可根据设计图纸进行选择。对渠道底脚线、渠口线等4条线进行放羊，通过机械或者人工的方式进行开挖。土方开挖，必须提前进行，便于降低地基土的水分，提升强度。其次，衬砌渠道基本上为新建渠道。结合各地的地形，部分渠道需进行开挖，部分渠道则需进行填方。渠道基础相对较为坚硬，其开挖面容易出现松动。针对防渗体工程，我们在铺筑前应彻底清理、回填，保证渠基的整平度。填方式渠道，其基础相对较为松散。衬砌前灌溉用水，有目的地抬高水位，预沉渠道。不过，衬砌需要的密实度还是不够，因而必须夯实。针对改建渠道，我们需停止放水并对渠道进行风干，结合实际情况对新土进行分层回填。再者，为减少渠道表面干燥或者是人为践踏产生的起尘、破坏等，渠道削坡必须在混凝土浇筑前1日完成。削坡过程中，应控制好高程、平整度，使用人工挂线予以精削。当渠道开挖或者是回填偏离于设计，则可考虑进行多次修坡。若削坡过量，无法使用浮土进行回填，则可采用和现浇标号相同的混凝土进行二次填充或者夯实。最后，针对流量小宇2.00 m3/s的支渠或者是分渠，首先需将基土予以清除，而后填筑。填筑过程中，先将全渠槽填高到设计高程（分层夯实，铺土厚度也会有所不同。机械施工＜30 cm；人工施工＜20 cm），再借助“U”形开渠机予以开挖，通过人工检查或者是修整等，直至符合防渗层断面的规范要求。

4 防渗技术在渠道节水工程上的应用分析

4.1 土工膜在灌区渠道防渗工程中的应用

随着高分子化学工业的发展，新型防渗膜料的不断开发，其抗穿剌能力、摩擦系数及抗老化能力得到提高，膜料防渗推广应用前景广阔。复合土工膜的铺设步骤，包括裁剪、接缝与铺设。操作材料，通常选择复合土工膜。这种材料的抗摩擦能力比较强，安砌浇筑混凝土板时相对较为便捷。聚氯乙烯膜一般在下层起到防渗的作用，该种材料的厚度一般超过0.25 mm。车辆所需铺膜的基槽断面后，便可对土工膜料进行裁剪，并纵向对该种材料进行铺设；膜料幅度，同样可根据基槽断面长度进行选择，铺设为横向。大中型、小型渠道，通常在20～60 m之内。粘接、焊接以及搭接，均为膜料连接最为常见的方式。部分灌区逐渐用机器焊接，取代之前的粘接或者搭接。双焊缝焊接，主要用于焊接10 cm以上的膜料。对检验通过的基槽上进行洒水，可以将膜料、基床之间更好地连接。通常，膜料可以通过箱式的方式纵向予以铺设，由下游向上游分别焊接；横向铺设时，则要经过渠底，由一边向另一边铺设。这两种方法都需要确保混凝土铺砌浇筑与铺膜的速度相同，为了减少膜料与空气接触的时间，两项工作最好是在当天完成。

4.2 土料防渗在渠道节水工程上的应用

土料防渗，即在渠床表面铺上厚度适中的粘性土或者是粘砂混合土等材料，经碾压形成土料防渗层，避免渠道出现严重的渗漏损失。应注意的是：一是对渠底、渠坡有机质较多的表层土或者是草皮等杂物予以清除；二是挑选合格的土料、石灰或者是渗合料，原材料必须经过粉碎、过筛，素土粒径应＜2.00 cm，石灰应＜0.50 cm；三是应对土料防渗配合比进行测定，控制土料的最佳含水量。拌和后、最佳含水率之间的偏差值应＜1%；四是明确防渗层的实际厚度，结合不同土料的种类，渠底厚度10～40 cm；五是控制好土料配料、铺料以及夯实；若防渗层厚＞15 cm，需分层进行铺筑；六是边铺筑、边夯实。夯实后，土料自身的干容重应大于设计容量；铺筑结束后，应加强对防渗层养护，保持充分湿度和较高温度。土料防渗技术因其投资少、见效快，但抗冻性能、耐久性能差，大面积推广有一定难度。

4.3 混凝土防渗在渠道节水工程上的应用

混凝土防渗将混凝土铺设在渠床表面，形成一层不易透水的混凝土防渗层，以减少渠道在输水过程中的渗漏损失。混凝土衬砌按施工方法分为现浇和预制2种。对于现浇混凝土防渗，其防渗要点为：一是根据地质条件和方便施工来确定防渗衬砌断面形式及要素；二是选择适宜的结构形式和强度标号，一般大块平板现场浇筑，厚度8～10 cm，混凝土标号采用C15～C20，板间布置横向和纵向仲缩缝，并用沥青混合物或沥青砂浆油膏等进行填缝;三是在地下水位较高的渠段，应设置排水垫层或开挖排水暗沟；四是按拉线放样、清基整坡、分块立模、配料拌合、浇灌捣筑、光面养护、渠堤处理等7道工序进行施工。

5 结语

综上所述，灌溉渠道建设更多的是考虑输水效率、岸坡稳定性、便于维护以及施工快等相关因素。尽管农田建设的规模化、标准化已受到重视，但对生态、生存环境以及自然景观所造成的破坏仍然巨大。接下来的灌区改造工程建设中，我们需更主动地引进成熟的生态防渗技术，对不同防渗形式进行优化组合，促进灌区的生态建设和可持续发展。

[1]周来国.渠道防渗技术在灌区改造工程建设中的应用[J].水利科技与经济.2014

[2]王景宏.渠道防渗技术在灌区的应用[J].黑龙江科技信息. 2013.

TV 441

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1673-8853（2016）10-0083-02

2016-09-10

（责任编辑：刘长垠 韦诗佳）

祝 珺（1983-），男,工程师，主要从事渠道运行管理及维护工作。