渠道节水改造工程防渗设计与施工探讨

孙科研

（本溪市水利电力勘测设计有限责任公司，辽宁 本溪 117022）

渠道在输水过程中，会从渠道的渠底、渠坡部位产生渗漏，不仅造成严重的水资源浪费，也会造成沿渠区域土质的含水量过高。同时，也影响安全运行。因此，渠道防渗设计和施工成为灌区节水改造中的关键环节。

1 辽阳灯塔灌区水利工程的建设现状

1.1 辽阳灯塔灌区水利工程的基本情况

辽阳灯塔灌区于1976年建成运行，灌区总干长达到44.0 km，控制流域面积达到420.0 km2，水资源总量达到3.2亿m3，是省内乃至全国重要的商品粮生产基地，为提升灌区水利工程的应用效益，于1998年被纳入到灌区节水改造计划，设定渠道节水改造工程共分为6期，共涉及防渗防冲护砌工程324.0 km，改造工程项目不仅能够提升灌区灌溉质量，还能够拓展2.6万hm2的灌溉面积。灯塔灌区具有较好的水文地质和水源补给条件，根据水文调查资料显示，2013年灌区可供水量地表水与地下水总和为3 1519.0万m3。

1.2 辽阳灯塔灌区水利工程建设存在的问题

灯塔灌区由于初期建设资金不足，因而工程建设存在配套设施不完备、配套设施工程质量差的问题，又经过多年运行，导致渠道以及主要工程设施存在结构老化、年久失修的现象，渠道底部冲刷严重，部分区域的跑水、漏水以及渗水现象较为严重，水资源的利用率较低，节水改造工程的实施势在必行。

2 灌区渠道出现渗漏问题的原因

2.1 外在因素

1）结构老化。灯塔灌区渠道及配套建筑物已运行20多年，经风吹日晒，水流冲蚀，渠道防渗结构和配套建筑物老化严重。混凝土表面剥落，伸缩缝、砂浆勾缝脱落，这些破损部位是渗漏的主要原因。

2）动植物破坏。混凝土老化、伸缩缝、勾缝脱落，为老鼠、蛇和蚂蚁打洞筑巢提供了便利场所。另外，草本植物和木本植物也借此扎根发芽，加剧了渗漏隐患。

3）冻胀。辽阳地区冬季气温相对较低，基土在渗透作用下也会存在过多水分，在外界温度下降的情况下，基土便会成为冻土，使混凝土结构发生位置偏移，进而产生裂缝，渠道在春季投入运行之后便会出现渗水现象。

2.2 内在因素

1）施工方面。由于灯塔灌区的建设年代相对较早，混凝土施工技术水平相对较低，工程标准与当前水利工程的施工标准也存在一定差距，因而工程自身的建设质量较低，加之工程施工过程中资金匮乏，施工技术、设备以及人力资源投入都存在不足，导致工程结构自身存在诸多不足。

2）工程维护管理。水利渠道工程在建设完成之后，需要进行有效的运行维护，才能够持续保持工程正常运行，而辽阳灌区水利工程投入运行之后，缺乏相关部门的有效运行管理，并未形成完整的运行管理体制，工程运行中出现的问题时并未进行及时维修，因而导致质量问题扩大化，水利工程的质量问题和渗水问题愈发严重。

3 节水改造工程防渗设计与施工要点

3.1 节水改造工程防渗设计需要考察的问题

灌区渠道节水改造工程的防渗设计，重点在于提升渠道的使用寿命和运行效率，进行改造工程防水设计需要考量如下问题：一是考量灌区的平整度以及渠道的输水能力，节水改造工程会适当增加渠道高度，进行工程的防渗设计也需要关注灌区条田的平整度，同时还需要关注渠道的输水能力，避免改造工程的渠道设计与输水能力不符；二是渠道流速，由于渠道的常年运行，会导致部分渠道出现淤积现象，渠道改造工程必须保证上游渠道与下游渠道连接顺畅；三是水文地质渠道流经诸多区域，进行渠道工程设计需要根据不同地段的水文地质情况，结合渠道渗漏的实际情况，进而进行针对性的防渗设计。

3.2 科学规划设计方案，改进施工工艺

节水改造工程进行工程设计和施工，需要根据工程改造的实际需求进行合理选择设计方案，在设计方案确定之前对灌区的实际情况进行全面考察，对初步设计方案进行可行性论证。同时，施工单位在施工过程中，应根据渠道的断面结构，对施工方案和工艺进行优化调整。目前，渠道防渗技术中应用较为广泛的有土料防渗、砌石防渗、膜料防渗以及水泥土防渗等，结合灌区的水文地质情况、渠道破损程度，应选择适宜的防渗技术，实现渠道节水改造工程的目的。

3.3 选择合适的防渗材料

建筑工程行业的快速发展，使水利工程领域的新型材料日趋增多，进行防渗方案设计需要对建筑市场进行全面了解，选择最具实用价值的施工材料，材料需要具有高性价比，还需要具有一定的前瞻性，应用先进材料提升工程施工效率，保证改造工程的应用价值。

3.4 节水改造工程防渗设计的关注点

为保证节水改造工程的防渗功能，需要进行重点技术管控，保证水利工程的质量和使用寿命。节水改造技术的防渗设计与施工需要重点关注以下方面：

1）修复好冻胀损坏。当前灌区渠道中存在多处冻胀损坏现象，进行防渗施工需要根据产生冻胀现象的原因，应用预制混凝土土板对冻胀隆起的部位进行压平，进而再铺设保温板和复合土工膜。

2）修复伸缩缝：伸缩缝修复也是防渗工程的重要环节，修复过程主要采用焦油塑料胶泥，施工人员需要事先对伸缩缝进行冲洗，进而将伸缩缝吹干，将焦油塑料胶泥填充伸缩缝中，保证修补材料与结构的密实度。

3）修复脱落的勾缝。勾缝脱落是渠道中多发的质量问题，勾缝脱落应及时修复，避免造成大面积工程结构损坏。施工单位进行脱落勾缝的修复，首先需要对勾缝内的泥沙、杂草等物质清除，进而应用清水将勾缝冲刷冲洗出空隙，待勾缝燥干后，使用1∶2的水泥砂浆对勾缝位置进行填充，同时做好捣实压平，以保证勾缝交接处的平顺。

4 结语

节水改造工程的建设能够减少灌区水利设施存在的水资源渗漏现象，提升工程使用效益，保证水利工程安全运行。设计单位进行防渗设计时需要对工程的实际情况进行全面考察，明确当前工程存在的问题，分析产生渗漏问题的原因，进而确定合理的设计与施工方案，从而确保节水改造工程建设目标的实现。