季节性冻土区越冬棚室供水管网的防冻害措施

李生玉

【摘要】本篇文章首先对加强季节性冻土区越冬棚室供水管网防冻的作用进行阐述，从冻胀破坏、冰冻破坏、冻融破坏三个方面，对季节性冻土区越冬棚室供水管网冻害形式进行解析，并以此为依据，提出季节性冻土区越冬棚室供水管网的防冻害措施。希望通过本文的阐述，可以给相关领域提供些许的参考。

【关键词】季节性冻土区；越冬棚室；供水管网；防冻害措施

从我国自身角度出发，我国幅员辽阔，但是水资源相对短缺，同时在分布方面缺少均衡性，这给城市以及社会发展带来了严重影响。通过调查显示，农业用水占据我国总用水量的60%以上，同时我国灌溉水利应用效率为0.5。为了实现水资源的节省，我国开始全面实施节水灌溉技术，棚室经济作物滴灌工程得到了全面运营和落实。但是因为针对部分季节性冻土区越冬棚室来说，由于受到超低温的影响，导致棚室供水管网发生不同程度的冻害，这给棚室正常生产带来了影响。对此，为了将这一问题进行全面处理，我们需要结合季节性冻土区越冬棚室自身情况，加强对越冬棚室供水管网防冻害设计，利用现代化的防冻害手段和方式，减少供水管网发生冻害的几率，以此保证棚室的顺利运营。下面，本文将重点对季节性冻土区越冬棚室供水管网的防冻害措施进行阐述和分析

一、加强季节性冻土区越冬棚室供水管网防冻的作用

随着我国节水灌溉技术的全面发展，棚室经济作物滴灌工程也实现了充分应用和普及，针对我国北方等领域来说，已经构建了大规模的节水灌溉棚室实验基地。但是由于其所处的位置主要以季节性冻土区为主，长时间置身于低温环境中，假设设计缺少合理性，或者管理不规范，将会发生供水管网冻裂现象，这样不但会给棚室的运营带来影响，同时还会因为受到冻害等因素的影响，加大了成本投放。要想将该现象进行全面处理，我们需要通过对该领域管网工程冻害情况进行核查，根据工程的真实状况，从设计以及管理等多个方面入手，加强对棚室管网防冻力度，减少管网冻裂几率，从而在棚室生产方面创造更好的效益[1]。

二、季节性冻土区越冬棚室供水管网冻害形式

（一）冻胀破坏

所谓的冻胀破坏主要指，棚室管道工程地基受到一定的冻害，给混凝土衬砌结构带来了一定的影响。如果渠基土主要以冻胀性土质位置，并且其含水量比较高，在温度急速下降的情况下，因为渠基土内部水分受冻之后体积出现一定改变，进而引发土体膨胀现象。当冻胀力远远大于衬砌结构自身抗拉能力的时，就会导致襯砌结构出现一定的改变，引发冻裂现象。

（二）冰冻破坏

冰冻破坏主要指在冬季供水过程中，因为供水管道内部出现冻胀现象，使得混凝土衬砌结构受到不同程度的损坏。针对我国北方领域来说，由于部分浇灌渠道在进入冬季之后将暂停输水，但是部分具备输水发电能力的渠道，在低温的状况下依旧进行输送水源，导致渠道内部水体出现一定的结冻现象，进而引发冰冻破坏。当渠道中的水源全部出现冰冻现象之后，随着冰冻层厚度的不断增加，将会给管道衬砌结构带来一定的冰压力，进而造成衬砌结构出现损坏，发生变形现象。并且，管道中含有大量的冰块，将会降低过水断面，严重的状况下，还会发生断面堵塞现象，进而给棚室供水带来影响，造成管网冻害现象[2]。

（三）冻融破坏

冻融破坏主要指应用的混凝土衬砌材料内部含有大量的孔隙水，当温度下降时，孔隙水将会出现冻融，进而使得衬砌板遭受一定的损坏。由于混凝土衬砌材料自身含有吸水性，通常其设定场地为水下，所以，混凝土衬砌材料内部含有大量的水分，这些水分在低温的环境下将会出现冰结，进而出现膨胀，使得其整体体积出现了改变。在膨胀作用的影响，当自身应力高于材料强度时，混凝土衬砌材料将会发生开裂，进而造成管道不同长度的迫害，无法保证棚室正常供水。

三、季节性冻土区越冬棚室供水管网的防冻害措施

（一）保温措施

保温措施也就是在渠道衬砌结构内部铺设一层保温层，将低温控制和管道基土进行隔离，保证衬砌结构内部基土温度合理，防止冻胀现象出现。在进行保温材料选择的过程中，一般应用憎水性材料。结合目前情况来说，普遍应用的保温材料主要以聚苯乙烯泡沫板为主。近几年来，随着浇灌工程的全面发展，在进行工程施工时，采用在混凝土衬砌结构内部铺设聚苯乙烯泡沫板的方式实现保温，这样不仅可以减少冻害出现，同时还能起到良好的防冻效果，进而得到了季节性冻土区越冬棚室的全面应用。

（二）置换措施

置换措施主要是在结冻深度位置，把渠道防渗衬砌板内部的冻胀性土地进行更换，将其更换成非冻胀性土。在进行置换材料选择的过程中，一般以砂砾石为主，这是由于其不但自身含有较为的防冻胀性，同时还能隔绝下层水分朝着表面冻结区域移动。所以，进而降低冻胀几率，达到防冻胀的效果[3]。现阶段，部分季节性冻土区越冬棚室主要采用风积沙置换方式，并获得了较为理想的防冻害效果。

（三）隔水排水措施

应用塑料薄膜或者膨润土防水毯，建立隔水层，这样可以将管网渗水以及地下水冻结等现象进行隔绝，进而起到减少冻胀现象的目的。针对地下水位高于渠道水位现象来说，即便高度并不明显，但是由于基土具备的渗水能力不理想，这就需要结合管道建立位置和地形，设定不同的排水装置，对多余的水源进行排放和疏通，以此避免给冻害现象提供水源。

四、结束语

总而言之，在当前背景下，节水灌溉技术已经得到了棚室区的全面应用，在这种浇灌技术的作用下，给棚室经济方面提供了良好的条件。为了将季节性冻土区越冬棚室供水管网冻害现象进行全面处理，我们需要结合棚室供水的真实情况，合理提出设计方案，并且加强棚室供水管道滚利力度，采用完善的季节性冻土区越冬棚室供水管网防冻害措施，减少冻害出现，从而保证棚室顺利生产。

参考文献：

[1]刘飞平.给水管道安装施工中的问题研究[J].建材与装饰，2017（18）：61-62.

[2]项予，姚慧健，侯健旭，李婵.关于供水企业应对冰冻灾害的探讨[J].供水技术，2016，10（04）：60-61.

[3]徐志国.关于供水管网维修维护的思考[J].内蒙古水利，2014（02）：111-112.