水利工程渠道防渗的作用及防渗技术措施探析

李尚武

众所周知，我国是世界上著名的农业大国，但更是一个严重缺水的国家，因而修建水利工程能更好地利用有限水资源，达到利国利民目的。一般水利工程有较长的使用年限，在水利工程渠道施工时需采取相应的防渗措施提高渠道防渗质量和水资源利用效率，一定程度还直接决定水利工程整体运营状态。所以水利工程在建设过程中应注重渠道防渗作用并适当采取科学合理防渗技术措施，最大限度延长水利工程防渗渠道使用年限，达到预期经济和社会效益。

一、水利工程渠道防渗作用

一般水利工程渠道防渗有以下作用：1.渠道防渗是通过对现有水利工程进行改造后使其发挥潜力，达到节约用水目的。根据相关实践得知，运用渠道防渗措施节约下1m3水的投资要远远少于修建水库蓄1m3水的投资。虽然前者在防渗工程上花费了一定资金，然而防渗可减少占地面积和渠道土方工程，更能减小引水规模和缩小建筑物尺寸，降低渠道维修管理费用，节约资金，因而渗透较大的渠道投资较少。2.防止耕地盐碱化。如果水利工程渠道不及时采取防渗措施则会引发耕地盐碱化，由于渠道渗漏越来越严重，导致两侧农田地下水位逐年上升，灌区出现盐碱化。3.防止渠水污染。堆砌渠道后可以有效防止渠水从地下水和土壤中吸取有害盐分或其他不利于水资源的安全物质。4.防止渠道淤积、冲刷和坍塌。一般渠道防渗会结合防塌、防淤和防冲等，部分地区地形有较大的纵坡，因而要求渠道要达到防冲和防渗效果。衬砌渠道后由于断面糙率明显减少可加大流速，降低渠道淤积发生几率。再运用卵石和砼等材料衬砌，其防坍塌和冲刷性能是土渠无法相比的。5.减少排水工程费用。潮湿土地没有添加衬砌的渠道则会造成地下水位上升，造成土地出现潮湿和盐碱化，不利于农民耕种。因而需要通过开挖排水渠降低地下水位，或每隔两年左右清理杂草和淤泥，若渠道采取上述防渗措施则可减少部分费用。6.减少维修管理费用。实践得知，水利工程渠道衬砌可以有效减少维修管理费用，最重要的是衬砌渠道后可以减少动物打洞，避免杂草丛生现象，更能防止坍塌、淤积和冲刷。

二、水利工程渠道防渗技术措施

1.土料防渗

当前虽然防渗广泛普及和大型碾压设备应用，但传统土料防渗法仍然被广泛应用于水利工程当中。其中土料防渗具有投资少和低成本等显著特点，可以就地取材，然而会因反复冻融导致防渗层出现疏松和剥蚀现象，逐渐丧失功能，耐久性较为薄弱。应用土料防渗时需注意以下方面，选取土料原料时必须对其筛选和粉碎，混合土料时应先进行干拌后再对其添水湿拌，与此同时严格按照规定控制土料配置和含水率，开展三合土、四合土和灰土施工时应遵守先渠坡再渠底顺序原则，当防渗层厚度超过15cm时应对其分层施工，完成施工后应减少冻融、风吹日晒等自然因素对土料防渗层破坏。

2.砌石防渗

砌石防渗法和土料防渗法相比具有施工成本低和取材便利等特点，因而广泛应用于水利工程渠道防渗施工当中。砌石中运用的石头原料有较好的耐蚀性和耐磨性，所以在流速快和流量大的水利渠道工程当中必然可以凸显防渗效果。一般玄武岩、石灰岩和花岗岩等均能满足水利工程防渗工程质量需求，经简单加工后便能成为块石、板石和条石等应用于浆糊衬砌施工。通常还会选择水泥砂浆作为胶凝材料或运用掺合烧结土的水泥混合砂浆作为胶凝材料，目的在于降低渠道防渗成本。

3.混凝土防渗

混凝土是一种由水泥、骨料、水组合而成的非均质性材料，在湿度、温度变化条件下硬化并在此基础上产生体质变形。在水利工程渠道防渗施工过程中降低混凝土最高温差和温度可以采取降低浇筑温度措施，只有在大工程中才能具备相应的条件。混凝土搅拌机出料、卸料、泵送、浇灌振捣等操作都会形成较高的温度，如果想要降温可根据不同季节采取相应的控制措施。例如在夏季施工时可将草包覆盖在整个长度水平输送管道上并对其喷洒冷水。与此同时也要合理安排混凝土施工进度，需要在上层混凝土初凝之前对下层混凝土进行浇筑，按施工缝处理方式处理层面，避免混凝土出现裂缝。在搅拌混凝土时应改变传统投料程序，先将水泥、水、砂搅拌后再依次投入石子搅拌，这种搅拌被称为裹砂法。其显著的优点在于无泌水，减少混凝土上层和下层强度差，可以有效地防止水分向水泥砂浆面和石子区域集中，保证硬化后的混凝土界面结构更加紧密。此外在混凝土拌合时可添加粉煤灰减少水泥用量，更能提高混凝土的抗裂性和耐久性。或添加引气剂提高混凝土的抗冻性、抗渗性和抗盐渍性。经实践得知，混凝土防渗技术有较好的适用性，便于施工管理，更具有占地面积小、抗盐渍性以及耐久性好等优势，可以加快渠道流速，提高防渗效果。

4.膜料防渗

即将不透水膜料作为防渗层铺设在水利渠床上来达到防渗目的，它具有成本低、施工难度小、环境适应性好及防水效果优异等特点。然而，膜料防渗技术的稳定性和抗冲击能力较差，因此，膜层防渗施工时必须保证膜层的完整性，掌握膜料与渠道边坡附着的施工技术要领：渠道平整作业需在渠道开挖完成后及时进行，并清理干净杂草、树皮等异物；在渠道下游向上游及一边向另一边铺设膜料时，应注意将膜料保留适当的小褶并平贴渠床来增强其抗冲击能力，更好地防止水资源渗漏。在膜料搭接中需要合理确定重叠范围，通常维系在10～5cm左右。可以说膜料防渗是一种新型水利工程渠道防渗技术，近年来，随着我国经济水平大幅度提升和科技快速发展，膜料防渗技术应用前景十分广阔。

5.沥青防渗

一般水利工程渠道沥青防渗技术有以下几种：首先埋藏式沥青薄膜防渗法；将渠道压实后对其进行洒水和除草平整，把沥青加热后运用机器反复喷洒后形成沥青保护膜，再铺设素土对其形成保护层避免对沥青造成破坏。其次沥青青席防渗法；选取苇席、麻布和石棉毡等材料并对其反复喷洒加热后沥青制成卷材，之后再应用于水利渠道铺设施工当中，达到防渗目的。在铺设过程中应注重运用沥青将卷材相连，避免出现接缝渗漏情况。

三、结语

总之，水资源在人们生产和生活中发挥着不可小觑的作用，如何科学合理利用水资源更是全国乃至全世界关注的热点话题。而我国水资源损失多集中于水利工程渠道运输方面，因而需要建设水利工程渠道，使其发挥缓解用水紧张和节约水资源的效果。可以说水利工程渠道防渗质量好坏和水资源利用情况有着紧密联系，更关系到人们的正常生产和生活。所以在水利工程渠道防渗施工中应积极创新防渗技术，结合水利工程渠道渗漏问题采取科学合理的防渗技术措施，最大限度提高水利工程渠道防渗施工质量，降低渗漏问题发生率，促使水利工程渠道能充分发挥其自身优势作用，达到预期目标。