基于水资源节约的农田灌溉渠道防渗施工技术

柴丽梅

[摘 要] 在我国农田灌溉过程中，因渠道防渗效果不理想，造成水资源浪费现象严重。基于此，本文概述渠道防渗的意义、常见的渠道防渗技术，并重点对基于水资源节约的农田灌溉渠道防渗施工要点进行探讨，以期降低水渠渗漏率，提高水资源利用率，节约水资源。

[关键词] 节约用水;农田灌溉;渠道防渗

[中图分类号] TV672;TV543 [文献标识码] A[文章编号] 1674-7909（2020）12-123-2

目前，节水灌溉已是大势所趋。渠道是我国农田灌溉的主要输水方式。如果渠道防渗效果不理想，那么将会造成大量的水资源被浪费。相关调查显示，渠道渗漏的水量在渠道损失水量中占据非常大的比例，与渠道引水量相比至少有30%的水通过渗漏流失，一些渠道防渗效果较差的灌溉区域，水渠渗漏率可达50%。因此，研究渠道防渗意义重大。

1 渠道防渗的意义

渠道防渗主要是通过改造土壤本身的透水性以及在渠道外侧修建保护层来防止渠道渗水，目的是提高渠道的防渗力度。

我国农田灌溉每年的引水总量为3 500亿m3，但水资源有效利用率却不足60%，最主要的原因是渠道渗漏。每年渠道渗漏造成的水资源浪费量为1 000多亿m3。从节约水资源的角度来讲，水资源浪费与农田灌溉的矛盾非常突出。

因此，水利主管部门特别强调将渠道防渗作为重要的节水措施之一。采用渠道防渗技术后，一般可以将水资源利用系数提高至0.6～0.8，提升幅度在80%左右。如果将我国200万km以上的农田灌溉渠道全部进行防渗处理，每年可以节约500多亿m3灌溉用水，相当于将农业用水有效利用率提高15%。

2 渠道防渗技术

目前，我国在渠道防渗方面已形成很多成熟的技术方案，如土料压实防渗、混凝土衬砌防渗、覆膜防渗、石料衬砌防渗等。

2.1 土料压实防渗技术

该项技术造价非常低廉，适用于对传统土水渠的防渗改造。通常可以就地取材使用黏性土、灰土等土料作为渠道的防渗修建材料。注意所选用的土料应进行粉碎、过筛，之后干拌再湿拌，以保证土料符合防渗要求。一般对于黏性土来说，要求其塑限为4%以内，灰土含水率在30%以内。

2.2 混凝土衬砌防渗

混凝土衬砌防渗是目前主流的渠道防滲技术，输水能力强，输水速度快，使用周期长，防渗效果好。从施工角度来讲，混凝土防渗有2种形式，一种是根据要求直接安装预制U型水渠即可;另一种是现浇，现浇混凝土衬砌防渗一般可根据普通混凝土浇筑方法进行，即先支模，再浇筑混凝土，之后振捣密实后抹面，最后养护。

2.3 覆膜防渗

覆膜防渗主要就是利用塑料膜或者沥青玻璃纤维布油毡等复合材料作为防渗层，铺于渠道底板。具体施工方法是先开挖渠道的沟槽，然后整平做必要的技术处理后覆膜，并将覆膜进行填埋形成渠道。

2.4 石料衬砌防渗

在石料较多的地区，可以就地取材做石料衬砌防渗，一般防渗结构为护面式、挡土墙式等，砌筑的石墙厚度在15～30 cm。

3 基于水资源节约的农田灌溉渠道防渗施工要点

渠道防渗施工技术有很多种，相对来说都有各自的优势。从节约灌溉用水的角度来讲，混凝土衬砌防渗的综合效果相对来说最好。从全国范围来看，各地农业节水灌溉水利项目建设主要采取混凝土防渗渠道。因此，下面重点介绍混凝土衬砌防渗施工要点。

3.1 施工准备

3.1.1 地基处理。依据图纸要求，放样出渠道地脚线、渠口线共4条线，之后采取人工开挖或者机械开挖的方法进行土方开挖。衬砌渠道多为新建渠道，根据不同的地形有的渠道需要开挖，有的渠道需要填方。对于挖方渠道来说，其渠道基础相对比较坚固，但开挖对土体的扰动会造成开挖断面松动，因而在防渗体工程铺筑前必须将其清理干净，之后回填，渠基整平、夯实。填方渠道基础比较松散，在衬砌防渗体前要有意识地进行浸水操作，至后进行夯实作业，保证填方密实度达到要求。对于改建渠道防渗，则需要将原渠道内的水全部排干，并且将渠道扒松、自然风干，此后根据实际情况回填新土并分层夯实。为了避免因表面干燥及人为因素影响而出现起尘及破坏问题，渠道削坡应在混凝土浇筑前1 d进行，削坡时应按照设计要求控制高程及表面平整度，一般采用人工挂线精削。

3.1.2 支模。模板工程是混凝土防渗渠道施工中非常关键的一个环节。根据制作材料，模板可分为木模板、钢模板、混凝土模板、钢筋混凝土预制模板。在中小型水利工程中一般使用木模板和钢模板。模板制作应满足如下要求：模板与现浇边坡混凝土板设计斜面长度和表面模板设计长度相应尺寸误差在±20 mm内，其中木模板最大允许偏差±20 mm，钢模板最大允许偏差为±10 mm;要保证与混凝土板设计厚度以及伸缩缝设计深度、宽度尺寸误差在±3 mm内，其中木模板最大为±3 mm，钢模板最大为±2 mm;相邻两块模板面高差不得高于±1 mm，拼接缝隙偏差不得超过±1 mm，连接配件的孔眼位置偏差不得超过±1 mm[1]。模板要求拼装严密准确，不漏浆，表面平整，不产生过大的变形。现浇砼模板安装净距在渠道纵向上误差不得超过±10 mm，沿宽度方向的误差不得超过±30 mm。安装尺寸允许偏差值不得超过《水工混凝土施工规范》的规定。

3.2 混凝土材料

混凝土是一种复合材料，由水、水泥、粗细骨料、添加剂等制作而成。凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土，但要按照《水工混凝土施工规范》要求适用合格水源，一般要求钢筋混凝土所用水pH值在4以上，不溶物含量要小于2 000 mg/L，可溶物含量要小于5 000 mg/L，氯化物含量要小于1 200 mg/L，硫酸盐含量要小于2 700 mg/L。对于素混凝土，除pH值、硫酸盐值含量要求与钢筋混凝土相当外，不溶物含量在5 000 mg/L以内，可溶物含量在10 000 mg/L以内，氯化物含量在3 500 mg/L以内。水泥方面，可以采用普通硅酸盐水泥。粗骨料最大粒径不应超过钢筋净距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。不管何种类型的混凝土所选粗骨料要求含泥量小于1%，坚固性小于5%，硫化物及硫酸盐含量小于0.5%，有机质含量要浅于标准色，表观密度2 550 kg/m3以上，吸水率2.5%以下，针片状颗粒含量要小于15%。细骨料可用人工砂，要求含泥量小，坚固性8%以内，硫化物和硫酸盐含量1%以内，表观密度2 500 kg/m3以上，云母含量小于2%，石粉含量6%～18%[2]。

所有材料必须经过严格检验，保证质量，要由实验室设计混凝土配合比，并试配，确保混凝土配合比满足施工要求及渠道质量要求。

3.3 混凝土搅拌与运输

根据现场实际安排混凝土搅拌站，根据确定的配合比进行配置，可配备电子自动计量装备，保证能按照配比进行严格拌制。拌制过程要求严格控制含水量，下料阶段要准确称量并记录，袋装水泥要检查计量。在拌制第一份碾压混凝土前，应使用适量碾压混凝土材料清理一遍搅拌机，排弃后再按照配比进行拌制。拌制中一般应先投入砂，然后是水泥，碎石攪拌混合均匀后加水搅拌。

因为渠道修建于农业用地中，大型罐车不能进入现场，因而通常用架子车、手推车等工具人工运输混凝土。混凝土运输车要专车专用，车斗要严密、平滑、不漏浆，每次卸料都应将车斗内的混凝土清理干净。为了方便运输，混凝土搅拌站要随时调整位置，以保证运输路径最短，这样才能保证在混凝土初凝前完成浇筑。如果混凝土初凝或者失去塑性，则应当按照废料来处理。

3.4 混凝土浇筑

渠道基面处理并验收合格，模板安装验收合格后开始进行浇筑作业，混凝土浇筑采取分层浇筑的形式。浇筑顺序为先浇筑渠道斜坡，然后浇筑渠道底板，最后浇筑压顶。当然这一顺序可以变化，之所以采取这种顺序，是因为先浇筑底板需要等到底板达到一定强度才能浇筑斜坡，会出现施工缝造成渗漏。即便是浇筑底板后立即浇筑斜坡，虽然不会出现施工缝，但是可能对底板造成影响，导致底板混凝土质量不过关。浇筑过程中要紧跟振捣。振捣要求不得漏振、不得过振，每一个振捣点振捣时间25 s左右，具体时间以混凝土表面水分不再下沉、泛浆及不出现气泡为宜。

平仓后要进行收面，这是混凝土防渗渠道保证输水效果及防渗效果的关键点。收面要保证混凝土表面平整光滑，无石子外露，无蜂窝麻面。一般在混凝土浇筑完成后立即用原浆进行收面。收面操作一般先用长木抹面整平，使表面平整后，稍等一段时间后换铁泥抹面精细收面，待水分蒸发后再用铁泥抹压抹一遍，直至达到密实、平整、光滑要求。

3.5 混凝土养护

最常用的养护方法在混凝土的表面覆盖湿草帘、湿芦席。一般正常气温下，混凝土浇筑后6～18 h即可养护，因使用的水泥和气温不同，养护时间也不同，养护要勤洒水，始终保持混凝土表面湿润状态。

4 结语

渠道防渗是非常关键的节约水资源措施，在农田灌溉渠道施工中必须采取防渗措施，保证渠道输水效率的同时，保证水资源被合理有效利用。本文重点对现浇混凝土防渗渠道进行了研究，探索了水资源节约视角下农田灌溉渠道的防渗施工技术措施，希望可为相关人员提供一些理论参考价值。

参考文献

[1]黄志贵.浅论农田灌溉水渠水利工程施工技术[J].中国科技投资，2017（5）：20，298.

[2]杜昌明.浅谈输水渠衬砌施工技术[J].科技创新与应用，2016（13）：215.