灌区节水改造工程中的渠道防渗技术应用

刘红胜

摘 要：对灌区节水改造中的各类防渗漏技术进行分析，着重探究梯形渠道技术、预制U形渠技术、混凝土浇筑技术等技术的具体应用。此外，对多头深层搅拌水泥土成墙技术、锯槽法成墙施工工艺进行深入分析，阐述渠道防渗工程中的重难点施工技术，以期为相关人员提供参考。

关键词：灌区节水改造;渠道防渗技术;应用分析

中图分类号：S274 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）34-00-03

Application of Canal Anti-Seepage Technology in Water-Saving Reconstruction Project in Irrigation Area

LIU Hongsheng

（Xinyang Water Resources Survey and Design Institute， Xinyang Henan 464000）

Abstract： This paper analyzes the technical transformation measures for anti leakage of channels in irrigation area， and puts forward some technical measures to transform channels， such as ladder arc channel technology， prefabricated U-shaped channel technology， concrete pouring technology and so on. Secondly， the specific application of channel anti-seepage technology in the water-saving reconstruction project of irrigation area is explored， and the multi head deep mixing cement soil wall forming technology and sawing groove wall forming construction technology are deeply analyzed in order to provide reference for relevant personnel.

Keywords： water saving transformation of irrigation area;canal anti-seepage technology;application analysis

加强对灌区渠道防渗漏施工技术具体应用的探究，可以有效提高渠道输送水效率，节约水资源。防渗漏施工技术改造是节水改造工程最为重要的工作内容之一。影响节水改造施工质量的因素比较多，不同地区的地质条件、气候环境、施工工艺、施工材料的选择以及渠道防渗工程施工人员的综合素质、专业技能等，都会对节水改造工程的施工质量造成影响。

1 灌区节水改造工程中渠道防渗技术应用的重要性

灌区渠道改造是农田灌区工程最为重要的施工内容之一。加强渠道改造，可以有效提高水资源利用率，确保灌溉工作顺利有序开展。结合实际情况来看，渠道长度大、支流多、水资源利用率不高是目前农田灌溉工作面临的主要问题。值得注意的是，渠道渗漏是导致水资源浪费的主要原因，因此研究灌区节水改造中的渠道防渗技术具有重要的现实意义，主要体现在以下几个方面。

1.1 加强对老旧渠道的管理

在我国农业经济迅猛发展的背景下，人们对灌溉模式、灌溉工艺、灌溉效率提出了新要求。很多灌区渠道在投入使用之后，有关部门重建设、轻管理，对渠道的检修、维护、保养等工作不够重视，导致渠道在使用一段时间后出现输水效率不高、渗漏、设施老化等现象，从而导致灌溉面积不达标。加强对灌区渠道的节水改造，可有效提高老旧渠道的输水效率，提升农民收益，推动农业经济的进一步发展。

1.2 提高灌溉工程的安全性

渠道渗漏是影响我国农田灌溉效率和造成水资源浪费严重的主要原因之一。加强灌区节水配套改造，可以提高渠系水利用率，提高干支渠道和干支渠系建筑的完整度。有些灌区工程运行时间长达几十年，受技术条件、建设资金、施工材料、施工工艺等方面的限制，灌区工程建设标准低，渠系配套不完善，再加上常年失修，导致渠道工程破损严重，长期带病、超负荷运行，存在输水效率低、渠道渗漏等问题。加强对灌区渠道防渗技术的研究和应用，可以有效处理渠系建筑物的各类安全问题，防止渠道出现决堤口、供水中断等问题，从而保障灌区工程的安全性、稳定性和耐久性，提高相关企业的经济效益和社会效益，推动我国农业生产的长远持续发展。农田渠道防渗技术是农田节水改造工程的核心内容，想要提高灌区渠道输水效率，必须针对灌区渠道出现的具体问题，加大对渠道防渗技术的研究和应用。

2 灌区节水改造工程中的渠道防渗技术应用

2.1 梯形渠道的技术

高填方梯形渠道在灌区干、支渠防渗漏施工中比较常见，如图1所示。在施工过程中，一般采用混凝土衬砌技术进行边坡优化和改造。首先对原来的渠道基层进行清表处理，其次选用黏土进行分层夯实，再次利用土工膜實施渠道全断面铺设，最后在防渗膜上铺设混凝土。衬砌的边缘需要使用混凝土压顶，这种施工工艺对高填方渠道具有较好的防渗漏作用。土工膜的铺设阻止了渠道内的水向渠顶内部渗入，有效降低了渠堤内的含水量，以避免出现冻胀问题。值得注意的是，在梯形渠道的施工中，要做好土工膜垫层，通常以黏土为主，主要作用是保护土工膜不被损坏。在渠道节水改造过程中，要利用水力学原理，根据不同渠道的具体特征进行不同的施工方案对比，以确保方案的合理性和适用性。在施工方案设计过程中，首先要对各个分支渠道的横截面展开全面测量;其次需要根据测量结果计算边坡系数、水力半径等数值，提高梯形断面渠道设计的合理性和适用性;最后根据渠道边坡系数、渠道深度及设计水深等综合考虑，合理计算渠道混凝土衬砌的厚度。

2.2 预制U形渠的技术

灌区灌溉时，通常末级渠道内杂物较多，水流的速度和流量都会受到严重影响，也会加重渗水漏水问题。为了提高渠道输送水能力，降低杂物对输送水效率产生的影响，相关人员要根据施工现场的具体情况和发生渗水漏水的具体原因，对渠道防渗漏设计进行优化和改造。分析杂物沉积的原因，降低渠道糙率;按照不冲淤的流速要求，保障通水的流畅性。针对斗、农、毛渠道容易积攒杂物的情况，通常会将渠道设计成U形槽衬砌断面。U形渠道的设计方式比较简单，工期相对较短，施工成本较低，短期内就能解决渠道的渗漏问题，能够有力提高水流的通畅性，提高渠道输送水的能力。值得注意的是，我国幅员辽阔，地大物博，不同地区在不同季节的输送水过程中会受到天气因素、气候条件等方面的影响。例如，当U形槽改造技术应用于我国北方地区时，要注意北方地区冬季天气寒冷，在输送水过程中可能会出现冻胀问题，要结合实际情况采取防冻胀措施。

2.3 多头小直径深层搅拌水泥土成墙技术

在渠道防渗漏施工过程中，要充分考虑当地的地质条件。有些情况下，渠道防渗漏施工过程中会出现较多的黏土和淤泥。面对这种问题，使用多头小直径搅拌设备完成成墙施工可以有效改善施工环境，提高施工效率和施工质量。多头小直径深层搅拌水泥成墙工艺防渗漏的深度能够超过20 m，渗透系数小于A×10-6 cm/s（1

2.4 锯槽法成墙施工工艺

灌区节水改造工程中的渠道防渗漏技术类型比较多，要结合渠道的土质情况、周围的实际施工环境以及施工现场的特点采用不同的施工工艺。一般情况下，在石砾直径小于100 mm的土质环境中，利用锯槽法施工技术可以解决渠道渗漏和输水送水效率低下的问题，如图2所示。该项技术主要利用锯槽机开展施工，在石砾径小于100 mm的砂砾石土层中优势明显。此外，墙体的连续质量是决定渠道输送水效率的主要因素。大多数的防渗漏工程无法做好成墙连续质量的施工控制，给工程后期防渗墙体破裂埋下了安全隐患，导致防渗漏效果不明显，而锯槽法施工技术可明显提高墙体连续质量方面的施工效果。

2.5 砌石防渗技术的应用

相比其他灌区防渗漏技术而言，砌石防渗技术主要利用砌卵石、干砌石块、浆砌石块等施工材料对渠道表面进行加固施工，以提高渠道的稳定性和防渗漏特性。该方式的最大优点在于可以就地取材，有效节省灌区节水改造工程的采购成本、运输成本以及人力成本。此外，砌石防渗技术有着较好的抗冲流和抗冻能力，适用于各类复杂的施工环境，应用范围广，节水效果明显。按照防渗结构的不同，可以分为护面式和挡土墙式两种施工形式。完成砌石之后用内衬水泥抹面，可以有效提高渠道的稳定性和耐久性。但是，结合实际情况来看，砌石防渗技术也存在一定的局限性。在应用过程中，砌石厚度比较大、方量多，不便于使用机械设备。如果劳动力价格高，使用现场可采用的石材数量较少，砌石防渗技术的应用会受到阻碍，不利于控制施工成本。除此之外，薄膜、沥青混凝土等新型防渗材料有着适应变形能力强、施工流程简单、耐久性好等优势，被广泛应用于渠道防渗工程。技术人员应该结合渠道不同的特点和现场的实际情况，采用特定的防渗技术。

3 结语

综上所述，灌区渠道改造中防渗施工的主要目的是解决渠道渗水、漏水问题，有效节约水资源，保证渠道能够正常供水。因此，改造的工作重点应该放在提高渠道防渗性能上。相关人员在防渗工作开展之前，应对当地的土壤环境和地质条件进行深入了解和研究，科学、合理地选择防渗漏施工技术。例如，在进行渠道地基施工时，将干、支渠道断面设计成梯形，可以将斗、农、毛等小型渠道可以设计成U形渠道，以加强渠道防渗性能，提高渠道输送水的稳定性和耐久性。

参考文献：

[1]褚宏万，陈晓峰.便携式防渗渠开槽机在农田水利节水灌溉工程中的研究与应用[J].治淮，2019（4）：29-30.

[2]马学霞，马华明.策论我国水利渠道防渗维护技术的发展[J].科学时代，2014（20）：141-142.

[3]滕志发.对U型复合材料防渗渠工程技术的分析[J].建材发展导向，2015（8）：275-276.

[4]欧阳梦龙.灌区节水改造工程中渠道防渗的施工技术应用[J].建筑工程技术与设计，2017（5）：225.

[5]赵鹏涛.分析大型灌区续建配套與节水改造工程防渗渠道衬砌施工技术[J]. 中国科技纵横，2021（2）：92-93.

[6]赖建波.分析水利工程灌区续建配套与节水改造工程防渗渠道衬砌施工技术[J].环渤海经济瞭望，2017（8）：186-187.

[7]李志强.土工膜在渠道防渗节水改造工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2016（5）：224.

[8]姚治国.大中型灌区节水改造中防渗渠道断面优化设计[J].陕西水利，2020（4）：75-76.

[9]张庆奎.灌区节水改造中渠道防渗改建设计措施[J].科学与财富，2020（2）：293.