水利灌溉渠道工程的防渗管理及其维护

张发辉

（贵州省松柏山水库管理处，贵州 贵阳 550025）

前言：我国作为农业大国，在农业生产过程中对于水资源的需求量不断提升，水利灌溉渠道工程作为水利工程中重要的组成部分，对农田灌溉具有重要意义。但受到材料因素、环境因素以及施工因素等多方面影响，一部分水利灌溉渠道工程开始出现渗水漏水现象，一定程度上对灌溉用水的利用率带来影响，同时农田有效灌溉面积逐渐减少，灌溉用水的持续性渗漏还会对地质结构带来影响，致使水渠工程的不稳定。因此，对水利灌溉渠道工程的防渗管理和防渗维护展开探讨具有深远影响。

一、防渗管理在水利灌溉渠道中的应用价值

在我国可利用水资源的储备量日渐短缺的背景下，水利灌溉渠道工程逐渐成为我国落实节能减排的重要举措之一，对于我国农田灌溉、饮水工程建设都有着一定的积极影响。在农田灌溉过程中，灌溉水渠的防渗处理都具备着一定的可操作性与经济性，此外，水渠工程防渗处理也是农田节水灌溉中应用的主要技术措施。一旦水渠工程渗水没有得已高度关注，渗入地下之后很容易导致地下水位的上升，从而导致田地灾害。在一些盐碱地地区，水渠渗漏还会增加土地的盐碱化风险，以至于对水利工程的安全运行带来威胁。通过有效落实水利灌溉渠道的防渗管理和维护，能够降低水渠渗水量，延长渠床的使用寿命，提升水资源利用率，提升水渠工程输水安全性，从而实现节水灌溉的目的[1]。另外，通过水利灌溉渠道的防渗管理还能够保证地下水位合理性，提升水渠输水能力，避免由于地下水位上升和土壤盐碱化对渠道工程的稳定性带来负面影响。最后，渠道防渗管理还具有一定的经济价值，通过维护管理，避免渠道生草，节约渠道工程的养护管理费用。

二、水利灌溉渠道工程出现渗漏的原因

（一）材料质量不合格

施工材料直接影响着水利灌溉渠道工程的质量，由于渠道工程的专业性和复杂性，在施工过程中能够涉及到多种材料，通常较为常用的基础材料为：钢筋、混凝土、止水材料和膨润土等，材料质量不合格必然对渠道工程的质量稳定性和防渗性能带来影响[2]。但是，在目前的水利渠道工程中，往往材料质量把控不够重视，采购管理和材料质量检验不严谨，致使质量不符合施工标准的材料应用在施工中，到水利渠道的质量稳定性大打折扣，为渠道发生渗漏问题埋下隐患。

（二）严寒地区冻胀问题

对于严寒地区的水利灌溉渠道工程在冬季不使用时应当渠道中水排空，不应当在进行输水作业，渠道中一旦有水，气温稍有升高，冻冰就会出现融化现象，从而导致混凝土结构出现反复的提升和下沉，致使混凝土板块的脱硫板缝下滑现象发生，导致衬砌板的受理损坏，引发渗水漏水问题[3]。此外，一旦土壤中含水量较大受冻时，会对土壤承载力有着一定的提升，在解冻之后就会降低土壤承载力，致使在渠道工程建设过程中出现地基的不均匀沉降、变形，对衬砌板造成不均匀受力损坏，从而导致水渠工程渗漏问题发生。

（三）地质勘查不准确

在建设水利渠道工程前，首先需开展地质勘查工作，对施工范围内的地质条件有着详细的了解，包括地下土层结构、地下水源分布和地下水深度、土壤酸碱性等等。但如果地质勘查资料不准确、不仔细，在施工设计时就不会对不稳定因素加以规避，为水渠工程的渗漏埋下隐患。

三、水利灌溉渠道工程防渗管理要点

（一）收集各项资料为防渗管理奠定基础

首先应当对工程所在地的水文情况、水质情况、地下水深度、土质情况等地质资料和当地的气温、风速风向、动土深度等气象资料进行收集掌握；严格按照相关规范标准对水利灌溉渠道工程的沿线展开地质勘查，对岩土性质、滑坡、裂缝等地质信息加以收集；另外，还需对土壤的含水率、干密度、孔隙度、冻胀性和渗漏系数加以了解，为水渠工程的建设和防渗管理提供数据基础[4]。

（二）落实水渠工程防渗检查

在防渗检查过程中，应重点关注水渠中是否存在鼠洞、杂草或者蚁穴，一旦发现应技术采取对策进行处理，避免问题恶化。此外，完善水渠工程防渗检查制度，明确检查周期和检查内容，以预防为主，防治结合，发现问题及时处理为原则，保证水渠工程防渗检查管理的有效性和及时性[5]。若对水渠工程进行停水处理，应保证温度在0 摄氏度以上，若要通水运行应保证环境温度在0 摄氏度以上，避免出现冻胀现象，影响到水渠工程的防渗性。

（三）冬季运行的水渠管理

若在水渠工程冬季运行过程中，水面以下渠基没有发生冻结现象而水面以上的渠基出现了冻结，往往会导致在水面左右的混凝土材料结构板出现裂缝病害，渠基冻胀现象导致裂缝的产生是一方面，还有一方面因素为在冰盖的压力下致使混凝土结构出现裂缝。若要对冬季运行的裂缝问题加以避免，可从以下两个对策着手实施：其一，在冬季水渠工程运行时，保证渠道的满水运行，在水渠中形成冰盖，冰盖以下的水渠部分不会出现冻结现象，但这一对策的临界点很难把控。其二为零水渠工程满水运行，并想办法让水渠不结冰，从根本上避免冻胀现象。比如，在水渠工程沿线打井抽取地下水，地下水的温度较高，将其注入在水渠中能够使水渠中的水温保持在0 摄氏度以上，进而有效避免水渠工程出现结冰、冻胀现象[6]。但是，受到地质环境的限制，该方法只在地下水丰富的区域较为适用，并且对地区冬季气温要求较高，环境温度不能超过零下10 摄氏度，同时还会产生电力能源损耗。

（四）冬季不运行的水渠管理

在气温骤降到0 摄氏度前，应当及时将水渠中的水分排干，在不运行时保证水渠的干燥，避免水分结冰冻胀对渠道应力带来影响；对于已经发生冻胀的水利灌溉渠道应当做好维护处理，将冻胀影响降至最小，避免出现破坏现象的延展。

（五）落实水渠工程技术档案管理，为维护和检查提供依据

通过完善水利灌溉水渠工程的技术档案可以为水渠的维护和检查管理提供技术依据。在技术档案中可包括地质土层信息、地下水信息以及大田作物的栽培技术等基本信息；工程设计流程、设计结构类型、长度及控制区域等设计资料；施工实现，混凝土配合比、施工工艺等施工资料；水渠工程检查管理的时间、位置、出现故障原因、故障处理对策等检查维护资料；水渠工程的灌溉数量和时间流量等灌溉水管理。

四、水利灌溉渠道工程防渗维护策略

（一）维护土料防渗层和水泥土防渗层

一旦发现水渠工程的土料防渗层出现裂缝、脱落等质量病害，在防渗维护过程中首先应将病害出挖除、清扫干净，利用灰土或者素土进行回填夯实，修正平整。若水泥土防渗层出现了裂缝病害，应当顺着裂缝位置开凿倒三角形和倒梯形，在清洗干净后，利用水泥土或者水泥砂浆进行抹平，同时，还可以向裂缝处灌注粘性水泥砂浆，对于水防渗层出现脱落等病害，在将病害出凿除之后，利用水泥土进行填平[7]。

（二）翻修混凝土防渗层

若水渠灌溉工程中出现了混凝土防渗层的坍塌、错位等病害，应针对病害位置进行拆除，对基础土进行处理，对砖石结构进行重建。在处理新旧混凝土的接缝时，如果结合面出现了磨损，应在结合面上涂抹一层水泥砂浆再进行混凝土施工，在施工结束之后做好混凝土的保湿养护。在翻修过程中所产生的混凝土拆除料应当尽可能在再次投入使用。比如用于现浇板部件；已经破损的混凝土和石料还可以作为混凝土骨料进行使用。

（三）维护砌体防渗层

若砌石部位出现了下沉、脱落等病害，首先应当将对病害位置进行拆除清理，保证病害处没有泥沙和粘性污物，进而选择质量和大小相当的石料进行砌筑，对于没有完善灌满砂浆的缝隙，应向缝隙处进行压力注浆，保证砂浆灌注完全。对于缝隙较大的三角形裂缝，可利用小锤将小碎石楔入其中，保证裂缝位置的稳固，并利用高一级的水泥砂浆进行充实、勾缝。若裂缝较平整，可沿着裂缝进行开凿并清理，利用强度等级高一级的水泥砂浆进行填筑[8]。若有的渠段存在着众多细小的裂缝，但外观没有明显变化，且渗漏现象严重，可以对砌石层下进行压力灌浆处理。

（四）维护膜防渗层

在水利渠道工程运行过程中，通常不会出现水渠膜防渗层的损坏，一旦出现了损坏应当用与损坏膜材料一致的材料进行修复。常见的维护膜病害为保护层出现损坏，比如保护层出现了裂缝或者滑塌，可利用材料相同的防渗层进行修补。

（五）裂缝、孔洞、滑塌等病害的维护

1.翻修处理

翻修处理应将病害处进行开挖、清理并进行重新回填。在开挖前将白灰水灌入裂缝内，对开挖边界加以明确。开挖过程中如果存在突发情况，应持续跟进，直到全部挖除，但不能进行掏挖。开挖所产生的坑槽底部宽度应大于0.5 米，处理边坡时应保证新旧填土的结合。若开挖基槽的深度较深，可将其挖至阶梯状，方便出土并保证施工安全性。在土料回填前，应当对其进行力学性能试验，保证材料符合质量稳定性要求。对于沉陷型裂缝而言，应保证土料有较强的塑性，将其含水量控制在多于最优含水量的2%左右；对于干缩裂缝和滑坡裂缝而言，将其含水量控制在最后含水量以下2%左右。挖出的土料，若要进行重复利用，应先对其进行力学性能试验。

2.灌浆处理

若病害位置埋深较深，通过翻修处理的工程量过大，不具备经济性，因此可采用灌浆处理。通过压力灌浆法或重力灌浆法将粘土浆或者粘土水泥砂浆灌注到缝隙中。两种灌浆方式相比之下，压力灌浆法效果更好，在机械压力和自重的双重作用下将浆液灌注到缝隙中，直达病害深处，待砂浆固结之后，起到有效的防渗效果。

结束语：综上所述，水利灌溉渠道工程在运行过程中受到多方面因素影响，或多或少都会出现渗漏现象，若对渗漏现象不加以重视，持续性渗漏将导致水资源的大量浪费并对水渠工程的稳定性产生影响。因此，应当积极落实水利灌溉渠道的防渗管理和维护工作，结合相应的质量病症落实针对性维护对策，保证水渠工程的高效运行，推动环境与经济可持续发展。