长距离输水渠道防冰和防冻冰技术措施探讨

王喜泽

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃景泰730400）

在我国北方的冬天，由于气温相对较低，长距离输水渠道很容易出现结冰的问题，导致输水的效率相对较低。因此，为了保证长距离输水渠道运行的稳定性，提升输水效率，强化防冰和防冻冰技术的落实和应用是非常必要的。其实，长距离输水渠道防冰和防冻冰技术的落实，就是对长距离输水渠道做好一层保护层，以此抵抗低温天气对渠道的影响，进而保证长距离输水渠道的稳定性，避免病害的产生，实现良好的输水效率。

1 长距离输水渠道冰害产生的机理

长距离输水渠道冰害产生后主要的机理为冰冻破坏、冻融破坏、冻胀破坏等[1]。

1.1 冰冻破坏

长距离输水渠道在低温情况下结冰是极为容易产生的一项冰害，主要是因为长距离输水渠道出现结冰，或者渠道水面被完全封冻以后，冻冰层会随着冰的积累不断加厚，对长距离输水渠道产生较大的冰自重以及膨胀压力等，进而引发变形、移位等问题，对长距离输水渠道运行的稳定性造成一定的影响。另外，长距离输水渠道冰冻问题的产生，可以在一定程度上阻挡渠道内部水体的流动，进而影响输水的效率。同时，如果情况较为严重的话，还会出现冰坝、渠水漫溢等问题，对长距离输水渠道造成了一定的安全隐患。

1.2 冻融破坏

长距离输水渠道内部是以混凝土衬砌层为主，并且混凝土衬砌层具有一定的吸水性。但在低温环境下会出现结冰体积膨胀的现象，一般情况下会比原来增大，严重影响长距离输水渠道的强度。另外，长距离输水渠道发生冻融破坏，很容易导致混凝衬砌层出现脱落的现象，以此引发渗漏的问题，影响长距离输水渠道运行的稳定性。

1.3 冻胀破坏

长距离输水渠道在低温环境下运行，渠基土中的水由于结冰而体积膨胀增大，当膨胀压力超过混凝土的耐压时，衬砌层就会发生隆起，导致长距离输水渠道出现损坏的现象。长距离输水渠道冻胀破坏的产生还会导致开裂、折断等问题[2]。同时，进入春季，结冰融化以后，长距离输水渠道的强度就会降低，很容易导致主体结构出现滑塌现象，严重影响长距离输水渠道运行的稳定性。

2 长距离输水渠道防冰和防冻冰技术中常见的问题

长距离输水渠道是一项复杂的工程体系，若是监控不到位，对其中存在的冰害问题无法及时发现和解决，会导致冰害问题不断扩大，严重影响长距离输水渠道运行的稳定性。同时，防护工程没有具体的落实，导致长距离输水渠道在低温的环境下没有较强的抵抗力，产生冰害问题。另外，针对一些特殊部位没有进行重点处理，增加了长距离输水渠道冰害问题产生的概率，不利于长距离输水渠道的稳定运行。

3 长距离输水渠道中主要的防冰和防冻冰技术措施

为了保证长距离输水渠道运行的稳定性，强化防冰和防冻冰技术的应用非常必要。

3.1 重点部位的防冰和防冻冰处理

一般情况下，长距离输水渠道冰害发生的主要位置为水渠道干线、各种闸门和引水工程等位置[3]。为了提升长距离输水渠道运行的稳定性，降低冰害的产生，需要针对重点部位加强防冰和防冻冰处理力度。重点部位在防冰和防冻冰技术处理时可以从以下几个方面展开：一是可以采用结冰盖运行或者输冰运行的方式对长距离输水渠道的主干道进行调整。同时，在调整完成以后，利用机械方式强化长距离输水渠道各个闸门部位的排冰处理，以此降低冰害的产生。二是针对长距离输水渠道冰害容易产生的重点部位做好保温和防渗、防冻胀等措施，并且利用隔水排水的方式以及置换的方式进行处理，以此提升长距离输水渠道重点部位防冰和防冻冰技术处理的效果。

3.2 铺土工膜

铺土工膜主要是起到一定的保温作用，避免结冰现象的产生。同时，在春季气温升高时针对冻冰融化还可以起到一定的防渗漏作用，确保长距离输水渠道的稳定性。铺土工膜施工时首先需要沿着渠道轴线方向水平滚铺，并针对坡面铺设进行验收，验收合格后从顺坡面轴向方向进行铺设，可以使渠道与土工膜形成“丁”字连接形态，起到防冻防渗效果。另外，铺土工膜时应当及时地拉平、拉开，确保土工膜与坡面吻合平整，无突起褶皱，以此保证良好的施工效果，为长距离输水渠道降低冰害问题的产生给予基础性的保障。

3.3 输水调度

输水调度方案的优化是长距离输水渠道防冰和防冻冰技术落实的一个重要方面，并且为长距离输水渠道运行的稳定性提供了重要的保障[4]。在输水调度方案优化时应着重考虑以下几个方面：一是在优化输水调度方案时针对防冻胀渠道防渗方案，需要根据基土水分的来源以及长距离输水渠道的实际情况，采取合理的防渗结构。同时，优化防冻胀防渗方案，如果地下水位相对较高，基土的水分应当由渠外补给，并采用砌石或者空心板防渗，提升抗渗能力，避免冻胀结冰带来的危害。二是针对地下水位较高的渠段，可以采用弧底梯形渠道断面、浆砌石抹面的防渗结构，可以大大提升长距离输水渠道的抵抗力，确保长距离输水渠道运行的稳定性，强化防冰和防冻冰技术应用的效果。

3.4 防冰和防冻冰工程

由于地区气候的不同，在长距离输水渠道防冰和防冻冰技术处理时应当结合当地的气候条件、地理环境、水文情况以及冰害产生的主要因素，构建防冰和防冻冰工程，可以对长距离输水渠道起到保护作用，以此降低冰害问题的产生概率。在防冰和防冻冰工程构建时要结合实际情况，对衬砌材料、渠基处理和防渗防冻结构等方面进行优化，可以大大提升防冰和防冻冰工程的性能，避免长距离输水渠道冰害问题的产生[5]。另外，在防冰和防冻冰工程施工时要加大保温工程、隔水排水措施工程、置换措施工程等方面的实施力度，有效构建一道防护工程，提升长距离输水渠道运行的安全性和稳定性。

4 结束语

冰害问题是影响长距离输水渠道稳定运行的关键因素，要保证长距离输水渠道运行稳定性，就一定要落实防冰和防冰冻技术。同时，在长距离输水渠道防冰和防冻冰技术落实时要先了解冰害产生机理，结合长距离输水渠道防冰和防冻冰技术中常见的问题，采取相应的措施，以此保证长距离输水渠道防冰和防冻冰技术实施的效果，提升长距离输水渠道的稳定性和安全性，避免冰害的产生。