灌溉渠道防渗节水技术及应用

党玉萍

（甘肃省引大入秦水资源利用中心，甘肃 永登 730300）

灌溉渠道是农业生产的基础设施，部分灌溉渠道运行年限较久，受工程建设之时施工技术水平、施工工艺及材料性能的影响，防渗漏性能较低、输水损失大。同时，灌溉渠道运行过程中受蚁类、鼠类等穴居动物打洞危害，农药化肥残留物汇集腐蚀等致使输水渠道破裂渗漏，加之部分渠系维修养护不到位，进一步加剧了渗漏损失，导致有效灌溉面积逐渐缩减、地下水位上升、土壤次生盐碱化加重，因此，亟需提高灌溉渠道防渗性能。

1 防渗材料

应用各种技术措施和防渗材料提升渠道防渗性能是灌区节水改造的主要内容之一，也是降低农业灌溉输水损失、提升渠系水利用系数最有效的措施，被广泛应用于干旱半干旱地区。目前，可应用于渠道防渗的材料较多，主要有土料、水泥土、砌石混凝土、沥青、塑料薄膜等，实际应用过程中要以满足防渗要求、确保防渗质量为目标，在详细勘测工程地质及水文地质的基础上，按照“因地制宜、就地取材”的原则合理选择防渗材料、科学设计防渗参数。

2 常用防渗技术及应用要点

2.1 混凝土衬砌（现场浇筑）技术

模板制作：根据衬砌层的结构和渠道规格制作模板，确保模板安装净距沿渠道纵向的偏差范围为-10～10毫米、沿渠道横向的偏差范围为-30～30毫米。

钢筋加工及安装：加工前将钢筋拉直，确保其表面无油渍、浮锈及涂料等杂质，最大限度地减少断头废料。绑扎时搭接长度要大于等于30倍直径，焊接时搭接长度要大于等于10倍直径。运输广进及其结构的过程中要采取保护措施防止变形，如有变形，须在安装前进行矫正。严格按照设计要求确定架设位置、间距及保护层厚度等，架设完成后再次进行矫正，确保架设质量完全符合设计要求。

混凝土拌合：根据水源、工程量、运输路段等确定拌合站位置；根据拌合试验确定的配合比配料。拌合时先将沙投入拌合机内，再加入适量水搅拌，将砂表面的含水量调节为20%～25%；加入石子搅拌均匀后，将所有水泥加入并拌合均匀；最后加入剩余的水及外加剂拌匀。拌合时间要超过2分钟。

混凝土运输：施工现场温度为20～30℃，运输时间不能超过45分钟；温度为10～20℃时，运输时间不能超过60分钟；温度为5～10℃时，运输时间不能超过90分钟。运输过程中遇降雨或强光照射时须采取覆盖措施；发生分离或较严重泌水时须在浇筑现场重新拌合；发生初凝现象时按废料处理，禁止用于浇筑；每隔6小时有清水冲洗1次运输工具。

混凝土浇筑：浇筑前，土渠基须适量洒水湿润；岩石渠基须凿毛后铺一层厚1.5～2厘米、水灰比略小于混凝土的水泥砂浆。按照先渠底后渠坡的顺序分块浇筑。架立模板：渠底，奇数块的四边都立侧面模板，并用木桩固定；偶数块仅在纵向两边立侧面模板，横向两边紧贴已浇筑模板立缝子板，模板高度与衬砌面保持平齐。渠坡，奇数块按浇筑块的长度先立侧挡、再立中部压梁，下端、中上部分别用脚蹬钩和固定钳固定；偶数块先紧靠已浇筑的奇数块立两侧的缝子板，再立中间的压梁。为了便于拆卸，缝子板须在安装前泡水，模板接触混凝土的一面涂隔离剂。入仓振捣：混凝土入仓后先平仓再振捣，使用表面式振捣器时，振板行距须重叠6～8厘米；使用小型插入式振捣器时，每层入仓厚度须控制在25厘米以内，且要插入下层混凝土4～6厘米。振捣器不能直接与模板、钢筋及其预制件接触，边角位置及预埋件四周须进行人工振捣。收面：为了提高渠道光滑度及过水能力，混凝土浇筑完后须立即用原浆收面。先用较长的水泥抹子粗抹1遍，使混凝土表面基本平整，再用铁泥抹子分别细抹1遍、压抹1遍。收面须达到平整、密实、光滑的效果。拆模养护：浇筑完成后压梁要及时拆除，侧挡板在混凝土初凝后才能拆除，缝子板在侧挡板拆除3天后再拆除。拆模时不能扰动混凝土结构。10～30℃条件下，混凝土浇筑完12～14天开始养护，可在其表面洒水或覆盖塑料薄膜、湿草帘等，创造保温保湿环境。实践证明，覆盖塑料薄膜的养护效果最好，具有养护期短、操作简单、成本低等优。

2.2 塑料薄膜防渗技术

塑料薄膜防渗是先在渠道上铺砌防渗性能符合要求的塑料薄膜，然后在其上填筑相应厚度保护层的防渗方法，具有防渗性能高、施工成本低、施工简介等优点。

基槽处理：渠槽挖好后先清理干净渠床内的杂草、树根、砂石、砖块等杂物，然后开挖符合设计要求的铺膜断面，最后根据铺膜高度开挖膜层顶部。

模料加工：为了加快施工进度，降低施工成本，需根据设计要求和断面尺寸对膜料进行剪裁、接缝等处理。剪裁长度较基槽实际长度留约5%的余量，小型渠道和大中型渠道的剪裁长度分别以50～60米、30～40米为宜。接缝处理不当易造成渗漏，常用的接缝方式有搭接法和焊接法。小型渠道多用搭接法，即相邻两块膜料相互重叠搭接30～40厘米；焊接法是用电焊机或电熨斗对相邻膜料进行焊接，宽度为4～6厘米。

膜料铺设：基槽表面洒水，确保膜料紧密贴合。先将上游铺好压实后再向上游铺设，铺设完成后先用土压紧边缘，检查无其他问题后再彻底压实。铺设过程中为避免人为损坏膜料，施工人员须着软底鞋。

填筑保护层：土料填筑，先将土料中的杂物清理干净，然后根据保护层厚度分层回填，同时人工夯实，为了确保压实度，每填筑完成一层，须适量洒水后再填筑下一层。沙砾料填筑，为了避免膜料破损，先填筑过渡层，再铺设沙砾料。

灌溉渠道防渗性能低，使得水资源利用率较低，进一步加剧了水资源的紧缺程度和供需矛盾，制约了农业生产综合能力的提升及人类社会的可持续发展。在水资源短缺的背景下，为了满足农业现代化发展和绿色发展对水资源的需求，须从灌溉渠道防渗性能较低的实际情况出发，采取行之有效的防渗措施，提升渠道输水效率，实现水资源的高效利用，促进农业生产节本增效。