农田灌溉渠道防渗施工技术的应用创新

焦永吉

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 白银 730400）

在农田灌溉过程中经常会出现渗漏的问题，在水资源极度匮乏的今天，渗漏问题不仅为农田灌溉事业带来不利影响，而且难以实现农业增产。因此在农田灌溉工作中要提高农田灌溉渠道防渗施工技术的创新意识，摒弃落后的技术手段，在实践过程中不断优化，解决水资源浪费的问题。结合区域的地理特点，做好科学规划安排，改善渗漏问题，为节约水资源贡献一份力。

1 农田灌溉渠道防渗施工的重要性

习近平总书记曾说过，脱贫致富不能“等、靠、要”，既然党的政策好，就要努力向前跑，推进脱贫攻坚和乡村振兴离不开科技的发展。随着水资源日益短缺，农业灌溉节水始终是农民最为关心的问题，同时也是困扰已久的难题，农作物正常生长要基于农田灌溉，但是在实际灌溉过程中，经常会发生渗水的现象，直接造成了水资源的浪费，尤其是一些水资源极度匮乏的地区，灌溉渗漏的情况使农民苦不堪言。现如今随着人们生活水平的提高，越来越重视水资源的保护，对农田灌溉渠道防渗技术也提出了更高的要求。当前农田灌溉渠道防渗工作大多是利用混凝土来提升沟渠的密度，可有效防止水资源流失，减轻了地表下的水源污染，在一定程度上维持了地下水位的稳定性。做好防渗工作能够提高农田灌溉水源的利用率，促进农作物的稳定生长，而且充足的水源可以提高土壤性能，有效改善土地盐碱化现象。因此做好农田灌溉渠道防渗施工，是农田灌溉事业长远发展的基本保障。

2 农田灌溉渠道出现渗漏原因的分析

农田灌溉渠道产生渗漏的原因有很多，比如在种植农作物时，需要使用大量的肥料和其他化学物质来促进农作物的生长，在灌溉过程中，残留物会随着水流进入到渠道的低洼处，日积月累下低洼处的残留物越来越多，会逐渐腐蚀水渠，致使渠道出现渗漏。再比如水利工程的建设质量未达标，在农田灌溉时，排水能力较差，或者在施工过程中存在许多缝隙，都会导致农田灌溉渠道渗漏。此外由于施工人员的综合素质较差、使用的材料设备质量不合格等会使得建筑变形，降低水利工程的建设质量，造成农田灌溉渠道渗漏。或者渠道在长期使用后，没有对其进行检查和维护，不能及时发现渠道存在的漏洞。除了上述的化学因素和人为因素外，还会受到生物因素的影响，比如在农田中会有蚂蚁或老鼠等生物的栖息，在沟渠内部会形成很多的细微洞孔，农民肉眼难以观察到，长此以往随着水流的灌溉进入到洞孔中，从而发生渠道渗漏。还有由于天气寒冷，产生冻胀，混凝土表面遭受到破坏，当冻结时土壤的承载力变高，当天气回暖时，土壤的承载力会急剧下降，就会造成渠道渗漏，但冻胀现象基本都发生在北方地区。

3 农田灌溉渠道防渗施工的现状分析

习近平总书记曾说过，农业是国家之根本，掌握了粮食就拥有了一切。随着党和国家对农业发展的高度重视，加之科学技术的进步，现如今中国的农业发展已经发生了巨大改变，农民的经济收益也有了明显提升[1]。为了帮助农民实现增收，越来越多的农田得到了充足的灌溉，但是在农田灌溉渠道防渗施工上还存在一些问题。比如管理力度不足，施工人员没有重视灌溉水资源的合理利用与控制，沟渠的布置规划不合理。施工方式也存在短板，难以保障施工质量，一般常见的施工方式主要包括土料压实、石料衬砌和混凝土衬砌[2]。土料压实的方式虽然施工工艺较为简单，但需要大量的劳动力，而且土料的抗冻性和强度不高。石料衬砌的方式虽然能够改善土料强度较差的问题，但工程量较大，难以把控施工质量。混凝土衬砌的方式虽然抗渗性较强，但投入的成本也很大，而且适应变形的能力较差。3 种施工方式各具优缺点，要想有效防止农田灌溉渠道渗漏，对防渗施工技术进行创新是当前一项迫切的任务。

4 农田灌溉渠道防渗施工技术的应用

4.1 土料防渗技术应用

土料防渗技术在农田灌溉渠道防渗施工中是最为常见的一种施工方法，使用的土料都是黄土或者沙土，随着水流的灌溉，其抗渗性并不理想，而且还会造成水资源的浪费。因此在采用该项技术开展渠道防渗施工时，施工人员要对所在区域的对地理环境进行勘察，确保地下水位有持续上升的状态。在施工前对使用的土料进行过筛和粉碎，并严格控制土料中的含水量，将土料与石灰相混合，增强抗渗性，土料与石灰的混合比为5∶1 最佳，再利用碳化胶结提高强度[3]。在施工过程中要注意不要存有缝隙，要加强土料的夯实。施工完成后做好养护工作，养护时间一个月为最佳，在此过程中要控制好水流的速度，防止发生塌陷，此外要制作防渗护面，将草料捣碎放入渠槽内与土料混合，在渠床清理完成后涂抹，以防止出现裂缝。针对土料防渗技术的使用，施工人员应在作业开展前做好培训，重视土料的拌和与压实环节，保障土料防渗层的厚度达标，加强改善渠道渗漏问题。

4.2 石料衬砌防渗技术应用

通常在一些石料资源较为丰富的农业地区，会选择石料衬砌防渗技术来开展渠道的防渗施工，石料具有较强的抗冻性和抗冲刷性。对于石料的选择必须选用不容易风化且质地坚硬无裂缝的岩石[4]。采用石料衬砌防渗技术要在施工前清理好渠槽，做好测量放线工作，确保渠槽内的平整度，然后用水管喷湿渠基，将砂浆和渠基紧密结合，将施工所用的石料用水冲刷干净，保证表面光滑，无杂质，然后开展石料的铺砌工作。如果是梯形渠道，要采用先渠底后渠坡的方式进行铺砌，首先在渠底铺垫一层水泥砂浆，砂浆的厚度要控制在3 cm 左右，边铺砂浆边放石料，两项工作要同时进行，避免时间过长，砂浆干固，影响使用。此外需注意，做浆要饱满，石料要错峰交接，尽量选用表面无棱角、块头较大的石料铺砌在渠底。由于石料大小不一，在铺砌时会产生缝隙，若缝隙较大，则需在缝隙中填充一些小块的石料。待渠底铺砌完成后，开始铺砌渠坡，首先要从渠角开始进行铺砌，采用自上而下分层砌筑的方式，同样要边铺浆边砌石，针对过大的缝隙要做好石料填充，重复以上步骤直至铺砌到渠顶。待整个渠道全部铺砌完成后进行勾缝处理，采用自上而下的方式，利用砂浆进行填充，然后压实砂浆，利用工具刮平表面，待一段时间过后，砂浆凝固，做好洒水养护工作，避免砂浆出现裂缝，然后对伸缩缝进行处理。首先要清除干净伸缩缝中的杂质和泥浆，施工人员利用锤子和钢锥敲除中间的碎石，确保缝壁的整洁度，利用测量尺测量伸缩缝的深度，将深度控制在15 cm，利用油麻、焦油塑料胶泥和沥青砂浆填充伸缩缝，填充顺序应先填油麻，厚度为5.5 cm，利用工具将油麻夯实，然后灌入焦油塑料胶泥并压实，使伸缩缝的内壁与焦油塑料胶泥充分粘结，最后铺入沥青砂浆并刮平表面，利用火桶将铺好的沥青砂浆进行烘烤，确保其能够与伸缩缝壁充分粘结。

4.3 混凝土衬砌防渗技术应用

混凝土衬砌防渗技术较适用于水量较大地区的农田灌溉当中，也是目前应用最为广泛的一项农田灌溉渠道防渗技术，混凝土材料不仅具有较强的抗渗性，且具备较强的抗冲刷性，强度极高。针对混凝土衬砌防渗技术的创新，可利用无线遥控操控对设备的运转情况进行把控，在地基的处理上要严格按照图纸完成沟渠的渠口线施工，根据现场实际情况制定出最佳的挖掘方案，通常利用混凝土衬砌防渗技术的都是新建沟渠，在施工前必须做好地基表面的清理，再进行铺砌。第一步施工放线，将预制混凝土渠槽铺入渠道的基槽中，在铺设过程中要确保渠槽留缝均匀，渠顶要保持在同一高度，将空隙处用中砂填实，预留出对接的横缝和纵缝，同时要预留出伸缩缝的宽度和位置，然后处理接缝。施工人员要先清除接缝处的杂质和尘土，用水冲刷干净，将接缝壁润湿，利用铲子将细石混凝土填塞到接缝中，然后抹平。待施工完成后开展洒水养护工作，最后处理伸缩缝。此外还可利用沥青混凝土衬砌防渗技术来加强渠道的防渗效果，主要原料为沥青和砂砾，该项技术虽然在目前还没有被推广，但是凭借其操作简单、材料易得、防渗效果良好的优势在未来也会成为一种常见的农田灌溉渠道防渗施工技术。

4.4 复合防渗技术应用

复合防渗技术是指将膜料或高分子保温卷材作为防渗层，将混凝土预制板作为保护层的一项防渗技术。工作人员将工厂预制好的混凝土预制板送至到施工现场，在搬放过程中要注意轻拿轻放，竖直放置，避免板材遭受破坏。膜料要根据地区的实际情况进行选择，常见的膜料包括聚氯乙烯膜和聚乙烯膜，复合防渗技术采用的膜料厚度应为0.3 mm，通常情况下在北方寒冷地区宜使用聚乙烯膜，在温暖潮湿的地区宜使用聚氯乙烯膜。如果渠基较差，要利用厚度为0.7 mm 的沥青油毡，要想使膜料保持稳定，不容易发生滑动，可以复合一层无纺布的复合土工膜。接下来开始准备膜料的铺设工作，首先要测量渠道的断面尺寸，调整渠坡和渠底，施工人员要做好安全防护准备，然后正式铺膜。在铺膜时应采用先下游后上游的方式进行铺设，接缝要由水流的方向铺设，施工人员在拉拽膜料时不要过力，避免膜料损坏，然后要将膜料中的空气排放出去，铺设完成后开展保护层的施工放线工作。采用先渠底后渠坡的顺序进行放线，由于膜料长时间经受暴晒会开始老化，因此为减少膜料暴晒的时间要加快铺设保护层的速度。先在膜料上铺一层水泥砂浆作为过渡，砂浆的厚度为2.5 cm，然后清理干净混凝土预制板表面的杂质，并铺设在水泥砂浆上。在铺设过程中要注意将混凝土预制板下的孔隙填实，砌坡时采用自下而上的方式进行砌筑，待砌筑完成后进行勾缝处理。先将缝隙清理干净，然后施工人员用水将混凝土预制板表面的尘土冲刷掉，用勾缝工具将水泥砂浆填入缝内，并将其抹平，待水泥砂浆凝固后进行洒水养护。最后稳固封顶板，处理伸缩缝。

4.5 风积砂换填防渗技术应用

风积砂换填防渗技术主要是针对渠道出现冻胀现象进行处理的一种防渗技术。当出现冻胀情况后，在冻结深度内将衬砌板下的冻胀性土换成非冻胀性土，风积砂垫层能够有效排除渗水，避免水流向表层冻结区移动。风积砂土壤具有取材方便、成本较低、防冻性能强等优势。施工人员在施工过程中要按照规范要求，依据渠道的土质、地下水埋深以及冻胀量的分布规律来判定渠道各部位风积砂的换填厚度，在设计过程中要严格检测风积砂土壤中的含泥量，在施工中要尤其注意二次污染的问题，保障换填防冻效果达到设计预期。

4.6 渠道裂缝的处理方法

农田灌溉渠道的破坏形式有很多种，上述分析了渠道渗漏的主要原因，其破坏形式包括裂缝、鼓胀、隆起架空、滑塌、整体上抬、沉降等等，但最普遍的破坏形式就是裂缝，其他的破坏形式大都是基于裂缝而形成的，所以针对渠道裂缝要加强重视。如果发现渠道出现了较大的裂缝，要立刻用专业的工具清除掉裂缝边的毛刺，然后将缝内和缝壁的泥土清理干净，利用焦油塑料胶泥填充在缝隙内，直至缝隙表面平整。待焦油塑料胶泥完全凝固后，利用毛刷沿着缝口两侧刷抹涂料，涂刷过程中要确保均匀，在涂料表面盖上一层高分子防水布，然后压实贴紧，排出空气。如果裂缝较小，首先将缝隙清理干净，然后直接刷胶，再盖上一层高分子防水布即可，最后做好日常行水安全管理。

5 结束语

农业是中国国民经济的基础，也是国家可持续健康发展的根本。要想实现农业增收，就必须要重视农田灌溉渠道的渗漏问题。本文首先阐述了农田灌溉渠道防渗施工的重要性，分析了渠道渗漏的原因和防渗施工的现状，针对土料防渗技术、石料衬砌防渗技术以及混凝土衬砌防渗技术、复合防渗技术、风积砂换填防渗技术的应用开展了进一步研究，最后提出了渠道裂缝的处理方法。希望在未来农田灌溉渠道的渗漏问题能够得到全面改善，促进农业的稳定健康发展。