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农田水利工程渠道防渗技术探究

农田水利工程渠道防渗技术探究

摘要:文章强调了对农田水利工程渠道防渗技术探讨的必要性,从多种因素分析了渠道渗漏现象发生的原因,对几种不同的渠道防渗技术做了综合的分析,并提出了农田水利工程渠道防渗的施工要点,针对通水期施工及冬季低温条件、夏季高温条件下的农田水利工程渠道防渗施工提出了建议。

关键词:农田水利;渠道防渗;施工技术;季节性施工

1引语

渠道防渗能够减小渗漏,使渠系里水的利用率显著提高,降低了灌溉成本,同时能有效防止地下水或土壤中的有害物质渗入渠道,避免渠道中水质受到上游化肥等污染,保证后续灌溉用户的用水质量。合理应用渠道防渗技术,能使渠道发生冲刷破坏、淤积和坍塌的现象明显减少,从而提高渠道的输水能力,延长其使用寿命,降低渠道运行期养护资源的投入,节省人力物力和资金。因此,对农田水利工程渠道防渗技术的探讨很有必要。

2农田水利工程渠道渗漏原因分析

2.1环境原因导致渠道渗漏现象发生农田水利工程应用渠道输水,通常为埋深较浅的明渠,容易受到土壤中酸性物质的腐蚀影响产生渠道破坏。有的地区对化肥使用不合理,大量离子成分随灌溉水融入土壤中,反向渗入渠道,对渠道工程产生破坏。在部分地区,渠道工程受到风沙侵蚀、冻融破坏等因素影响,渠道混凝土承载能力下降产生裂缝,也会发生渗漏。还有一些农田水利工程附近有林带等,植物根系对渠道产生影响,容易造成渗漏,渠道中淤泥长草也是发生此类现象的普遍因素。白蚁、田鼠等穴居生物在地下活动也会对渠道造成干扰。

2.2人为原因导致渠道渗漏现象发生人为原因导致渠道渗漏现象,主要是在渠道在使用期间,被用水户或第三方破坏产生的渗漏。如发生在沿渠生产路上的车祸事故等,容易对渠道造成难以察觉的损伤,实则已经为渠道渗漏埋下了隐患。

2.3工程建设原因导致渠道渗漏现象发生在设计、施工等工程建设环节,也会有导致渠道渗漏的因素。主要体现在设计不合理、施工技术落后、不按规范要求施工等,这些情况下导致的渠道渗漏往往很难得到有效纠正,最终只能通过重建解决。实际建设中,一个灌区内渠系往往分为好几个标段同时施工,不同标段间的衔接部位也容易出现渗漏问题。

3农田水利工程渠道防渗技术

3.1土料防渗技术土料防渗是利用土料作为防渗材料,采取压实、夯实等技术方法,使土料成为不易偷税的整体的防渗技术。其优点在于可以就地取材,充分利用渠道开挖土方,造价较低,施工简便。但是该项技术施工质量不易控制,长期视角下渠道抗冻抗渗性能不足,耐久性差,且仅适用于气候温和地区小型渠道的施工,在西北干旱地区或者大中型渠道中难以应用。

3.2膜料防渗技术膜料防渗在中国的应用开始于20世纪80年代中期,较早的工程应用有河南人民胜利渠、陕西人民引渭渠、北京东北旺灌区等。膜料防渗技术的优点是防渗效果好,抗老化能力强,不受冻害、膨胀等因素的限制,施工也比较方便。但是也有着施工过程中对膜料上层覆土进行压实时膜料可能会因不均匀受压而损坏、低温环境下不及时完成保护层施工容易脆裂等缺点。

3.3混凝土材料防渗技术混凝土材料防渗受地形、温度等外界因素影响小,材料也简便可得,现在的混凝土渠道防渗主要由现浇混凝土渠道和预制混凝土渠道两种形式,其中预制混凝土还可以分为预制混凝土板、预制混凝土U型渠等不同型式。现浇混凝土渠道可以采取多种形式,适用性强,目前仍是应用最为广泛的渠道防渗技术,尤其是与其他防渗技术的结合应用。

3.4沥青材料防渗技术的应用沥青材料防渗技术主要由沥青薄膜防渗和沥青混凝土防渗两种。沥青薄膜防渗技术是在渠道基地完成整平和除杂后,将沥青喷洒在土基表面,形成一层沥青薄膜作为防渗层,然后在其上层像塑料膜渠道防渗一样铺筑不同材料的保护层。一般而言,这层沥青薄膜厚度应在5mm以上,施工中还需要采取养护措施使沥青薄膜具备一定的抗老化能力。沥青混凝土防渗技术使用沥青混凝土作为防渗结构和渠道面板,其施工技术与水泥混凝土防渗结构相仿,通常采用碾压式沥青混凝土,防渗效果较好。

4农田水利工程渠道防渗的施工要点

由于不同防渗结构的普及性有所不同,接下来以土料压实+一布一膜+混凝土板这种较为常见的渠道防渗结构为例,介绍农田水利工程渠道防渗的施工要点。

4.1科学精确的测量工作在接收测量基准点、基准线后,应当校核其测量精度,复核资料和数据的准确性。然后以基准点线为施工控制网的起算点,按照测绘规程规范和工程施工精度要求,布设施工测量加密控制网。主体工程的基础轮廓点开挖放样点位平面位置中误差、高程中误差均应小于±50~100mm。在开挖工程中还需要经常校核测量开挖平面位置、水平标高、控制桩号、水准点和边坡坡度是否符合施工图纸的要求。

4.2控制好渠道土方施工质量开挖土方时,实际施工的边坡坡度应适当留有修坡余量,利用挖掘机进行粗刷坡,刷坡的控制要求必须大于设计边坡,不得超挖,为下一步机械配合人工精修整修创造条件。开挖土方时,实际施工的渠底应留有一定余量,再用人工清至渠底高程。土方填筑作业时,要根据工程规模、场地大小、压实机械效率及工期要求等因素综合考虑选定施工机械,还应进行填筑碾压试验,以确定最大干密度、最佳洒水量、铺料厚度、碾压速度和碾压遍数等填筑碾压参数。应特别注意,渠道回填前必须彻底清除垃圾、杂草、淤泥及树木等影响基础压实的杂物,以免影响后期渠道的耐久性。

4.3土工合成材料的施工土工合成材料拼接前必须对粘结面进行清扫,粘结面上不得油污染,在阴雨天施工时应在雨棚下作业。以保持粘结面的干燥。在斜面上搭接时,应将高处的膜搭接在低处的膜面上。在进行土工膜运送、铺设、焊接和铺砂垫层等施工时,施工机械和人不得损坏膜,如有损坏即刻修补,不能在防渗土工膜铺设施工中留下任何渗漏隐患。铺设完土工膜后及时在膜布上铺盖草帘或油毛毡等其他物品的覆盖保护,防止阳光直射复合土工膜,或受到雨水冲刷保护层。

4.4混凝土浇筑及养护完成膜上垫层施工后即可进行模板安装,模板安装应严格按照图纸确定位置,确保精确性。对于小型农田渠道工程混凝土的施工,侧模及端头模板可以采用槽钢拼装成型。需注意,由于采用了土工合成材料防渗,需要用沙袋对模板进行固定,而不得使用木桩、钢筋桩等以防止对土工材料造成破坏。混凝土应严格按照试验确定的配合比进行制作,并注意在运输过程中不使其发生分离、漏浆等现象,为此要应尽量缩短运输时间,并减少转运次数。如果混凝土入仓前发生初凝或者失去塑性的现象,则应当按照废料来处理。渠道边坡衬砌一般采用跳仓法施工。施工前,在待浇筑的仓号洒上一层水,有助于预防浇筑后的混凝土板因水分不足产生形变或裂缝。对已完成浇筑的混凝土,除采取早期补水措施外,在完成收面压光后及时覆盖塑料薄膜进行保湿养护,薄膜接缝处用透明胶带粘封,在坡面上下端部用土连续压实,在底板混凝土强度达到要求后,才能上人从事其他作业。

5农田水利工程季节性渠道防渗施工建议

5.1渠道通水期施工农业水利工程建设的主要目的在于为农田生产提供服务,其建设过程也需要为农田生产提供服务。俗语说“浇好

春水多打粮”,在一年中的多个灌溉期,为了保障渠道正常通水,通常不安排涉及原渠线的改造或重建施工,即在渠道通水期到来之前,采取适当的赶工措施,完成渠道的主体工程施工。
5.2冬季低温的渠道防渗施工要点中国幅员辽阔,冬季施工的情形也有所不同。部分地区选择在冬季进行灌区渠系的修整工程,当混凝土过早地受冻后,强度就不会再增长,因此需要采取措施控制浇筑混凝土的温度。同时在有的部分地区冬季气温极低,此时不应进行混凝土的施工,必要时应采取冬休措施,应注意做好对已开挖渠道等的越冬保护。

5.3夏季高温的渠道防渗施工要点在高温及大风季节应注意控制混凝土原材料的温度,采取仓内风冷骨料,加冷水拌和等预冷措施,还需要注意对浇筑后的面层混凝土加强补水保湿,做到在混凝土初凝时间之前不因失水而硬化、开裂,从而确保渠道工程防渗施工的质量。

6结语

渠道防渗技术的应用是农田水利工程的重要内容,是满足农业生产生活中用水需求的关键之一。文章对几种不同的渠道防渗技术进行了分析,在后续的农田水利工程建设中,有关单位应积极采用先进成熟的渠道防渗技术,并做好质量监督和工程管理,为国家粮食安全和农业农村现代化大局提供坚实的农田水利基础设施保障。

参考文献

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[3]张进民.渠道防渗技术在农田水利中的应用[J].农业与技术,2020,40(10):93-94.

[4]李亚军.农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术分析[J].农业科技与信息,2020(9):91-92.收稿日期:2023-1-10

作者:杨新科 单位:新疆兵团水利水电工程集团有限公司