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灌区渠道防渗技术的应用分析

王学刚
摘 要：文章主要对灌溉区中的渠道防渗问题进行了探讨，对渠道防渗的作用以及对灌区的意义进行了论述，并针对性的提出了防渗技术，以此增强渠道防渗的效果。
关键词：渠道防渗 灌区 技术 应用
：TU528.32 ：A ：1674-098X（2014）03（a）-0056-01
1 灌区概况
密山市青年灌区位于黑龙江省东部的三江平原，是水稻的主产区。灌区土地面积41.4万亩，耕地面积36万亩，工程控制面积24.5万亩，设计灌溉面积20万亩。水源主要以青年水库和穆棱河为主，灌溉和平乡、裴德镇、兴凯镇共3个乡镇36个政村的20万亩农田。灌区目前骨干渠道有干渠7条、设计流量2.5～9.0 m3/s，长度88.6 km，支渠28条、设计流量0.5～2.0 m3/s、斗渠112条。支、斗渠总长度354.8 km；田间工程有农渠397条，总长486.5 km。
受到年代以及历史的影响，该灌区的工程较为特殊，受到了诸多方面的限制，工程设计标准上灌区的干支渠相对较低，质量标准也较差，遗留下来的工程问题较多。并且多年的运行时的该工程的一些部分严重老化，渠道衬砌受到了严重的损坏；在进行输水时会导致很多水资源的浪费，由于渗漏而引发的输水能力不足问题会直接影响灌溉的有效面积。工程在田间的实际配套情况较差，加上低标准、高水毁以及老化失修等因素，浪费的水量大也就成为了必然结果。单位耗水量过高不但无法发挥灌溉效益，并且还会对农业的增产以及灌溉区域经济的发展人民收入的增加造成阻碍作用。
2 意义以及作用
2.1 意义
在节水型农业建设中，渠道的防渗技术是减少水资源的有效方法之一，在大型灌区以及中型灌区中得到有广泛的推广。如果渠道出现了渗漏现象，那么该渠道对水的利用系数便相对的降低，可灌溉的面积也会随之减少，而水资源的浪费直接会增加农民的水费压力，并增加负担，有些渗透则会导致工程安全问题。为了保证渠道输水过程中能够降低输水损失，保证水利用系数较高，首先应当从工程的维修养护以及完善配套，配水以及引水要有计划性，在灌溉区实行高水平的管理，加强防渗工程的建设，降低输水过程中水量的损耗。这是渠道防渗的主要研究目的。
2.2 作用
防渗技术除了能够有效降低输水过程中的水损耗外，还能够对灌溉用水量予以降低，加大水资源的总体利用率，对渠道渠床的糙率系数进行降低，用以扩大水流速度；保证渠道输水能力的有效提高。避免渠道中出现植物的生长，定期进行淤泥的清理，减少维护费用，是灌溉成本降低，增加整体效益。
3 技术的应用
在渠道的防渗建设中，我国进行了大量的技术试验，并将可行的技术进行推广应用，在一些小型的水利项目试点和土地整理项目中，渠道的防渗技术均得到了有效的应用，在支渠以及斗渠中主要采用了U型渠道断面以及混凝土衬砌等措施进行防渗处理，且效果良好，使得渠道的渗漏得到有效的治理和改善，水利用系数有效提升。
4 技术概述
4.1 防渗断面
根据渠道流量以及工程的实际情况对渠道的防渗断面结构进行形式确定，需要对渠道回填土的材料来源以及工期和施工质量进行考虑，继而进行确定。
由于弧形坡脚梯形断面或弧底梯形断面由于其近似于最佳水力断面，流速分布均匀，易于拉沙，减少淤积；同时也能改善防渗渠道冻胀变形分布的不均匀性，且渠底有一定的反拱作用，故可减轻砼板的冻胀破坏，减少移位和裂缝。
4.2 防渗材料
复合土工膜的应用。该土工膜即土工布，采用了两布一膜的结构。由于该材料的抗拉强度高，在抗老化以及抗穿透能力上也具有较好的表现，因此在渠道的防渗工程中应用较为广泛，加之无需设置过渡层因而施工更加的方便。由于土工布的摩擦力较大，因而会有较好的的防滑效果，方便浇筑砼板。同塑料防渗膜比较，土工膜的施工方式更加简单，具有更可靠的质量，并且能够有效提高工作效率。大多数的渠道防渗工程都会采用这种材料作为防渗层。
4.3 伸缩缝止水材料
以聚氯乙烯油膏作为基础我国科研部门新研发出了一种性能同聚氯乙烯油膏相同，但造价较之聚氯乙烯油膏更低的伸缩缝止水材料，即焦油塑料胶泥。该材料造价低，止水效果好，因此在渠道防渗透工程中得到了重要应用。
4.4 其它技术介绍
（1）基槽的填筑开挖
渠道的防渗衬砌大多都是在原有的渠道基础上进行施工的，原有的渠道断面大多为梯形，多为土渠，由于多年的水侵蚀，很多渠道的断面已经成为了不规则的弧形，针对该类现象可以采用下面的方式进行处理。
①如渠基含水量很大，甚至为饱和状态时，为了填筑施工，就提前停水，使基土风干，或采用抽排、翻晒等方法，降低含水量。②对于过流较大的重要干、支渠工程或有防冻要求的工程，采用换填土等方法。③对于流量小于2.0m3/s的支渠及斗渠，首先进行清淤和清基土，再进行填筑。填筑时先将全渠槽填至设计高程，再用U形开渠机进行开挖，最后再辅以人工检查和反复的修整工作，直到满足防渗层断面设计要求。
（2）土工膜的加工和铺设
该工序包括剪裁、接缝、铺设等项工作。
①剪裁：成卷的土工膜料应根据铺膜基槽断面尺寸的大小及每段长度剪裁。纵向铺设时，首先按基槽的断面尺寸计算所需膜料的幅数。横向铺设时，以铺设基槽断面的长度为一幅。剪裁的长度应以其大块膜料便于搬运和铺设为宜。②接缝：膜料连接处理的方法有搭接法，焊接法和粘接法等。青年灌区近年来多采用热熔焊接。焊接时的搭接宽度一般不小于10cm，采用双焊缝焊接。 ③铺设：基槽检验合格后，在基槽表面洒水湿润，以保证膜料能紧密地贴在基床上。
（3）砼板的安砌、浇筑
为确保砼防渗渠道的防渗效果及耐久性，除了正确合理的设计外，还必须提高施工技术水平，确保施工质量，做到优质、经济、安全。
5 结语
该灌区目前在田间的防渗衬砌的覆盖率已经超过了40%，在防渗衬砌工程中，灌溉渠的水资源利用率以及渠系数利用状况都受到了新材料、新工艺以及新技术的影响，得到了大大的提高，水分的生产力也随之有所增长，每年的渠道输水能力随着防渗技术的应用而不断的提高，不但节约了水资源，同时还增加了灌溉的效率，结合节水灌溉技术，使得灌溉的有效面积不断的加大，为灌区的社会效益、经济效益增加提供助力，并能够郑家灌区的抗灾害能力，保证其结构提整的合理性，使得农民能够持续增收，农业能够持续增产，实现水资源配置的有效合理，充分响应可持续发展的总方针。
参考文献
[1] 张伯平，牟过斌，闫宁霞.渠道衬砌体冻胀破坏机理与防治对策[J].水利与建筑工程学报，2003（1）.
[2] 刘学军，陆立国，洪卫国.宁夏引黄灌区渠道防渗衬砌技术研究[J].西北水资源与水工程，2003（4）.
[3] 岳宝蓉.我国北方渠道防渗技术的发展[J].防渗技术，1996（2）.endprint

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