蓋淑媛
吉林省德惠市松沐灌區(qū)管理局,吉林德惠 130300
黨中央、國務院《關于加快水利改革發(fā)展的決定》明確要求“確立用水效率控制紅線”,強調“堅決遏制用水浪費”等,為緩解水資源供求矛盾,建設節(jié)水型社會,指明了一條重要途經。近幾年,德惠市松沐灌區(qū)管理局在防止浪費水資源方面進行了積級探索。主要是采用復合土工膜與PP纖維砼對灌溉渠道進行襯砌,在減少輸水損失、節(jié)約用水方面取得了良好的效果。
松沐灌區(qū)位于德惠市東南部,第二松花江中下游左岸。該灌區(qū)通過四座泵站提取松花江水灌田。設計灌溉面積32.38萬畝,以水田灌溉為主。灌區(qū)總干渠長68km,干渠長36km,支渠長98km。該灌區(qū)由于地處松花江灘地,灌溉渠道多為沙壤土與卵石混合建筑,渠道輸水滲漏嚴重。據測算,全灌區(qū)渠系水的利用系數為0.52,灌溉水利用系數0.49,近一半的水量在輸送過程中損失掉。加之灌區(qū)建筑物老化失修造成的水量損失,平均每畝水田毛灌溉定額達到1 000m3左右,致使灌區(qū)用水量高,水分生產率低。針對這種情況,松沐灌區(qū)管理局自2005年開始,采用復合土工模與PP纖維砼襯砌技術,陸續(xù)對灌溉渠道進行節(jié)水改造。
1)防滲材料的選擇。目前,市場上大致有復合土工膜、塑料膜、合成橡膠模等幾種水利防滲材料。由于塑料膜、合成橡膠膜抗凍性差,容易斷裂,不適合東北地區(qū)選用。而復合土工膜,具有抗拉強度高、抗穿透力強和抗老化性能好、抗凍效果佳、表面摩擦力大等優(yōu)點。并且防滑效果好,施工作業(yè)簡單,質量可靠,便于鋪設。在接縫時,生產廠家有專業(yè)人員采用電腦控制的焊接儀器,可現場焊接,便于安砌或澆筑砼板,能夠提高工效。這些特點都符合松沐灌區(qū)渠道基土凍脹性較大、渠底砂石料較多的實際情況,符合渠道建設對防滲膜料抗凍性能高、抗穿透、抗老化等要求;
2)保護層材料的選擇。由于灌區(qū)總干渠較長,沿線村莊人較多,飼養(yǎng)的大牲畜會踐踏渠道,破壞渠道的保護層。據此,防滲保護電動選用PP纖維砼板等剛性較強的材料。PP纖維是一種聚烴類結晶聚合物,PP纖維砼板施工簡單,可異地制作。采用復合土工膜做防滲材料,上鋪PP纖維砼板做保護層,具有以下優(yōu)點:一是,防防滲效果好。滲漏量是砼作防滲的材料的1/6;二是,延長渠道使用壽命。明鋪式膜料防滲,因老化嚴重而使壽命較短。若鋪在保溫層以下,壽命可達30年以上。同時,膜料防漏可以保溫,減輕凍脹破壞,可使砼保護層裂縫減少,延長使用壽命;三是,與砼材料相比,投資大體相當,更具優(yōu)越性。采用PP纖維砼板作膜料防治保護層時,砼厚度可由10cm~15cm減薄至6cm~7cm,購買土工膜的投資與減薄砼節(jié)約的投資基本相同。而且采用PP纖維砼板,可減輕凍脹破壞,減少維修和管理費用。
1)渠道防滲前基礎處理。渠道做防滲前,需經整形、清淤、填埋處理。清除土工膜鋪設范圍內的垃圾、雜草、碎石等雜物,平整、夯實渠底邊坡,對凹坑、開、裂縫等進行修補,噴灑兩遍除草藥,挖好錨固溝槽;
2)土工膜施工。復合土工膜施工工藝是:鋪膜焊膜、縫合底層布、縫合面層布。土工膜焊接時,基底表面應干燥,含水率宜在15%以下。膜面用干紗布擦干凈。防滲渠道頂部和堤底交界處進行防沖淘加固處理。具體方法為:在其交界處挖寬20cm、深30cm防沖槽,將土工膜鋪入槽內,防沖槽用砼固定。縫合要求松緊適度,自然平順,確保膜、布共同愛力。渠道土工膜鋪設,要根據工程實際情況,以接縫最少、便于施工、剪裁合理為原則來確定鋪設方向。接縫位置要力求避開彎角,設在平面處,平行或垂直于坡度線,由下游向上游依次鋪開,不能接得太緊,縱橫方向均留1.5%松馳度。渠道邊坡土工膜鋪設高度,要達到坡頂至錨固溝槽底部,并用8號線做成扒鉅子錨固在溝槽邊上;
3)纖維砼施工。按照施工圖砼板塊尺寸,在渠道上用方鋼或槽鋼做成100cm×100cm方框,固定好方框的位置,將添加PP纖維拌好的砼運至施工現場,入倉及平倉,用平板式振搗器振搗兩遍即可。倉面利用人工進行抹面,壓光,確保成型后的砼表面密實、平整、光滑,無骨料外露。待澆筑過的砼過24小時后放入裁好的閉孔泡沫板,再澆筑隔穿板塊。
工程完工后,可根據實際情況制定定期檢查制度,明確檢查內容、標準,并嚴格執(zhí)行。如發(fā)現問題要及時維修,保證工程安全運行。特別是在灌溉前、停水后,要統(tǒng)一檢查一次,防患于未然。在管理養(yǎng)護過程中,要經常保持保溫層斷面的平整。對于土工建筑物的雨淋溝、浪窩、塌陷以及水流沖刷段應及時進行修檢或搶修;對砼表面應保持清潔完好,苔蘚、蚧貝等附著生物應定期清除;對砼表層剝落和機械損壞的應及時處理。每年停水后都要對防滲渠道全面的養(yǎng)護維修。要以有效管護滿足灌溉期的用水。
松沐灌區(qū)總干渠經過襯砌后,渠道斷面規(guī)整,糙率小,流速快。根據實測,渠道在沒有襯砌滲漏量為31.6m3/h.km,防滲后滲漏量為3.2m3/h.km,減少滲漏量28.4m3/h.km。按照10km總干渠長度計算,每年灌溉時間上可縮短48小時。如果松沐灌區(qū)支渠以上灌溉渠道全部采用復合土工膜與PP纖維砼進行防滲,每年可以節(jié)約水量約1 000萬m3,每畝水田年水電費可由83.36元降至66.67元,降低成本20%。
[1]張效軍,代穎,李田濤.復合土工膜在龍頭橋灌區(qū)渠道工程中的應用[J].黑龍江水專學報,2006(2).
[2]楊小明,閆瀛.復合土工膜結合PP纖維混凝土防滲技術在永舒榆灌區(qū)的應用[J].農業(yè)科技與裝備,2010(8).
[3]王忠.防滲膜與PP纖維混凝土在灌區(qū)工程中的應用[J].吉林水利,2006(2).
[4]夏立軍,蔣曉紅.復合土工膜在渠道防滲中的應用[J].吉林水利,2004(2).