李德成

(黑龍江省慶達(dá)水利水電工程有限公司，哈爾濱 150080)

現(xiàn)有灌區(qū)在考慮渠道防滲的必要性和選擇防滲方法時(shí)，都需要預(yù)先知道渠道的滲漏損失。滲漏損失一般通過(guò)實(shí)測(cè)確定，或用理論公式和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。在理論計(jì)算公式計(jì)算方法下，影響渠道滲漏量的因素復(fù)雜，很難全面考慮，因而不得不簡(jiǎn)化一些條件，采取某些假設(shè)，導(dǎo)致理論公式計(jì)算的結(jié)果只是一些近似數(shù)值。經(jīng)驗(yàn)公式是根據(jù)一些實(shí)測(cè)數(shù)字統(tǒng)計(jì)而得，應(yīng)用時(shí)與某一渠道的具體條件不會(huì)完全一樣。實(shí)測(cè)方法則比較符合實(shí)際，各地多采用些方法，只是過(guò)去由于儀器設(shè)備的限制，成果亦不夠理想;但在近些年這方面的條件已有了明顯改善，實(shí)測(cè)方法也突現(xiàn)出其實(shí)用性和有效性?，F(xiàn)就幾種常用的渠道滲漏損失實(shí)測(cè)方法分析介紹如下，以供參考。

1 動(dòng)水測(cè)定法

選定一中間無(wú)支流的典型渠段，設(shè)置上下兩個(gè)斷面進(jìn)行測(cè)流，兩斷面的流量差即為該渠段的滲漏損失量(水面蒸發(fā)損失忽略不計(jì))。常以每公里損失流量占進(jìn)入該渠段流量的百分?jǐn)?shù)表示，即:

式中:σ為每km損失的流量占流入該渠段流量的百分?jǐn)?shù)，%;L為渠段長(zhǎng)度，km;Q進(jìn)為流入上斷面的流量，m3/s;Q出流出下斷面的流量，m3/s。

實(shí)測(cè)斷面流量的方法很多，如采用速儀、量水堰、量水槽等方法，應(yīng)根據(jù)具體情況選定適宜的測(cè)流方法。一般小型渠道可用量水堰測(cè)流。選擇典型渠段時(shí)，其地質(zhì)和水文地質(zhì)條件要有代表性，渠段要順直，斷面要規(guī)則，并有足夠的長(zhǎng)度。當(dāng)正常流量Q＜1 m3/s時(shí)，渠道測(cè)滲段的長(zhǎng)度L應(yīng)≥1 km;當(dāng)Q=1～10 m3/s時(shí)，L應(yīng)≥3 km;當(dāng) Q=10～30 m3/s時(shí)，L應(yīng)≥5 km;當(dāng)Q=30～100 m3/s時(shí)，L應(yīng)≥10 km。對(duì)于透水性弱的土壤或有護(hù)面的渠道，L應(yīng)更長(zhǎng)些并注意在觀測(cè)時(shí)應(yīng)盡量保持渠道流量的穩(wěn)定。

同一渠道在不同的季節(jié)和通過(guò)不同流量時(shí)，其滲漏損失不同，因此，必須分別測(cè)定不同季節(jié)不同流量下的渠道滲漏損失。些外，渠道放水初期，由于首先需要濕潤(rùn)渠床干燥的土壤，水量損失較多，隨著渠床土壤漸趨飽和而轉(zhuǎn)入穩(wěn)定滲漏。由初滲到穩(wěn)滲的時(shí)間，一般約需3～5 d，有的5～7 d或更長(zhǎng)。因此，需要考慮滲漏強(qiáng)度與時(shí)間變化的關(guān)系，最好連續(xù)觀測(cè)一段時(shí)間，繪出滲漏過(guò)程線，分析其變化規(guī)律。

在渠道運(yùn)用過(guò)程中，也可以利用上、下兩個(gè)樞紐渠系建筑物之間的一段渠道來(lái)測(cè)定滲漏損失。具體方法是在渠道行水期間，記錄進(jìn)入上游樞紐的流量、流入各分水渠道的流量以及通過(guò)下游樞紐的流量，匯列成表1。

表1 渠道滲漏損失計(jì)算示例表

該渠段的滲漏損失計(jì)算公式為:

式中:S為該渠段滲漏損失的流量，m3/s;Q出為通過(guò)下游樞紐的流量，m3/s;ΣQ分為流入各分水渠道流量的總和，m3/s;σ為每km損失的流量占流入該渠段流量的百分?jǐn)?shù)/%;L為渠段長(zhǎng)度/km。

為了獲得精確成果，在實(shí)測(cè)過(guò)程中必須使進(jìn)入上游樞紐和流入各分水渠道的流量保持穩(wěn)定;如果上述流量有變化，則各樞紐和分水口觀測(cè)流量的時(shí)間必須和水的流程時(shí)間相適應(yīng)。

2 靜水測(cè)定法

選定有代表性的渠段，長(zhǎng)度一般約30～50 m，兩端筑以橫堤，使形成封閉渠段，渠中設(shè)立水尺，然后向渠段中充水至正常高水位。每隔一定時(shí)段△t，觀測(cè)水位降落數(shù)△h，在每次觀測(cè)后，隨即加水補(bǔ)充至正常高水位;或每隔一定時(shí)段△t，加入水量W，維持其正常高水位。如此反復(fù)進(jìn)行，直至達(dá)到穩(wěn)滲階段為止。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，采用實(shí)測(cè)加入水量W的方法，其成果精度較觀測(cè)水位降落數(shù)的方法為高。靜水測(cè)定法工作條件較好，可以測(cè)得精度較高的成果，適用于渠道水含沙量小、土壤滲透性小，有防滲護(hù)面或者是渠段不夠長(zhǎng)、不便于用動(dòng)水法測(cè)的渠段。但采用這種方法需要隔斷渠道，故只能在停水時(shí)試驗(yàn);另外，修筑橫隔堤及試驗(yàn)時(shí)充水等，所需工程量投入較多，在實(shí)際運(yùn)用中常受到某些客觀條件的限制。

3 同心環(huán)測(cè)滲法

這種方法是用不同直徑的兩個(gè)鋼環(huán)，測(cè)定渠床土壤的滲透系數(shù)，然后再按公式計(jì)算渠段滲漏損失。同心環(huán)測(cè)滲法簡(jiǎn)易靈便，適用于不同地質(zhì)與水文地質(zhì)條件及不同大小的土質(zhì)渠道。但測(cè)試水頭低，側(cè)向繞滲很難消除，最好與其他測(cè)滲方法(如渠段靜水測(cè)滲法等)配合使用，互相驗(yàn)證。

4 渠下集滲法

為了仔細(xì)研究某種襯砌護(hù)面(包括接縫)的防滲效果，有時(shí)采用直接在護(hù)面下收集其滲漏量的方法。護(hù)面施工前，在測(cè)驗(yàn)段的渠床底部做一不透水層，不透水層的上面鋪透水材科和導(dǎo)水管，然后再在上面鋪設(shè)擬觀測(cè)的防滲護(hù)面。滲漏水由導(dǎo)管引入渠側(cè)的量水器，可直接測(cè)定在某一時(shí)間內(nèi)該渠段的滲漏損失。這種測(cè)滲方法精度高，但費(fèi)工費(fèi)料太多，一般只用于科學(xué)研究。

除了以上介紹的幾種方法以外，還有鐘罩形測(cè)滲儀法、滲漏輪廓法、電阻法、室內(nèi)滲透儀法等，這幾種方法由于精度較差或局限性較大，一般很少采用。

[1] 陜西省水利科學(xué)研究所.渠道防滲[M].北京:水利電力出版社，1978.

[2] 季仁保，周福國(guó).渠道防滲技術(shù)新進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2003，45(4):1-4.

[3] 李安國(guó)，建功，曲強(qiáng).渠道防滲工程技術(shù)[M].北京:中國(guó)水利電力出版社，1998.