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        灌溉渠道防滲設(shè)計(jì)與技術(shù)分析

        2018-12-31 00:00:00姚姣
        水能經(jīng)濟(jì) 2018年10期

        【摘要】我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),人口數(shù)量也位居世界前列,對(duì)于水資源的需求量巨大。在全球水資源短缺的環(huán)境下,節(jié)約用水是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展要堅(jiān)持的一項(xiàng)重要工作。我國(guó)灌溉渠系水利用系數(shù)低,渠道滲漏量所占渠系灌溉損失水量比例很大。因此做好渠道的防滲工作,提高水資源的利用率。

        【關(guān)鍵詞】灌溉渠道;防滲設(shè)計(jì);技術(shù)

        1、渠道防滲的意義

        水利工程中的渠道防滲技術(shù),是有效的減少渠道滲漏量,減少水資源不必要的流失,提高渠道輸水能力的重要措施。渠系在輸水過(guò)程中,渠道滲漏量占輸水損失的絕大部分。一般情況下,渠道滲漏量占渠首引水量的30%-50%,有的灌區(qū)高達(dá)60%-70%,損失水量驚人。渠系水量損失減少了灌溉面積,浪費(fèi)了珍貴的水資源,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。因此,對(duì)渠道防滲工程中的技術(shù)措施進(jìn)行深入研究是具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

        2、設(shè)計(jì)方法

        2.1前期準(zhǔn)備工作

        在設(shè)計(jì)之初要對(duì)該區(qū)域的氣候、水文、氣溫、地形、地質(zhì)等自然情況做充分調(diào)查,對(duì)工程所在地土壤的含水率、干密度、孔隙度、凍漲系數(shù)、滲透系數(shù)、抗剪切強(qiáng)度等性質(zhì)做調(diào)查取樣,獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù),掌握灌溉地區(qū)的地形圖、渠道平面布置等相關(guān)信息,為科學(xué)設(shè)計(jì)渠道做好前期準(zhǔn)備工作。

        2.2確定渠道參數(shù)

        渠道防滲設(shè)計(jì)的兩個(gè)重要的參數(shù)是渠道的縱比降及渠道流速,縱比降對(duì)于渠道的面積、性能、造價(jià)都有著直接的影響,關(guān)于渠道縱比降的選取,應(yīng)以渠道走線(xiàn)與地面坡降為依據(jù),進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,然后才能確定,要盡量與地面坡度相近;渠道流速應(yīng)當(dāng)根據(jù)渠道實(shí)際的流量和渠道截面類(lèi)型來(lái)進(jìn)行計(jì)算,如流速過(guò)快,容易形成沖勢(shì),流速過(guò)慢則易形成淤堵,因此對(duì)流速的設(shè)計(jì)要適中,否則應(yīng)當(dāng)重新設(shè)計(jì)渠道參數(shù),選擇合適的截面形式。

        2.3做好截面設(shè)計(jì)

        不同形式的截面設(shè)計(jì)對(duì)于渠道的過(guò)水量有不同的效果,但整體上對(duì)于渠道的過(guò)水能力影響不大,設(shè)計(jì)截面要考慮灌溉的要求、施工環(huán)境、工程造價(jià)等相關(guān)因素。經(jīng)過(guò)大量的工程實(shí)踐驗(yàn)證,在渠道截面的形式中,半圓形截面最為合適,但由于工程施工諸多因素的影響,半圓形的截面難以推廣應(yīng)用。我國(guó)的渠道現(xiàn)今常用的截面為矩形和梯形,這兩種形式的截面施工難度低,經(jīng)濟(jì)效益高,并且能夠滿(mǎn)足工程預(yù)期的需要。隨著技術(shù)的發(fā)展,U形截面越來(lái)越多的被應(yīng)用,U形截面相當(dāng)于半圓形截面的一種加高延伸,在技術(shù)條件、工程成本等因素允許的情況下,可以選擇此種截面,有利于提高渠道的綜合性能。

        2.4設(shè)置伸縮縫

        對(duì)于混凝土襯砌渠道來(lái)說(shuō),要考慮混凝土的脹縮和不均勻沉降的問(wèn)題,伸縮縫一般設(shè)置在渠道內(nèi),橫向伸縮縫每隔數(shù)米設(shè)置一道,縱向伸縮縫沿渠道長(zhǎng)度設(shè)置。

        3、常用的防滲技術(shù)

        3.1土料防滲

        (1)土料防滲是將渠基土夯實(shí)或者在渠床表面鋪筑一層夯實(shí)的土料防滲層,包括壓實(shí)素土、粘砂混合土、三合土、四合土、灰土等。特點(diǎn)和適用條件:對(duì)于土料防滲方式來(lái)說(shuō),其自身能夠達(dá)到一定的防滲效果,造價(jià)低廉、技術(shù)簡(jiǎn)單且能夠就地取材,但由于流速小,在抗凍性以及耐久性方面存在一定的不足,非常適合應(yīng)用在具有較小地區(qū)流速以及氣候溫和區(qū)域的渠道當(dāng)中,且當(dāng)?shù)匦枰哂邢鄬?duì)豐富的土料資源。在該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,如果在防滲方面具有較高的要求,且砂石料存在缺乏情況,不能夠?qū)罄m(xù)襯砌方式進(jìn)行處理,則可以通過(guò)土壤固化劑的使用固結(jié)土料。

        3.2砌石防滲

        砌石防滲法分為干砌石護(hù)砌和漿砌石護(hù)砌兩種,其優(yōu)點(diǎn)在于具有較強(qiáng)到抗磨、抗沖、耐久性等特點(diǎn)。干砌石護(hù)砌主要作用為防沖作用,能夠減少80%左右的滲漏量,具有二十年以上的使用年限。砌石防滲法漿砌塊石宜采用一般采用厚度20~30cm,襯砌的石料必須具有平整的一面,且質(zhì)地堅(jiān)硬,無(wú)裂紋。對(duì)于石料豐富、容易滑坍的傍山渠段,砌石防滲法是一個(gè)良好的選擇。

        3.3混凝土防滲

        按照襯砌施工方式的不同,可以將其分為預(yù)制以及現(xiàn)澆這兩種方式。在對(duì)混凝土防滲層進(jìn)行現(xiàn)澆處理時(shí),除了具有伸縮縫成型夾板以及分塊兩側(cè)擋板以外,還需要具有外模板的設(shè)置,避免因此無(wú)法保證施工質(zhì)量。為了對(duì)模板進(jìn)行節(jié)約,在降低成本的基礎(chǔ)上對(duì)工程施工質(zhì)量進(jìn)行提升,可以根據(jù)實(shí)際情況選擇滑模振搗器以及分塊跳倉(cāng)法進(jìn)行施工。近年來(lái),往往通過(guò)襯砌機(jī)的使用對(duì)U型混凝土渠道進(jìn)行澆筑,并在U型渠道以及土基梯形上對(duì)噴射混凝土進(jìn)行應(yīng)用。在完成現(xiàn)澆處理之后,即需要及時(shí)做好收面以及養(yǎng)護(hù)處理。在混凝土預(yù)制板初凝后,即可以對(duì)其進(jìn)行拆模處理,并在達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后運(yùn)輸。在實(shí)際安砌方面,要保證起具有良好的堅(jiān)固性以及平穩(wěn)性,使用水泥砂漿材料做好砌縫的填滿(mǎn)以及壓平處理。

        3.4膜料防滲

        在具體施工中,要先開(kāi)挖整平渠道基槽,之后對(duì)加工薄膜,對(duì)材料進(jìn)行鋪襯,并在上述施工全部完成后回填保護(hù)層。在該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,保證邊坡穩(wěn)定性是施工當(dāng)中的重點(diǎn),需要保證膜層具有較好的完整性。在完成整平后,要對(duì)膜料進(jìn)行加工,按照渠道的大小情況處理。在形成大幅之后按照從下游到上游、從一岸向另一岸的方式對(duì)膜料進(jìn)行鋪設(shè),保證在實(shí)際鋪設(shè)當(dāng)中材料具有較小的褶皺。保護(hù)層回填是該項(xiàng)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的重點(diǎn),將直接影響到保護(hù)層的穩(wěn)定性以及具體襯砌工作的開(kāi)展效果,對(duì)此,即需要在具體施工中通過(guò)壓實(shí)以及浸水泡實(shí)的方式處理,以此滿(mǎn)足施工需求。

        結(jié)論:

        綜上所述,水利工程是一項(xiàng)具有惠民性質(zhì)的基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)工程,其質(zhì)量是否過(guò)關(guān)直接關(guān)系我國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與人民的生活質(zhì)量。這就要求施工單位應(yīng)明確水利工程渠道防滲施工的重要性,并通過(guò)熟練掌握與合理應(yīng)用防滲施工技術(shù)來(lái)提高水利工程整體質(zhì)量,確保能夠人們的生活與工作提供更好的服務(wù)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]楊文莉.水利工程渠道防滲的意義及防滲技術(shù)措施[J].河南水利與南水北調(diào),2015(04):18~19.

        [2]杜新.芻議水利工程渠道防滲的意義及防滲技術(shù)措施[J].價(jià)值工程,2013(11):99~100.

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