靳彥榮

（天水市水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，甘肅天水 741000）

甘肅省灌溉渠系改建工作的落實(shí)需要注意堅(jiān)持因地制宜等原則，為降低成本投入，改建過程中使用的材料應(yīng)盡可能就地取材。同時(shí)，從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的角度出發(fā)，對以往渠系中不合理的布局進(jìn)行改建襯砌，全面規(guī)劃出更加合理的布局，適應(yīng)田間渠系的分布需求。甘肅省灌溉渠系改建工作屬于技術(shù)性很強(qiáng)的建設(shè)項(xiàng)目，應(yīng)始終堅(jiān)持“群眾自辦，國家輔助”的原則，同時(shí)提高規(guī)劃建設(shè)的科學(xué)性，盡可能提升改建的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1 灌溉渠系布置形式

1.1 河西山水灌區(qū)

該區(qū)域的地形比較開闊，且地面有較大的坡度，周邊土層情況為上游薄下游厚，地下水位很低，因此整體灌溉面積也較大。原本的灌溉渠系設(shè)置在地面坡度比較平緩的位置，整體按照干、支、斗、農(nóng)、毛及地頭溝進(jìn)行五級(jí)和六級(jí)展開布置。通常系統(tǒng)中的干、斗、毛渠與等高線呈垂直狀態(tài)，而支、農(nóng)渠和地頭溝則與等高線相互平行。

該區(qū)域的支渠之間的距離通常為1 500～2 500 m，斗渠間距單側(cè)灌水能夠達(dá)到400 m 左右，雙側(cè)可以達(dá)到800 m 以上。整個(gè)灌溉渠系設(shè)計(jì)流量為0.3～0.6 m3·s-1，可以覆蓋53.3～166.7 hm2的灌溉面積?；鞠到y(tǒng)中農(nóng)渠的間距比較平均，在200 m 左右，流量在0.1 m3·s-1左右，能夠覆蓋8 hm2左右的灌溉面積［1］。

1.2 河西泉井水灌區(qū)與河?xùn)|河川灌區(qū)

由于兩種灌區(qū)的地形情況比較接近，在此合并闡述。灌區(qū)沿著河流的兩岸分布，形態(tài)長且較窄，灌溉渠系分為干、斗、農(nóng)或地頭溝三級(jí)，其中的干渠與等高線相互平行，布置方向順著河流。而斗渠則垂直于等高線布置，間距能夠達(dá)到200 m 以上，流量也至少可以達(dá)到0.1 m3·s-1，覆蓋農(nóng)田面積在20.0～46.7 hm2。在兩個(gè)渠系當(dāng)中，農(nóng)渠和地頭溝都和等高線平行，且布置在梯田的上方，間距基本和農(nóng)田條寬相似，即30～70 m，流量30～50 L·s-1。

1.3 川臺(tái)提水灌區(qū)

川臺(tái)地通常位于中部的干旱區(qū)域，其整體范圍一般不大，且域內(nèi)的土層很厚，地下水位也不高。土壤性質(zhì)通常是濕陷性的黃土，灌溉渠系的配置與河西泉井水灌區(qū)和河?xùn)|河川灌區(qū)基本一致。

2 灌溉渠系改建配套技術(shù)要點(diǎn)

2.1 防沖防滲

灌溉渠系改建工程中，渠道的防滲和防沖襯砌效果，與所使用的材料質(zhì)量息息相關(guān)［2］。在甘肅省灌溉渠系中，常見的有以下5 種。1）干砌卯石。這種材料一般在戈壁沙礫和卯石比較多的位置使用［3］，在應(yīng)用過程中只需要注意控制堆砌工作的落實(shí)質(zhì)量和后續(xù)維修的難度即可。隨著石縫內(nèi)泥沙的淤積，灌溉渠系的防滲效果也會(huì)逐漸提高，整體工作效果在土渠與漿砌石之間。2）干砌卯石灌細(xì)?；炷痢＿@種材料更適用于卯石土滲漏和沖刷影響比較嚴(yán)重的區(qū)域，具有較好的防沖和防滲效果，尤其是和干砌卯石相比，效果提升比較明顯，幾乎可以和漿砌石的效果相媲美。3）漿砌卯石襯砌。這種材料的襯砌方式更適合在卯石較多且基土滲漏及沖刷情況比較嚴(yán)重的位置。其優(yōu)勢在于防沖防滲的效果比第2 種效果更好，可以就地取材，但需要注意成本控制工作。4）混凝土襯砌。這種方式和材料適合在大卯石少的位置，落實(shí)后的效果與漿砌卯石比較相似。工作人員在使用此種材料時(shí)，通常會(huì)配合預(yù)制安裝的技術(shù)，降低在灌溉間歇施工的難度。5）水泥土襯砌和原土、灰土的夯實(shí)。這種材料和方式適合在地面坡度不高的位置使用，若在甘肅省灌溉渠系改建過程中使用，則水泥和黃土之間的比例需要控制在1 ∶6～1 ∶10，也可以將原土翻夯壓實(shí)40 cm 左右，配合襯砌混凝土板也能達(dá)到防滲效果。

2.2 襯砌渠道伸縮縫

大量的實(shí)踐工作表明，在漿砌石渠道當(dāng)中可以不設(shè)置伸縮縫，而混凝土襯砌渠道當(dāng)中通常會(huì)每隔5～10 m就設(shè)置一條伸縮縫。填縫材料通常是瀝青油氈、1 ∶4 的瀝青砂板條、1 ∶1.4 的瀝青石棉粉等，這幾種材料在低溫環(huán)境下也不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的變形。甘肅省有部分區(qū)域使用的是聚氯乙烯膠泥作為填縫材料，這種材料在低溫下的變形性能有優(yōu)勢，可以和混凝土實(shí)現(xiàn)有效地粘結(jié)，在使用時(shí)，其重量配合比應(yīng)注意符合實(shí)際情況。

填縫劑的制作工藝為：在120 ℃的環(huán)境下使煤焦油脫水，并在此過程中清除雜質(zhì)；定量稱取脫水之后的煤焦油和聚氯乙烯等材料，將煤焦油加熱至120 ℃后陸續(xù)添加除粉煤灰外的其他材料，持續(xù)攪拌約30 min，待所有材料基本熔化后加入粉煤灰，維持溫度在100～110 ℃，攪拌均勻即可。

2.3 確定渠道配水制度、流量和水位高程

渠道配水制度和流量的規(guī)劃合理程度會(huì)影響渠道大小的確定，因此有必要確定合理的配水制度。

灌渠水位的高程需要根據(jù)灌區(qū)當(dāng)中的地面參考點(diǎn)高程和各級(jí)渠道沿渠水頭損失確定［4］，水流通過各級(jí)渠道建筑物的水頭損失見表1。

表1 水流通過各級(jí)渠道建筑物的水頭損失 單位：m

2.4 墊層和防凍脹

甘肅省灌溉渠系使用的墊層材料主要有砂礫和砂子，在河西及河?xùn)|地區(qū)沙礫較多的土壤環(huán)境當(dāng)中，效果十分顯著。在戈壁沙礫地基的位置施工，只需要使用10 cm 左右的砂礫找平襯砌即可；若地下水位不高、土層也比較薄，砂礫墊層的埋設(shè)深度只需要達(dá)到最大凍土深度的50%即可；但如果地基是黏性土或者重壤土，則砂礫墊層的埋設(shè)深度就要達(dá)到最大凍土層深度的75%以上。

防凍脹材料一般使用的是柔性材料，若在砂礫和砂子較少的區(qū)域，可以選擇在混凝土板下方鋪設(shè)柔性瀝青薄膜等材料，隔斷滲水的同時(shí)也能保障地基的含水量保持在天然狀態(tài)，最終達(dá)到防凍脹的目的。

2.5 施工技術(shù)

1）準(zhǔn)備階段。主要是組織參與工程的各部門組成各種施工團(tuán)隊(duì)，分別負(fù)責(zé)灌溉渠系改建的施工管理、設(shè)備供應(yīng)、技術(shù)指導(dǎo)等工作。2）施工過程。堅(jiān)決保障整個(gè)施工過程都能夠遵循工程規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容，尤其是工程規(guī)模和結(jié)構(gòu)形式等方面，若必須要修稿，也要得到主管部門的同意之后才能修改。3）質(zhì)量檢驗(yàn)階段。由專人負(fù)責(zé)針對各個(gè)環(huán)節(jié)落實(shí)決算和驗(yàn)收工作，保障工程質(zhì)量。

在工程正式開始落實(shí)之前，主管部門和受益單位應(yīng)共同組成施工機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)工程的具體實(shí)施及施工器材、施工人員等方面的管理，而具體的施工則要根據(jù)上報(bào)的批準(zhǔn)計(jì)劃落實(shí)，尤其是對工程的建設(shè)規(guī)模、范圍和結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，參與施工的技術(shù)人員不得隨意更改。

在灌溉工程的渠道土方及土方斷面施工階段，技術(shù)人員需要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)工作，且在斷面位置要預(yù)留10～20 cm 的削坡修底厚度。通常情況下，此類工程的開挖尺寸會(huì)比襯砌斷面大，但凹凸要＜5 cm。在灌溉工程的斗和農(nóng)渠開挖階段，技術(shù)人員需要先根據(jù)渠底部的寬度開挖，使其形成矩形斷面，并按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)削坡。需要注意的是，在工程中填方渠施工需要先將地面的草皮雜物清理干凈，并翻挖15 cm 后夯實(shí)土層，夯實(shí)使用的新土當(dāng)中應(yīng)避免存在石塊等雜物。

3 結(jié)語

綜上所述，甘肅省灌溉渠系改建工作的重點(diǎn)在于因地制宜，同時(shí)還需要選擇和設(shè)計(jì)條件相符的施工方式落實(shí)工作，嚴(yán)格根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求施工，原則就是保障工程質(zhì)量和落實(shí)效果，最終為灌溉細(xì)節(jié)的優(yōu)化奠定穩(wěn)定基礎(chǔ)。