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        農(nóng)田水利渠道滲漏原因與防滲技術(shù)

        2021-12-30 03:28:20王代喜
        農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2021年29期
        關(guān)鍵詞:溝渠水渠石料

        王代喜

        (蘭州市大砂溝電力提灌工程管理處,蘭州 730000)

        一、農(nóng)田水利渠道滲漏原因

        1、生物因素

        由于螞蟻、老鼠等生物活動,在水渠內(nèi)部肉眼難以察覺的地方形成眾多細微漏洞,表面難以發(fā)覺,從而導(dǎo)致水渠發(fā)生滲漏。

        2、化學(xué)因素

        現(xiàn)代農(nóng)業(yè)使用大量化肥或其他化學(xué)物質(zhì),殘留物隨水而流,長時間匯集在水渠低洼處慢慢腐蝕水渠,從而導(dǎo)致水渠發(fā)生滲漏。

        3、地質(zhì)因素

        排除地震、泥石流等自然災(zāi)害,地下水反滲透是造成水渠滲漏的重要原因。

        4、人為因素

        如果小型水渠缺乏科學(xué)設(shè)計,施工中工藝、材料和質(zhì)檢都達不到標(biāo)準(zhǔn),水渠運行又長期缺乏管理,沒有及時得到有效養(yǎng)護,會導(dǎo)致滲漏問題出現(xiàn)[1]。

        二、農(nóng)田水利渠道防滲技術(shù)

        1、土料防滲技術(shù)

        土料防滲技術(shù)以泥土為主要防滲材料,通過對泥土進行一定地加工處理,進而達到防滲漏效果。土料防滲技術(shù)成本投入小、見效快,適合大部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域[2]。但是,土料防滲技術(shù)受環(huán)境限制和影響較大,要削坡減緩水流,避免水流大力沖刷導(dǎo)致防水層破損;要及時維護,避免極端天氣熱脹冷縮導(dǎo)致防水層破損。具體操作中需做好以下幾點:

        (1)土層夯實

        滲漏嚴重的地區(qū),應(yīng)先分層挖土、松土,做好分層夯實工作,提高土質(zhì)密實度。

        (2)灰土護面

        使用石灰和細軟泥混合,按照1:5 比例反復(fù)揉合后,均勻涂抹在水利溝渠的底部和四周,強化涂抹層的碳化膠結(jié)程度,避免發(fā)生滲漏。

        (3)草泥養(yǎng)護

        雜草與稀泥拌合均勻,鋪設(shè)在溝渠表面,增強溝渠的嚴密度。

        2、石料防滲技術(shù)

        與土料防滲技術(shù)相比,石料防滲技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)田水渠建設(shè)中的規(guī)模較小,但效果良好。石料防滲具有極強的穩(wěn)定性、持久性,對周圍環(huán)境有較強的兼容性、適應(yīng)性。石料防滲技術(shù)應(yīng)用需因材制宜、因地制宜,從社會、經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等角度綜合考量。有的地區(qū)石料資源豐富,質(zhì)地堅實,強度大、密度大,可開采修建水渠,大大提高水渠運行效率,并有效避免滲漏問題。反之,有的地區(qū)石料稀少,即便能開采出石料,也是極易發(fā)生碎化的石灰?guī)r、頁巖等,應(yīng)用在水渠防滲中效果不佳。一般在石料資源豐富且海拔較高、氣候寒冷的地區(qū),適宜采取石料防滲技術(shù)。

        石料防滲技術(shù)從材料角度出發(fā),可分為塊石防滲、卵石防滲2種;從施工角度出發(fā),可分為干砌石料防滲、漿砌石料防滲2 種。具體應(yīng)用時,要深入實際,合理選擇施工方法和石料種類。汛期水量足、水流大、沖刷力強的地區(qū),應(yīng)以漿砌塊石為主,增強水渠抗沖刷的能力。此外,冬季氣溫低,石料渠道內(nèi)部銜接處易發(fā)生細微的錯位和位移,從而導(dǎo)致滲漏。因此,對于銜接處的處理至關(guān)重要[3]。

        3、混凝土防滲技術(shù)

        混凝土防滲技術(shù)以混凝土為防滲材料,實現(xiàn)修補漏洞的目的。隨著生產(chǎn)力水平提高,農(nóng)田水利渠道防滲中應(yīng)用混凝土的比例不斷上升,在大型農(nóng)田水利溝渠修建中,混凝土已成為使用頻率最高、使用面積最廣的基礎(chǔ)材料。

        混凝土應(yīng)用于農(nóng)田水利渠道防滲工作中,一般可分為現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制混凝土2 種。出現(xiàn)大片滲漏現(xiàn)象、水資源嚴重浪費、亟需完善灌溉溝渠的地區(qū),大多使用現(xiàn)澆混凝土。

        (1)現(xiàn)澆混凝土

        使用現(xiàn)澆混凝土需重視設(shè)計工作,做好模板搭建和材料準(zhǔn)備?,F(xiàn)澆混凝土對時間要求很嚴格,通常在施工開始后一氣呵成。澆筑完畢后要及時養(yǎng)護,避免太陽曝曬和凝凍天氣損壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)[4]。細微滲漏之處,可通過混凝土噴射方式進行防滲處理。

        為了保障混凝土與溝渠高度粘連為一體,施工前需清理溝渠,掃除異物和灰塵,并適當(dāng)淋水,保障其粘結(jié)性。澆筑完畢后要做好抹光處理,及時收面、淋水。養(yǎng)護期間,檢查模板的穩(wěn)定性,確?;炷临|(zhì)量。養(yǎng)護期滿后拆卸模板,發(fā)生小塊脫落和存在砂眼的部位用水泥漿輕輕涂抹,使其填充完整、平整結(jié)實。

        (2)預(yù)制混凝土

        砌縫是引發(fā)二次滲漏的關(guān)鍵節(jié)點,預(yù)制混凝土在農(nóng)田水利渠道防滲中的應(yīng)用重點是做好砌縫處理。施工中要夯實基礎(chǔ),確?;炷涟鍓K牢固安裝,保證其穩(wěn)定性;以水泥砂漿澆灌砌縫,做好抹光處理。

        4、管網(wǎng)防滲技術(shù)

        鋪設(shè)管網(wǎng),以管道取代溝渠可以從根本上解決溝渠滲漏問題。管網(wǎng)一般鋪設(shè)在地下,要結(jié)合實際統(tǒng)籌兼顧,確保農(nóng)田水利渠道的運行效果,保障水量運輸率。

        根據(jù)水渠大小和水流量,選擇適宜的管道。如水流大、流速快、用水需求量大,選擇大口徑的涵管;反之,可以使用小口徑的PVC 管。在滲漏嚴重部位開挖溝槽,開挖時要控制好溝槽深度、寬度和水平度。盡量保障管道水平放置在溝槽內(nèi),不能為了提高水流速度傾斜放置,這樣容易導(dǎo)致管道受力不均發(fā)生破損,管道的使用壽命會減短。清理溝槽,清掃垃圾和異物,尤其是要徹底清理埋藏在溝槽底部的尖銳物,避免管道通水后壓力增大,尖銳物擠壓后發(fā)生破裂。

        管道施工中彎度、坡度和管口銜接非常重要??茖W(xué)把握彎度,減少垂直彎度,可減緩水流對管壁的沖擊。合理把控坡度能減少水流在管壁內(nèi)的碰撞效應(yīng),起到保護管道的作用。管口處銜接應(yīng)在安裝時預(yù)先打毛處理,清理水、泥等物,確保管口銜接的密實度。打毛接口應(yīng)在10 cm 左右,然后焊接。焊接后通水檢測,如發(fā)現(xiàn)滲漏則需重新焊接。由于管道埋設(shè)在地面下,平時發(fā)生滲漏無法知曉,因此要避免二次施工、反復(fù)施工。

        5、瀝青防滲技術(shù)

        瀝青是常見的防滲材料之一,在農(nóng)田水利渠道防滲中,瀝青應(yīng)用還沒有普及。這主要是由于瀝青應(yīng)用于水渠防滲施工標(biāo)準(zhǔn)較高,工序較為復(fù)雜,會導(dǎo)致成本上升。

        應(yīng)用時,先在溝渠底部、四周做好清潔工作,保障溝渠底部清潔、平整,尤其是雜草要清理干凈。然后使用設(shè)備均勻向溝渠噴灑瀝青,形成1 層膠質(zhì)狀的瀝青薄膜。冷卻穩(wěn)定后再次鋪設(shè)瀝青,但需要注意不可損害到瀝青薄膜。

        瀝青應(yīng)用在水渠防滲中,一般還搭配混凝土一起使用,需合理把控砂礫、碎石和瀝青的比例,提高混合效應(yīng)。

        6、膜料防滲技術(shù)

        膜料指的是聚乙烯以及聚氯乙烯塑料薄膜,難溶于水,具有極強的防滲功能。鋪設(shè)膜料可在溝渠與水之間形成隔絕層,避免水資源從溝渠的縫隙中滲漏。

        但是,膜料本身質(zhì)地較軟,運輸和施工中極易發(fā)生破損,無法保障施工效果[5]。此外,膜料易受到外力影響發(fā)生變化,使用中需搭配玻璃纖維布油氈以及其他復(fù)合類膜料一起使用,從而提高防滲效果。完整性是膜料防滲的核心要點,因而對水渠的穩(wěn)定性,尤其是邊坡的整體穩(wěn)定有較高要求。

        三、結(jié)語

        應(yīng)通過優(yōu)化水渠結(jié)構(gòu)型式、重視級配設(shè)計、應(yīng)用高性能的材料等措施,有效調(diào)節(jié)地下水反滲透對水渠造成的影響。通過開挖邊坡、坡腳打樁、應(yīng)用排水等方法,保護基底,避免基底不穩(wěn)而導(dǎo)致水渠滲漏。此外,在施工中要加強材料、工藝監(jiān)管,提高建設(shè)質(zhì)量,降低滲漏發(fā)生率。

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