曹風(fēng)華

(溫陳街道農(nóng)林水綜合服務(wù)中心，山東 聊城 252131)

根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，我國(guó)在農(nóng)業(yè)建設(shè)以及灌溉施工過(guò)程中進(jìn)行水資源運(yùn)輸時(shí)，通常都會(huì)采用渠道形式。我國(guó)水利工程建設(shè)相對(duì)較早，目前仍在運(yùn)用這些渠道，并且沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行維修和更新，進(jìn)而導(dǎo)致渠道發(fā)生一系列的問(wèn)題，如滲漏，這種情況不僅造成水資源浪費(fèi)，還導(dǎo)致水利工程建設(shè)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題[1]。對(duì)農(nóng)業(yè)水資源利用情況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于渠道滲透造成的水資源浪費(fèi)開(kāi)始受到了越來(lái)越多的重視[2]。在此背景下，渠道滲透問(wèn)題的處理成為了農(nóng)業(yè)發(fā)展中備受關(guān)注的研究?jī)?nèi)容。水利工作者的主要研究方向也不再局限于渠道防滲技術(shù)的設(shè)計(jì)，對(duì)技術(shù)的合理應(yīng)用也展開(kāi)了分析和討論[3]。在此趨勢(shì)下，農(nóng)業(yè)水資源的利用率得到了大幅提升，相關(guān)技術(shù)的價(jià)值也得到了最大限度發(fā)揮[4]。雖然已經(jīng)取得了良好的實(shí)際效果，但是也存在進(jìn)一步優(yōu)化的空間。從本質(zhì)上講，對(duì)農(nóng)田水利工程的渠道進(jìn)行防滲處理無(wú)論是從水資源利用還是從農(nóng)作物種植角度，甚至是對(duì)于渠道本身，都具有重要意義[5]。一旦渠道出現(xiàn)明顯的滲漏情況，輸送的水資源會(huì)在運(yùn)輸過(guò)程流失，成為無(wú)效水源，而在滲透作用下，渠道的裂縫也會(huì)不斷增加[6]，如果不能及時(shí)采取補(bǔ)救措施，將會(huì)大大縮短其使用壽命[7]。有效水資源總量的減少也會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物的灌溉程度難以達(dá)到其生長(zhǎng)需求，降低最終的產(chǎn)量，影響所在區(qū)域的經(jīng)濟(jì)效益[8]。由此不難看出，渠道防滲透技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)系到社會(huì)民生和環(huán)境發(fā)展的重要措施[9]。本文提出渠道防滲透技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用研究，并通過(guò)實(shí)例分析對(duì)其應(yīng)用效果和價(jià)值進(jìn)行分析，以期為提高水資源的灌溉效率，緩解水資源緊缺，減少工程性缺水和旱情發(fā)生，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)費(fèi)用開(kāi)銷管理提供參考，以最小的成本實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。

1 水泥砂漿防滲技術(shù)

在確?；臼┕べ|(zhì)量可靠的基礎(chǔ)上，渠道出現(xiàn)滲透的可能性相對(duì)較低，因此可以采用水泥砂漿防滲技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)渠道的處理。在實(shí)施過(guò)程中，使用的原材料主要是砂壤土和特細(xì)沙，按照1∶6的比例加入水，并結(jié)合渠道所處環(huán)境的溫度和光照強(qiáng)度加入適當(dāng)?shù)耐饧觿┮蕴岣叻罎B層的穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)外加劑的使用劑量進(jìn)行調(diào)節(jié)，形成的砂漿分為塑性水泥砂漿和干硬性水泥砂漿。在具體的選擇過(guò)程中，溫度偏低、光照偏弱的北方灌區(qū)主要采用干硬性水泥砂漿實(shí)現(xiàn)對(duì)渠道的防滲處理，溫度偏高、光照偏強(qiáng)的南方灌區(qū)則主要采用塑性水泥砂漿實(shí)現(xiàn)對(duì)渠道的防滲處理。在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注土層的防滲、防干縮效果，從溫度角度考慮，要以渠道所在區(qū)域的最低溫度為基礎(chǔ)進(jìn)行防凍脹處理，以渠道所在區(qū)域的最大降雨量為基礎(chǔ)進(jìn)行防沖刷處理，同時(shí)充分考慮防滲層的防濕脹和防滑坡問(wèn)題。

對(duì)于防滲作用效果的調(diào)節(jié)，可以通過(guò)改變砂漿濃度實(shí)現(xiàn)，一般情況下，當(dāng)砂漿中水的比例在10%以下時(shí)，其可承載的滲透力強(qiáng)度可以達(dá)到5.0 MPa以上，當(dāng)砂漿中水的比例在5%以下時(shí)，其可承載的滲透力強(qiáng)度可以達(dá)到15.0 MPa以上。按照該標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合渠道的實(shí)際情況，實(shí)施個(gè)性化的泥漿配比。對(duì)于防縮干效果的調(diào)節(jié)，主要是通過(guò)完成防滲層涂刷后的維護(hù)周期實(shí)現(xiàn)的。一般涂層后期的水養(yǎng)維護(hù)周期為3 d，砂漿濃度越高，其縮干能力越強(qiáng)，因此后期的水養(yǎng)維護(hù)周期也需要隨之延長(zhǎng)。當(dāng)砂漿中水的比例達(dá)到10%以上時(shí)，水養(yǎng)維護(hù)周期為3 d即可實(shí)現(xiàn)防縮干燥的目的，當(dāng)砂漿中水的比例在10%以下時(shí)，水養(yǎng)維護(hù)周期需延長(zhǎng)至5 d左右，當(dāng)砂漿中水的比例在5%以下時(shí)，水養(yǎng)維護(hù)周期需至少需要5 d。防凍脹和防沖刷強(qiáng)度的調(diào)節(jié)主要是通過(guò)改變砂漿澆搗力度實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)砂漿中水的比例達(dá)到10%以上時(shí)，砂漿澆搗力度不小于80 MPa即可，當(dāng)砂漿中水的比例在10%以下時(shí)，砂漿澆搗力度需要滿足100 MPa的最低要求，當(dāng)砂漿中水的比例在5%以下時(shí)，砂漿澆搗力度不小于130 MPa。按照這樣的方式，結(jié)合渠道所處環(huán)境的實(shí)際情況，保證每個(gè)施工環(huán)節(jié)有序開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)防滲處理。

2 混凝土防滲處理技術(shù)

與水泥砂漿防滲技術(shù)相比，混凝土防滲技術(shù)最大的特點(diǎn)就是不受農(nóng)田水利渠道建設(shè)環(huán)境因素和氣候因素的影響，決定其應(yīng)用效果的最重要環(huán)節(jié)就是混凝土的攪拌。攪拌的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)降低混凝土的韌性，時(shí)間過(guò)短會(huì)使其強(qiáng)度受到負(fù)面影響。為此，本文主要針對(duì)混凝土攪拌時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)分析。為了便于直觀區(qū)分，本文以混凝土的坍塌度為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)攪拌機(jī)型號(hào)的選擇和攪拌時(shí)間的設(shè)置進(jìn)行分析。當(dāng)混凝土的坍塌度小于3.0 cm時(shí)，使用自落式攪拌機(jī)需要攪拌120 min，使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)需要攪拌100 min即可，當(dāng)混凝土的坍塌度大于3.0 cm時(shí)，使用自落式攪拌機(jī)需要攪拌90 min，使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)需要攪拌60 min即可。按照這樣的方式完成混凝土的攪拌工作后，以先底后邊的順序?qū)嵤仓?，輔以振搗操作完成對(duì)渠道的防滲處理。

3 實(shí)例分析

為了進(jìn)一步分析本文提出的渠道防滲透技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用效果，本文進(jìn)行了實(shí)例分析。

3.1 考察對(duì)象基礎(chǔ)概況

考察對(duì)象區(qū)域地處黃土高原的偏東部，干旱和水土流失情況十分嚴(yán)重。地貌類型具有明顯的地質(zhì)多樣化特征，東部和西部以山地丘陵構(gòu)造為主，中部以斷陷盆地構(gòu)造為主。對(duì)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行進(jìn)一步考察，發(fā)現(xiàn)其在地勢(shì)走勢(shì)上具有起伏懸殊的特點(diǎn)，除極少位置外，大部分位置的海拔均達(dá)到了600.00 m以上。不僅如此，測(cè)試區(qū)域的降水在時(shí)空分布上也表現(xiàn)出不均勻的特征，近5年 降水量最大值達(dá)到664.38 mm，最小值為406.25 mm。時(shí)間主要集中在7—9月之間。在此背景下，由于地表水資源不足導(dǎo)致農(nóng)業(yè)灌溉用水量的來(lái)源主要是地下水，灌溉過(guò)程中渠系輸水損失約為40%。并且大多數(shù)地方采用大水漫灌，加上地面不平整，造成灌水定額高。全省灌溉水利用系數(shù)僅為0.4。

本文選擇10個(gè)面積均為200 m2的連續(xù)地塊進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，并將其分為2組，每組5塊試驗(yàn)田，分別編號(hào)A1、A2、A3、A4、A5和B1、B2、B3、B4、B5。其中，A組作為對(duì)照組，B組作為試驗(yàn)組，采用本文方法對(duì)其所在渠道進(jìn)行防滲處理。統(tǒng)計(jì)兩組試驗(yàn)田灌溉的用水總量以及相關(guān)費(fèi)用成本的投入情況、農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)收入情況。

3.2 測(cè)試結(jié)果

試驗(yàn)地塊種植的農(nóng)作物為玉米，在其生長(zhǎng)階段的100 d內(nèi)，共進(jìn)行了3次灌溉，統(tǒng)計(jì)了兩組試驗(yàn)地塊的用水總量，其結(jié)果如表1所示。

從表1中可以看出，對(duì)比兩組地塊的灌溉用水情況，第1次灌溉中，對(duì)照組的總用水量為933.92 m3，應(yīng)用本文提出渠道防滲技術(shù)后的總用水量為576.33 m3，用水下降了38.29%。通過(guò)觀察第2次和第3次的灌溉用水總量也可以看出，應(yīng)用本文提出渠道防滲技術(shù)也實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源使用量的有效控制。最后對(duì)比在農(nóng)作物整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)的灌溉用水總量，對(duì)照組為3738.78 m3，試驗(yàn)組2135.24 m3，應(yīng)用渠道防滲技術(shù)共減少了1603.54 m3水資源使用量，比例達(dá)到42.89%。說(shuō)明渠道防滲技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)減少農(nóng)田水利工程用水的目的。

表1 兩組地塊灌溉用水量統(tǒng)計(jì) m3

在此基礎(chǔ)上，為了對(duì)灌溉結(jié)果的可靠性進(jìn)一步分析，以及實(shí)施渠道防滲技術(shù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行客觀分析，統(tǒng)計(jì)了三次灌溉的成本投入情況以及后期采收階段玉米的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，其中，關(guān)于灌溉成本的計(jì)算，主要以地下水提升成本以及人工成本為主要核算內(nèi)容，最終的結(jié)果如表2所示。

表2 兩組地塊成本投入以及產(chǎn)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

通過(guò)表2可以看出，對(duì)照組的灌溉成本總值為1346.42元，試驗(yàn)組的灌溉成本總值為765.91元，通過(guò)降低灌溉用水總量對(duì)于成本控制具有明顯作用。對(duì)照組和試驗(yàn)組的農(nóng)作物產(chǎn)量差異為55.75 kg，可以忽略不計(jì)，表明本文實(shí)施的澆灌處理滿足了農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)結(jié)合渠道所處環(huán)境的實(shí)際情況采用水泥砂漿防滲技術(shù)，保證每個(gè)施工環(huán)節(jié)有序開(kāi)展，確保防滲處理。

(2)與水泥砂漿防滲技術(shù)相比，混凝土防滲技術(shù)最大的特點(diǎn)就是不受農(nóng)田水利渠道建設(shè)環(huán)境因素和氣候因素的影響，決定其應(yīng)用效果的最重要環(huán)節(jié)就是混凝土的攪拌。以先底后邊的順序?qū)嵤仓?，輔以振搗操作完成對(duì)渠道的防滲處理。

以上方法在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。本文的研究可為農(nóng)業(yè)水利工程的修建和改建提供參考。