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        農(nóng)田灌溉渠道防滲施工技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新

        2023-09-21 19:51:30焦永吉
        科技與創(chuàng)新 2023年7期
        關(guān)鍵詞:土料石料砂漿

        焦永吉

        (甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心,甘肅 白銀 730400)

        在農(nóng)田灌溉過程中經(jīng)常會出現(xiàn)滲漏的問題,在水資源極度匱乏的今天,滲漏問題不僅為農(nóng)田灌溉事業(yè)帶來不利影響,而且難以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。因此在農(nóng)田灌溉工作中要提高農(nóng)田灌溉渠道防滲施工技術(shù)的創(chuàng)新意識,摒棄落后的技術(shù)手段,在實踐過程中不斷優(yōu)化,解決水資源浪費的問題。結(jié)合區(qū)域的地理特點,做好科學(xué)規(guī)劃安排,改善滲漏問題,為節(jié)約水資源貢獻(xiàn)一份力。

        1 農(nóng)田灌溉渠道防滲施工的重要性

        習(xí)近平總書記曾說過,脫貧致富不能“等、靠、要”,既然黨的政策好,就要努力向前跑,推進(jìn)脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興離不開科技的發(fā)展。隨著水資源日益短缺,農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水始終是農(nóng)民最為關(guān)心的問題,同時也是困擾已久的難題,農(nóng)作物正常生長要基于農(nóng)田灌溉,但是在實際灌溉過程中,經(jīng)常會發(fā)生滲水的現(xiàn)象,直接造成了水資源的浪費,尤其是一些水資源極度匱乏的地區(qū),灌溉滲漏的情況使農(nóng)民苦不堪言?,F(xiàn)如今隨著人們生活水平的提高,越來越重視水資源的保護(hù),對農(nóng)田灌溉渠道防滲技術(shù)也提出了更高的要求。當(dāng)前農(nóng)田灌溉渠道防滲工作大多是利用混凝土來提升溝渠的密度,可有效防止水資源流失,減輕了地表下的水源污染,在一定程度上維持了地下水位的穩(wěn)定性。做好防滲工作能夠提高農(nóng)田灌溉水源的利用率,促進(jìn)農(nóng)作物的穩(wěn)定生長,而且充足的水源可以提高土壤性能,有效改善土地鹽堿化現(xiàn)象。因此做好農(nóng)田灌溉渠道防滲施工,是農(nóng)田灌溉事業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的基本保障。

        2 農(nóng)田灌溉渠道出現(xiàn)滲漏原因的分析

        農(nóng)田灌溉渠道產(chǎn)生滲漏的原因有很多,比如在種植農(nóng)作物時,需要使用大量的肥料和其他化學(xué)物質(zhì)來促進(jìn)農(nóng)作物的生長,在灌溉過程中,殘留物會隨著水流進(jìn)入到渠道的低洼處,日積月累下低洼處的殘留物越來越多,會逐漸腐蝕水渠,致使渠道出現(xiàn)滲漏。再比如水利工程的建設(shè)質(zhì)量未達(dá)標(biāo),在農(nóng)田灌溉時,排水能力較差,或者在施工過程中存在許多縫隙,都會導(dǎo)致農(nóng)田灌溉渠道滲漏。此外由于施工人員的綜合素質(zhì)較差、使用的材料設(shè)備質(zhì)量不合格等會使得建筑變形,降低水利工程的建設(shè)質(zhì)量,造成農(nóng)田灌溉渠道滲漏。或者渠道在長期使用后,沒有對其進(jìn)行檢查和維護(hù),不能及時發(fā)現(xiàn)渠道存在的漏洞。除了上述的化學(xué)因素和人為因素外,還會受到生物因素的影響,比如在農(nóng)田中會有螞蟻或老鼠等生物的棲息,在溝渠內(nèi)部會形成很多的細(xì)微洞孔,農(nóng)民肉眼難以觀察到,長此以往隨著水流的灌溉進(jìn)入到洞孔中,從而發(fā)生渠道滲漏。還有由于天氣寒冷,產(chǎn)生凍脹,混凝土表面遭受到破壞,當(dāng)凍結(jié)時土壤的承載力變高,當(dāng)天氣回暖時,土壤的承載力會急劇下降,就會造成渠道滲漏,但凍脹現(xiàn)象基本都發(fā)生在北方地區(qū)。

        3 農(nóng)田灌溉渠道防滲施工的現(xiàn)狀分析

        習(xí)近平總書記曾說過,農(nóng)業(yè)是國家之根本,掌握了糧食就擁有了一切。隨著黨和國家對農(nóng)業(yè)發(fā)展的高度重視,加之科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)如今中國的農(nóng)業(yè)發(fā)展已經(jīng)發(fā)生了巨大改變,農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益也有了明顯提升[1]。為了幫助農(nóng)民實現(xiàn)增收,越來越多的農(nóng)田得到了充足的灌溉,但是在農(nóng)田灌溉渠道防滲施工上還存在一些問題。比如管理力度不足,施工人員沒有重視灌溉水資源的合理利用與控制,溝渠的布置規(guī)劃不合理。施工方式也存在短板,難以保障施工質(zhì)量,一般常見的施工方式主要包括土料壓實、石料襯砌和混凝土襯砌[2]。土料壓實的方式雖然施工工藝較為簡單,但需要大量的勞動力,而且土料的抗凍性和強(qiáng)度不高。石料襯砌的方式雖然能夠改善土料強(qiáng)度較差的問題,但工程量較大,難以把控施工質(zhì)量?;炷烈r砌的方式雖然抗?jié)B性較強(qiáng),但投入的成本也很大,而且適應(yīng)變形的能力較差。3 種施工方式各具優(yōu)缺點,要想有效防止農(nóng)田灌溉渠道滲漏,對防滲施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新是當(dāng)前一項迫切的任務(wù)。

        4 農(nóng)田灌溉渠道防滲施工技術(shù)的應(yīng)用

        4.1 土料防滲技術(shù)應(yīng)用

        土料防滲技術(shù)在農(nóng)田灌溉渠道防滲施工中是最為常見的一種施工方法,使用的土料都是黃土或者沙土,隨著水流的灌溉,其抗?jié)B性并不理想,而且還會造成水資源的浪費。因此在采用該項技術(shù)開展渠道防滲施工時,施工人員要對所在區(qū)域的對地理環(huán)境進(jìn)行勘察,確保地下水位有持續(xù)上升的狀態(tài)。在施工前對使用的土料進(jìn)行過篩和粉碎,并嚴(yán)格控制土料中的含水量,將土料與石灰相混合,增強(qiáng)抗?jié)B性,土料與石灰的混合比為5∶1 最佳,再利用碳化膠結(jié)提高強(qiáng)度[3]。在施工過程中要注意不要存有縫隙,要加強(qiáng)土料的夯實。施工完成后做好養(yǎng)護(hù)工作,養(yǎng)護(hù)時間一個月為最佳,在此過程中要控制好水流的速度,防止發(fā)生塌陷,此外要制作防滲護(hù)面,將草料搗碎放入渠槽內(nèi)與土料混合,在渠床清理完成后涂抹,以防止出現(xiàn)裂縫。針對土料防滲技術(shù)的使用,施工人員應(yīng)在作業(yè)開展前做好培訓(xùn),重視土料的拌和與壓實環(huán)節(jié),保障土料防滲層的厚度達(dá)標(biāo),加強(qiáng)改善渠道滲漏問題。

        4.2 石料襯砌防滲技術(shù)應(yīng)用

        通常在一些石料資源較為豐富的農(nóng)業(yè)地區(qū),會選擇石料襯砌防滲技術(shù)來開展渠道的防滲施工,石料具有較強(qiáng)的抗凍性和抗沖刷性。對于石料的選擇必須選用不容易風(fēng)化且質(zhì)地堅硬無裂縫的巖石[4]。采用石料襯砌防滲技術(shù)要在施工前清理好渠槽,做好測量放線工作,確保渠槽內(nèi)的平整度,然后用水管噴濕渠基,將砂漿和渠基緊密結(jié)合,將施工所用的石料用水沖刷干凈,保證表面光滑,無雜質(zhì),然后開展石料的鋪砌工作。如果是梯形渠道,要采用先渠底后渠坡的方式進(jìn)行鋪砌,首先在渠底鋪墊一層水泥砂漿,砂漿的厚度要控制在3 cm 左右,邊鋪砂漿邊放石料,兩項工作要同時進(jìn)行,避免時間過長,砂漿干固,影響使用。此外需注意,做漿要飽滿,石料要錯峰交接,盡量選用表面無棱角、塊頭較大的石料鋪砌在渠底。由于石料大小不一,在鋪砌時會產(chǎn)生縫隙,若縫隙較大,則需在縫隙中填充一些小塊的石料。待渠底鋪砌完成后,開始鋪砌渠坡,首先要從渠角開始進(jìn)行鋪砌,采用自上而下分層砌筑的方式,同樣要邊鋪漿邊砌石,針對過大的縫隙要做好石料填充,重復(fù)以上步驟直至鋪砌到渠頂。待整個渠道全部鋪砌完成后進(jìn)行勾縫處理,采用自上而下的方式,利用砂漿進(jìn)行填充,然后壓實砂漿,利用工具刮平表面,待一段時間過后,砂漿凝固,做好灑水養(yǎng)護(hù)工作,避免砂漿出現(xiàn)裂縫,然后對伸縮縫進(jìn)行處理。首先要清除干凈伸縮縫中的雜質(zhì)和泥漿,施工人員利用錘子和鋼錐敲除中間的碎石,確??p壁的整潔度,利用測量尺測量伸縮縫的深度,將深度控制在15 cm,利用油麻、焦油塑料膠泥和瀝青砂漿填充伸縮縫,填充順序應(yīng)先填油麻,厚度為5.5 cm,利用工具將油麻夯實,然后灌入焦油塑料膠泥并壓實,使伸縮縫的內(nèi)壁與焦油塑料膠泥充分粘結(jié),最后鋪入瀝青砂漿并刮平表面,利用火桶將鋪好的瀝青砂漿進(jìn)行烘烤,確保其能夠與伸縮縫壁充分粘結(jié)。

        4.3 混凝土襯砌防滲技術(shù)應(yīng)用

        混凝土襯砌防滲技術(shù)較適用于水量較大地區(qū)的農(nóng)田灌溉當(dāng)中,也是目前應(yīng)用最為廣泛的一項農(nóng)田灌溉渠道防滲技術(shù),混凝土材料不僅具有較強(qiáng)的抗?jié)B性,且具備較強(qiáng)的抗沖刷性,強(qiáng)度極高。針對混凝土襯砌防滲技術(shù)的創(chuàng)新,可利用無線遙控操控對設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況進(jìn)行把控,在地基的處理上要嚴(yán)格按照圖紙完成溝渠的渠口線施工,根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定出最佳的挖掘方案,通常利用混凝土襯砌防滲技術(shù)的都是新建溝渠,在施工前必須做好地基表面的清理,再進(jìn)行鋪砌。第一步施工放線,將預(yù)制混凝土渠槽鋪入渠道的基槽中,在鋪設(shè)過程中要確保渠槽留縫均勻,渠頂要保持在同一高度,將空隙處用中砂填實,預(yù)留出對接的橫縫和縱縫,同時要預(yù)留出伸縮縫的寬度和位置,然后處理接縫。施工人員要先清除接縫處的雜質(zhì)和塵土,用水沖刷干凈,將接縫壁潤濕,利用鏟子將細(xì)石混凝土填塞到接縫中,然后抹平。待施工完成后開展灑水養(yǎng)護(hù)工作,最后處理伸縮縫。此外還可利用瀝青混凝土襯砌防滲技術(shù)來加強(qiáng)渠道的防滲效果,主要原料為瀝青和砂礫,該項技術(shù)雖然在目前還沒有被推廣,但是憑借其操作簡單、材料易得、防滲效果良好的優(yōu)勢在未來也會成為一種常見的農(nóng)田灌溉渠道防滲施工技術(shù)。

        4.4 復(fù)合防滲技術(shù)應(yīng)用

        復(fù)合防滲技術(shù)是指將膜料或高分子保溫卷材作為防滲層,將混凝土預(yù)制板作為保護(hù)層的一項防滲技術(shù)。工作人員將工廠預(yù)制好的混凝土預(yù)制板送至到施工現(xiàn)場,在搬放過程中要注意輕拿輕放,豎直放置,避免板材遭受破壞。膜料要根據(jù)地區(qū)的實際情況進(jìn)行選擇,常見的膜料包括聚氯乙烯膜和聚乙烯膜,復(fù)合防滲技術(shù)采用的膜料厚度應(yīng)為0.3 mm,通常情況下在北方寒冷地區(qū)宜使用聚乙烯膜,在溫暖潮濕的地區(qū)宜使用聚氯乙烯膜。如果渠基較差,要利用厚度為0.7 mm 的瀝青油氈,要想使膜料保持穩(wěn)定,不容易發(fā)生滑動,可以復(fù)合一層無紡布的復(fù)合土工膜。接下來開始準(zhǔn)備膜料的鋪設(shè)工作,首先要測量渠道的斷面尺寸,調(diào)整渠坡和渠底,施工人員要做好安全防護(hù)準(zhǔn)備,然后正式鋪膜。在鋪膜時應(yīng)采用先下游后上游的方式進(jìn)行鋪設(shè),接縫要由水流的方向鋪設(shè),施工人員在拉拽膜料時不要過力,避免膜料損壞,然后要將膜料中的空氣排放出去,鋪設(shè)完成后開展保護(hù)層的施工放線工作。采用先渠底后渠坡的順序進(jìn)行放線,由于膜料長時間經(jīng)受暴曬會開始老化,因此為減少膜料暴曬的時間要加快鋪設(shè)保護(hù)層的速度。先在膜料上鋪一層水泥砂漿作為過渡,砂漿的厚度為2.5 cm,然后清理干凈混凝土預(yù)制板表面的雜質(zhì),并鋪設(shè)在水泥砂漿上。在鋪設(shè)過程中要注意將混凝土預(yù)制板下的孔隙填實,砌坡時采用自下而上的方式進(jìn)行砌筑,待砌筑完成后進(jìn)行勾縫處理。先將縫隙清理干凈,然后施工人員用水將混凝土預(yù)制板表面的塵土沖刷掉,用勾縫工具將水泥砂漿填入縫內(nèi),并將其抹平,待水泥砂漿凝固后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。最后穩(wěn)固封頂板,處理伸縮縫。

        4.5 風(fēng)積砂換填防滲技術(shù)應(yīng)用

        風(fēng)積砂換填防滲技術(shù)主要是針對渠道出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象進(jìn)行處理的一種防滲技術(shù)。當(dāng)出現(xiàn)凍脹情況后,在凍結(jié)深度內(nèi)將襯砌板下的凍脹性土換成非凍脹性土,風(fēng)積砂墊層能夠有效排除滲水,避免水流向表層凍結(jié)區(qū)移動。風(fēng)積砂土壤具有取材方便、成本較低、防凍性能強(qiáng)等優(yōu)勢。施工人員在施工過程中要按照規(guī)范要求,依據(jù)渠道的土質(zhì)、地下水埋深以及凍脹量的分布規(guī)律來判定渠道各部位風(fēng)積砂的換填厚度,在設(shè)計過程中要嚴(yán)格檢測風(fēng)積砂土壤中的含泥量,在施工中要尤其注意二次污染的問題,保障換填防凍效果達(dá)到設(shè)計預(yù)期。

        4.6 渠道裂縫的處理方法

        農(nóng)田灌溉渠道的破壞形式有很多種,上述分析了渠道滲漏的主要原因,其破壞形式包括裂縫、鼓脹、隆起架空、滑塌、整體上抬、沉降等等,但最普遍的破壞形式就是裂縫,其他的破壞形式大都是基于裂縫而形成的,所以針對渠道裂縫要加強(qiáng)重視。如果發(fā)現(xiàn)渠道出現(xiàn)了較大的裂縫,要立刻用專業(yè)的工具清除掉裂縫邊的毛刺,然后將縫內(nèi)和縫壁的泥土清理干凈,利用焦油塑料膠泥填充在縫隙內(nèi),直至縫隙表面平整。待焦油塑料膠泥完全凝固后,利用毛刷沿著縫口兩側(cè)刷抹涂料,涂刷過程中要確保均勻,在涂料表面蓋上一層高分子防水布,然后壓實貼緊,排出空氣。如果裂縫較小,首先將縫隙清理干凈,然后直接刷膠,再蓋上一層高分子防水布即可,最后做好日常行水安全管理。

        5 結(jié)束語

        農(nóng)業(yè)是中國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),也是國家可持續(xù)健康發(fā)展的根本。要想實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增收,就必須要重視農(nóng)田灌溉渠道的滲漏問題。本文首先闡述了農(nóng)田灌溉渠道防滲施工的重要性,分析了渠道滲漏的原因和防滲施工的現(xiàn)狀,針對土料防滲技術(shù)、石料襯砌防滲技術(shù)以及混凝土襯砌防滲技術(shù)、復(fù)合防滲技術(shù)、風(fēng)積砂換填防滲技術(shù)的應(yīng)用開展了進(jìn)一步研究,最后提出了渠道裂縫的處理方法。希望在未來農(nóng)田灌溉渠道的滲漏問題能夠得到全面改善,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

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