灌區渠道防滲修復技術措施研究

呂格亞

(咸陽市羊毛灣水庫管理局，陜西咸陽713300)

灌區渠道輸水是我國農田灌溉、農業生產用水的主要輸配水模式。但由于受當時建設技術水平和投資資金等因素的制約，加上渠道長期檢修維護措施不完善和不到位，渠道渠系水利用系數比較低，渠道輸配水過程中造成的滲漏損失量大，每年發生的水資源浪費量驚人。如果采取合適的渠道防滲修復技術，一方面可以大大減少渠道水資源浪費量，提供灌區渠道的綜合運行經效益;另一方面，渠道滲漏量減少，可以減少渠道滲漏水對周圍農作物生長環境的破壞，給農作物營造一個良好的生產環境，同時可以提高渠道周期的生態環境性能水平。

從大量文獻資料和實際工作經驗可知，我國渠系水資源利用系數在0.45左右的渠道約占全國所有渠道總長的85%以上，也就是灌區渠道防滲節水節能的潛力還很大，防滲節水節能加固修復已成為灌區渠道優先考慮的優化經濟效益的重要技術措施。從一些成功的灌區渠道防滲節能修復工程應用效果數據可知，混凝土防滲渠道具有非常良好的防滲節能加固效果，其一般可以獲得85%及以上的節能效果，可以有效提高渠道的輸配水能力，提高渠道渠系水資源的綜合利用效率，同時減小了渠道的斷面尺寸，增大了渠道內水資源的流速，改善了輸配水的運行環境，提高了渠道的耐久性能，對灌區渠道防滲節能節水修復加固工程中得到了廣泛的推廣應用。

1 灌區渠道運營現狀

1.1 渠道渠系缺乏完整性與合理性

我國灌區渠道由于缺乏有效的規劃設計，加上當時建設技術水平條件的局限性，很多灌區灌溉渠系不是十分明晰，缺乏渠道渠系完整性和灌溉水輸配水防滲合理性。有些渠道由于缺乏有效的管理和檢修維護措施，渠道中很多骨干渠系建筑物已出現大量老化毀壞、田間渠系配套設施不健全不完善、灌區尾部和末級提灌區域存在嚴重供水可靠性保證率低、灌溉運營成本較高、綜合運營管理措施制度不完善、渠道自動化系統缺乏或落后等問題，渠系運行狀況不是很理想等問題。

1.2 渠道輸配水利用效率低

據一些統計文獻數據可知，我國絕大部分土渠其平均灌溉水利用系數僅為42.89%～45.31%，水資源浪費現象十分嚴重。考慮到在渠道在灌溉期間由于其他非水損的社會經濟用水量等外部因素的影響(按引入水資源總量的10%來進行估算分析)，渠系輸配水利用效率由現在的初步測算估計值增大10%，再除以渠道田間水資源綜合利用系數，則可以獲得非常可觀的節水節能潛力。若灌區田間水資源綜合利用效率采用 0.80，而輸配水綜合利用效率才只能達到52.35%。也就是說我國渠道渠系輸配水利用效率低，造成渠道中大量水資源的損失是我國渠道面臨的主要問題，采取防滲節水節能修復技術措施，有效提供灌區渠道水資源綜合利用效率，其所獲得的節水節能效益十分可觀。

2 渠道防滲節水節能加固技術措施

目前在我國渠道防滲節水節能加固修復工程中主要使用的防滲材料包括現澆(或預制)混凝土、水泥砂漿、黏性土、漿砌毛條石、漿砌毛塊石、以及復合土工膜等。

2.1 混凝土防滲措施

混凝土防滲加固修復方案是渠道節水節能工程中常用的技術措施。從多年的實踐應用經驗可知，混凝土防滲加固修復方案非常適用于山區渠道的特點，而且防滲加固應用效果十分良好。混凝土防滲加固材料主要包括現澆和預制兩種模式。現澆混凝土其防滲效果十分好，大致可以減少渠道原滲漏量的85%以上，而且其結構較為穩定經久耐用，使用綜合壽命也比較長。

現澆混凝土板防滲加固修復具體應用又可以根據渠道工程的實際情況劃分為3種形式:

1)是在渠道巖石開挖或土渠直接開挖成型后，直接在開挖渠道內采用現澆模式澆筑防滲混凝土板，此種防滲模式在灌區渠道配套工程中施工較為方便，但由于現澆混凝土板容易出現地基沉陷、凍脹等原因出現混凝土板裂縫問題，且該類裂縫滲漏沒有很好的處理措施。

2)是漿砌塊石現澆混凝土板防滲方案，此種防滲加固方案在渠道防滲節水節能改造工程中應用較廣泛，且防滲效果較好，耐久性也比較強，但是該防滲加固方案其綜合投資較大，應根據渠道工程的實際情況合理選擇。

3)是干砌塊石后灌注混凝土，此種防滲方案其綜合造價相對較低，但是其綜合使用壽命較短，其綜合防滲加固效果不夠明顯。

2.2 水泥砂漿防滲

水泥砂漿防滲加固修復方案由于其綜合造價較低，技術性也相對較低，因此其在20世紀70—80年代中在我國渠道中作為主要的防滲加固方案。水泥砂漿防滲加固方案中大部分采用在漿砌塊石基礎上直接利用1∶2的水泥砂漿進行抹面。但是這種防滲加固模式中，水泥砂漿的收縮率較高，易產生干縮裂縫等不利運行工況，因此其防滲加固效果、耐久性等相對混凝土等防滲方案，目前在我國渠道防滲加固工程中已很少選用。

2.3 漿砌塊石勾縫防滲

對于山區渠道而言，其防滲原材料獲取、運輸等相對較為困難。漿砌塊石勾縫防滲加固方案是結合山區渠道的實際情況，因地獲得防滲材料的一種防滲加固方案。這種防滲加固方案雖然其防滲材料因地較易獲得，但是其防滲時砌體很難進行密實處理，勾縫部位的耐久性較差，容易發生裂縫滲漏問題。，此防滲方案效果不理想，除非受到工程總體投資的影響，否則不易采用。

2.4 復合土工膜防滲

復合土工膜防滲材料能渠道防滲節水節能工程中得以廣泛應用，主要由其自身具有的優良功能特性所決定。復合土工膜具有防滲作用、濾層作用、以及排水防護等功能，防滲效果較為明顯，且具有非常好的防凍脹性能，在寒冷灌區渠道防滲加固改造中應用效果比較好。

3 現澆混凝土防滲加固方案施工技術要點

利用現澆混凝土進行梯形渠道防滲節水節能加固施工時，應嚴格按照先坡后底，最后澆筑壓沿的施工工藝工序進行施工。通過先澆的渠底混凝土板作為渠道坡面澆筑的支撐體，避免上端澆筑的混凝土板出現滑動變形等不利工況。在進行渠底和壓沿混凝土澆筑過程中，應按照一定的方向進行連續澆筑，同一塊混凝土板的澆筑不應出現間歇，如因施工機械設備故障等原因造成的施工間歇，其時間≤60～90 min。否則應該去除已經澆筑完的混凝土板進行重新澆筑。混凝土板澆筑前應在精削后的渠床上按照施工組織設計要求，安放好鋼模板并固定閉孔密實泡沫塑料進行伸縮縫處理。對于渠床有干燥起土現象時應先灑水進行充分濕潤，以避免渠道澆筑好的防滲混凝土板因水分過度流失而出現表面細裂紋等不利現象。澆筑過程中使用的現澆混凝土必須采用機械拌和，且其攪拌機容積≥0.4 m3，以確保整個澆筑過程連續可靠的進行。現場混凝土拌合施工人員應嚴格按照設計要求控制好混凝土的水灰比和坍落度，必須按照相關技術規范和設計要求保證混凝土標號，確保水泥的正確用量。

4 結語

新防滲材料、新防滲技術、新施工設備在渠道防滲節水節能加固工程中應用，對提高灌區渠道防滲工程的施工質量水平、加快施工進度、以及降低工程總體造價和提高渠道防滲工程社會經濟效益等方面起到非常良好的作用。灌區渠道防滲節水節能加固修復技術升級改造，可以大大提高渠道水資源綜合利用效率，有效提高了灌區的綜合運行經濟效益，為今后灌區渠道工程向先進自動化方向奠定了堅實的發展基礎。

［1］ 鄭文群.渠道防滲措施探討［J］.商品與質量，2010(16):120－121.

［2］ 何武全.我國渠道防滲工程技術的發展現狀與研究方向［J］.防滲技術，2002，8(1):31－33.