灌溉渠道滲漏損失的實測方法分析

李德成

(黑龍江省慶達水利水電工程有限公司，哈爾濱 150080)

現有灌區(qū)在考慮渠道防滲的必要性和選擇防滲方法時，都需要預先知道渠道的滲漏損失。滲漏損失一般通過實測確定，或用理論公式和經驗公式計算。在理論計算公式計算方法下，影響渠道滲漏量的因素復雜，很難全面考慮，因而不得不簡化一些條件，采取某些假設，導致理論公式計算的結果只是一些近似數值。經驗公式是根據一些實測數字統計而得，應用時與某一渠道的具體條件不會完全一樣。實測方法則比較符合實際，各地多采用些方法，只是過去由于儀器設備的限制，成果亦不夠理想;但在近些年這方面的條件已有了明顯改善，實測方法也突現出其實用性和有效性。現就幾種常用的渠道滲漏損失實測方法分析介紹如下，以供參考。

1 動水測定法

選定一中間無支流的典型渠段，設置上下兩個斷面進行測流，兩斷面的流量差即為該渠段的滲漏損失量(水面蒸發(fā)損失忽略不計)。常以每公里損失流量占進入該渠段流量的百分數表示，即:

式中:σ為每km損失的流量占流入該渠段流量的百分數，%;L為渠段長度，km;Q進為流入上斷面的流量，m3/s;Q出流出下斷面的流量，m3/s。

實測斷面流量的方法很多，如采用速儀、量水堰、量水槽等方法，應根據具體情況選定適宜的測流方法。一般小型渠道可用量水堰測流。選擇典型渠段時，其地質和水文地質條件要有代表性，渠段要順直，斷面要規(guī)則，并有足夠的長度。當正常流量Q＜1 m3/s時，渠道測滲段的長度L應≥1 km;當Q=1～10 m3/s時，L應≥3 km;當 Q=10～30 m3/s時，L應≥5 km;當Q=30～100 m3/s時，L應≥10 km。對于透水性弱的土壤或有護面的渠道，L應更長些并注意在觀測時應盡量保持渠道流量的穩(wěn)定。

同一渠道在不同的季節(jié)和通過不同流量時，其滲漏損失不同，因此，必須分別測定不同季節(jié)不同流量下的渠道滲漏損失。些外，渠道放水初期，由于首先需要濕潤渠床干燥的土壤，水量損失較多，隨著渠床土壤漸趨飽和而轉入穩(wěn)定滲漏。由初滲到穩(wěn)滲的時間，一般約需3～5 d，有的5～7 d或更長。因此，需要考慮滲漏強度與時間變化的關系，最好連續(xù)觀測一段時間，繪出滲漏過程線，分析其變化規(guī)律。

在渠道運用過程中，也可以利用上、下兩個樞紐渠系建筑物之間的一段渠道來測定滲漏損失。具體方法是在渠道行水期間，記錄進入上游樞紐的流量、流入各分水渠道的流量以及通過下游樞紐的流量，匯列成表1。

表1 渠道滲漏損失計算示例表

該渠段的滲漏損失計算公式為:

式中:S為該渠段滲漏損失的流量，m3/s;Q出為通過下游樞紐的流量，m3/s;ΣQ分為流入各分水渠道流量的總和，m3/s;σ為每km損失的流量占流入該渠段流量的百分數/%;L為渠段長度/km。

為了獲得精確成果，在實測過程中必須使進入上游樞紐和流入各分水渠道的流量保持穩(wěn)定;如果上述流量有變化，則各樞紐和分水口觀測流量的時間必須和水的流程時間相適應。

2 靜水測定法

選定有代表性的渠段，長度一般約30～50 m，兩端筑以橫堤，使形成封閉渠段，渠中設立水尺，然后向渠段中充水至正常高水位。每隔一定時段△t，觀測水位降落數△h，在每次觀測后，隨即加水補充至正常高水位;或每隔一定時段△t，加入水量W，維持其正常高水位。如此反復進行，直至達到穩(wěn)滲階段為止。實測結果顯示，采用實測加入水量W的方法，其成果精度較觀測水位降落數的方法為高。靜水測定法工作條件較好，可以測得精度較高的成果，適用于渠道水含沙量小、土壤滲透性小，有防滲護面或者是渠段不夠長、不便于用動水法測的渠段。但采用這種方法需要隔斷渠道，故只能在停水時試驗;另外，修筑橫隔堤及試驗時充水等，所需工程量投入較多，在實際運用中常受到某些客觀條件的限制。

3 同心環(huán)測滲法

這種方法是用不同直徑的兩個鋼環(huán)，測定渠床土壤的滲透系數，然后再按公式計算渠段滲漏損失。同心環(huán)測滲法簡易靈便，適用于不同地質與水文地質條件及不同大小的土質渠道。但測試水頭低，側向繞滲很難消除，最好與其他測滲方法(如渠段靜水測滲法等)配合使用，互相驗證。

4 渠下集滲法

為了仔細研究某種襯砌護面(包括接縫)的防滲效果，有時采用直接在護面下收集其滲漏量的方法。護面施工前，在測驗段的渠床底部做一不透水層，不透水層的上面鋪透水材科和導水管，然后再在上面鋪設擬觀測的防滲護面。滲漏水由導管引入渠側的量水器，可直接測定在某一時間內該渠段的滲漏損失。這種測滲方法精度高，但費工費料太多，一般只用于科學研究。

除了以上介紹的幾種方法以外，還有鐘罩形測滲儀法、滲漏輪廓法、電阻法、室內滲透儀法等，這幾種方法由于精度較差或局限性較大，一般很少采用。

[1] 陜西省水利科學研究所.渠道防滲[M].北京:水利電力出版社，1978.

[2] 季仁保，周福國.渠道防滲技術新進展[J].中國農村水利水電，2003，45(4):1-4.

[3] 李安國，建功，曲強.渠道防滲工程技術[M].北京:中國水利電力出版社，1998.