水利渠道工程的防滲與設計

葉永梅

摘 要：水資源短缺導致了水資源供需的尖銳矛盾，構建節水型社會是緩解這一矛盾的重要手段。根據資料顯示，占全疆總用水量百分之九十以上的農業用水，農業灌溉中經過防滲的渠道比例較低，大多數還為土渠，水的利用系數較低，而工程實踐表明，采用渠道防滲工程技術可以大大提高水的利用系數，此外，由于渠道防滲技術的采用，渠道滲水量大大減少，使地下水位降低，可以有效防治土壤次生鹽漬化的發生。因此，在新疆大力推廣渠道防滲工程技術很有意義，文章將針對此做具體介紹。

關鍵詞：渠道工程；防滲；設計

農田水利建設不斷向前發展，目前水利工程建設已經滲透到各地區農業灌溉中。節水灌溉主要涉及到渠道和渠系建筑物的設計和建設，尤其渠道的防滲設計是否完善，直接關系著節水工程的優良程度及其效益。多年的實踐也證明，防滲渠道不僅可以節約用水，防止水資源的浪費，控制地下水。而且可以減少水源清除淤泥的工程量，由此節省大量勞動力，提高灌溉效益，最終達到增產、增收的目的。渠道防滲在節水灌溉工程中發揮著重要的作用，也是目前應用最廣泛的節水技術措施。但是渠道防滲工程還存在一些問題，以下對渠道防滲工程所存在的問題進行分析，提出相應設計對策。不斷提高渠道防滲技術，完善節水工程。

1 渠道防滲工程所存在的問題

由于受地域和資金的影響，新疆水利工程技術發展相對較慢。近些年才開始逐步滲透，快速發展起來。之前對渠道防滲工程的重視相對缺乏，資金、技術等各方面投入較少，嚴重影響了防滲工程的研究和發展。直到今天防滲工程還存在著大量的問題，需要不斷地研究解決。目前，新疆在水利渠道的防滲工程中所采用的主要防滲材料為混凝土。混凝土不僅有著承受水流速度大并且防水效果好等多種優點，但是其不抗凍。在冬季寒冷氣候下渠道防滲材料的抗凍性是優質材料的必備條件。因此材料的抗凍性有待提高。否則，材料抗凍性的缺乏將會嚴重阻礙渠道防滲工程的發展。在未來的發展中，渠道防滲工程所采用各種防滲材料的復合使用是必然的趨勢，如何將各種材料的優越性很好的結合起來，并將成本低防滲性能好的材料有機的結合應用，取長補短，達到經濟上的最大效益，將是我們所不斷研究的主要內容和解決的任務。

2 渠道防滲材料的選用

2.1 土料和石材

土料的原材料是粘土、粘砂混合土、灰土等，雖然成本都比較低廉，使用也方便，但是不抗凍，在寒冷地區不適用，并且維護保養費用較高，目前已不常采用此種材料。石材，抗流水沖刷性能強，耐磨性能好，抗凍且在石材豐富的地區方便施工、成本低，但是缺點是缺乏石材的地方較難采用。

2.2 水泥土、混凝土和瀝青混凝土

水泥土的主要原材料是土料，再同水泥、水摻混合制成。由于土料成本低，因此水泥土造價并不高，且使用方便。但不抗凍，因此不適用于寒冷地區。混凝土目前采用較多，其可減少大部分水的滲漏、抗流速大的水流、經久耐用，基本無使用地區限制，但是抗變形能力差，一般造價較高。瀝青混凝土的優點較多，抗凍、抗變形，具有一定的保溫作用，缺點是瀝青往往不足。

2.3 薄膜材料

薄膜材料防滲性能好，一般可分為以下幾種：PE、PVC類塑膜，其優點是質量小、可延展性好、成本低且可使用壽命符合要求；PVC復合防滲布，由PVC等原料涂于無紡布制成，抗老化、導水效果好，但是成本高，基本上在對防滲要求比較高的大型工程才會使用。

3 渠道防滲技術

渠道防滲技術主要體現在渠道襯砌。渠道襯砌方式的比較與設計是在工程方案中比較集中的體現的技術。主要包括渠道襯砌的形式、超高和厚度。在整個農田水利建設當中，襯砌的設計和施工也是最主要的一個環節。

3.1 沙礫墊層施工

在渠道修筑中，先用粘性土將渠道斜墻填筑完成，再將其整平。坡面完成并驗收合格后，進行沙礫墊層的施工。將沙礫料從下到上均勻攤鋪在坡面上，先用反鏟將坡面大致削平，再進行人工的精修，人工修坡時對坡面厚度和平整度的控制是相當嚴格的。

3.2 復合土工膜鋪設

土工合成材料的鋪設中選用加強防滲的復合土工膜材料，聚乙烯土工膜鋪設與進出口渠道。土工合成材料鋪設中為保證安全，要求松緊適度，平順整齊，不能繃拉的過緊，要求與支持層之間消除氣泡，壓平貼緊。為了保證渠道壽命，在混凝土的澆筑前要先調整好襯砌機機架的高程和坡比，并且校核無誤后才能進行澆筑。機械澆筑也要專業人員進行現場指揮，掌握機械行走速度和振搗時間。

3.3 平整和厚度的控制及止水縫的施工處理

（1）從人工修坡工藝，保溫板鋪設時用沙土或細沙整平，至混凝土襯砌整個過程中平整度的控制都是嚴格把握的，尤其在混凝土襯砌中平整度是最難控制的也是最容易出現問題的。因此在混凝土襯砌完成20分鐘后還要進行細致、緩慢的抹光工作，要求坡面光滑、平整。（2）混凝土的厚度對項目的成本和施工質量影響重大。一般在混凝土施工的過程中必須要有一名專業人員對混凝土攤鋪中混凝土的厚度進行測量，若有超澆部分是必須及時調整襯砌機高度。（3）為了減少渠道漏水，增強水渠的防滲功能，根據不同設計的施工要求經過專業技術處理在整個渠道設計中預留隔離縫，也就是止水縫，止水縫的設計在梯形混凝土襯砌設計施工中也是一個至關重要的環節。

4 水利渠道工程防滲規劃設計應遵循的原則

通過實踐經驗和相關文獻參考得出，我國水利渠道工程的防滲規劃設計也是有原則可循的。首先，在渠道防滲工程設計前對現場的勘察與調查是非常關鍵的。對擬建水利渠道的基本情況和信息的掌握，對建筑材料和渠道土壤等各種相關資料進行大量收集，對已建渠道的防凍害和防滲經驗的借鑒，最后按照建筑物的等級和設計階段進行認真的規劃與設計。其次，在渠道設計時要充分考慮到防滲、防凍、防土鹽堿化、渠系綜合性利用，及山、田、林、路等各種現實要素規劃有效結合。最后，有效發揮因地制宜、就地取材的效能，具體問題具體對待的方式。與土壤、地形、氣溫、地下水位等自然條件相適應，設計渠道大小、防滲性能、耐久性等工程要求。綜合考慮生態環境和社會經濟效益，技術支持等進行科學評估。使得方案達到經濟上的合理性和技術方面的先進性。

5 水利渠道工程規劃設計對策

5.1 設計施工前的準備工作

做好水利工程的規劃設計，先要做好施工前的準備工作。準備工作主要有兩項：一是，資料的收集和現場的勘查。二是，機械、材料、技術、水電等準備。資料收集要全面充分，不僅收集相關水文、氣象資料，還要收集相關鄰域內當前科學技術研究成果等資料。地質勘查，必須按照相關規范要求嚴格進行。對巖土分類，滑坡、裂縫、斷層等方面的工程地質信息需專業的詳細深入了解分析。還要對土壤的干密度、含水率、孔隙度、抗剪切的強度、凍脹性、滲透系數等從物理、化學、力學等各方面的性質加以掌握。還要具備灌區地圖、平面、縱橫斷面等各種地形圖。施工器械設備、材料、水電、技術準備都需按照實際情況需求配備。

5.2 施工中混凝土襯砌的渠道防滲控制

渠道滲漏主要是混凝土襯砌出現問題。在混凝土襯砌的每一環節中對技術和施材的質量進行嚴格把關，才能達到渠道滲漏的有效控制。加強混凝土襯砌渠道防滲的地基處理，按照標準對地基進行開挖或填補，嚴格的夯實與平整，做到渠道襯砌密度的質量要求。在削坡出現過渡性問題時應用與現澆同一標號的混凝土填充，不能用浮土。為防止渠基處理不當引起渠道滲漏，必須做好臨時性的排水系統。

隨著科學技術的發展，農田水利建設不斷趨于完善。其中渠道改良，節水灌溉作為農田水利建設的重要組成部分，發揮著十分重要的作用。然而，在節水灌溉中渠道的防滲效果不是很理想，存在著一些問題。水利渠道可因各種原因出現滲漏，遵循一定原則做好渠道防滲，在施工中認真把握技術、材料等各項條件，才可以有效達到防滲效果。防滲工程將是水利渠道未來不斷改進和發展的一個重要任務。

參考文獻

[1]劉潔.談水利渠道工程的防滲規劃與設計[J].中國新技術新產品，2011（3）：77-78.

[2]李志霞，等.試論如何加強建筑結構設計[J].建材與裝飾，2012（1）：36-37.