淺議混凝土面板防滲渠在塔河流域的應用

摘 要：通過在葉河流域常規節水改造工程的實際測量資料說明，混凝土面板襯護面方式防滲效果極佳，對混凝土面板板護面在葉河流域廣泛應用，從技設和技施上的可行性、防滲渠斷面的形式、混凝土強度的確定、齒墻、隔墻的設計等方方面面進行了概括性的敘述。

關鍵詞：混凝土面板；防滲渠；塔河流域；應用

1 塔河現狀

塔里木河流域灌區是一個單純農業灌溉區，多少年來因為引水渠防止滲水效率較低，灌溉方法簡便，農田監管水平跟不上，致使流域本身就富裕的水資源顯得更加緊張，耕地作物因為不能得到及時、充足有效的灌溉，耕地畝產、總體產量受到限制。而要從根本上徹底解決流域耕地缺少水的難題，就得進行節水改造，走普及節水型流域的路子。伴隨塔河灌區近期綜治項目的不斷開展實施，塔河灌區的用水務必實行適宜的水資源調度管理，主動積極穩妥推進節約性灌溉項目，盡量提高渠道水的利用效率。

混凝土面板襯砌是渠道節約水的最主要方式之一，此種防止滲水樣式不僅僅是施工工藝簡便、造價低廉、造型大方美觀，且防滲護坡、節水效果極佳，不需要特別的管養，運行成本低，灌水成本成倍減少。它不僅提高了防滲渠道的過流能力、夾砂能力與抵抗沖蝕能力，并且節余了渠段歷年來清理障礙的維修保養經費。經過近幾年資料實測說明，可以降低滲水損失88%，達到預期的防止滲水作用。除此之外，混凝土面板襯砌防止滲水便于管理養護、持久運用、灌溉成本下降。且防滲渠滲漏水對于潛水補給降低，對掌控沿渠道地下水位及防止沿渠兩岸農田鹽滯化起到很好的抑制效果。

2 混凝土現澆面板防止滲水渠道在技設技施上的完全可行性

混凝土面板護面的防滲渠在塔河流域廣泛應用進程中碰到的最主要問題：極易遭受土壤的凍脹損壞和推移質磨損損壞。塔河流域的霜凍期雖然不盡完全相同，但基本凍層深度一般在80cm左右，渠道一般為挖填各半，潛水比較深，地基土水分基本靠地面滲漏水供給，在渠道混凝土面板施工以后，能有效切斷阻隔此部分滲進水量，在混凝土面板下面鋪設一層厚35公分左右的混合戈壁石墊層后，一般可掌控土壤凍脹對于混凝土面板造成影響；塔河流域已經建成了眾多的攔河樞紐工程，樞紐工程的建設，對塔河流域兩岸灌區蓄用清水發揮了積極的作用，沒有推移質進到渠道內，僅有少量懸移質進到渠道，懸移質慢慢沉淀，起到了防止磨損混凝土面板的作用。

塔河流域內已修建成功的混凝土面板防滲渠較多，比如子灌區喀一電站防滲渠、亞斯墩電站防滲渠、澤普縣總干渠、莎車縣吾拉買題鄉干渠、吾達力克鄉干渠等。葉河流域管理局1998年7月14日和1998年7月24日對喀一電站防滲渠進行了實際測量，喀一電站防滲渠是混凝土現澆面板水工膜防止滲水，上游下游斷面間隔是9km，實際測量渠道里沒有水量進出。

通過測量成果，澤普縣總干水利用系數是99.06%，每年節水量是2289萬m3。

所以，現澆混凝土面板防滲有極佳的防滲作用，在葉河灌區有廣泛的適用價值。

3 混凝土面板防止滲水渠道的規劃設計

3.1 防止滲水渠道斷面樣式

塔河流域灌區是由東北往西南傾斜，地平面廣泛分布沖洪扇卵礫石與砂壤土，細沙層的沉淀，耕地土質有沙壤土，粘土與沙土，灌溉防滲渠全部采取梯形斷面。十幾二十年前依照各自渠道的土質、水面深度與過流能力等原因進行岸坡穩定性研究分析，通過方岸比較選取了最佳水力過水斷面。對于莎車縣塔尕其鄉防滲渠道流量在7～16m醫/s的灌溉防滲渠邊坡采取1：1.6～1：1.80。以后對渠道進行面板護面（混凝土）襯砌的時候，規劃設計單位在保證當初斷面形式不變的前提下，對防滲渠底部與岸坡相交處，渠道沖陷部位進行了調整，防滲渠底部寬度在先前的前提上再增大了0.6m，岸坡由先前的1：1.80修改1：1.6，過水能力明顯比土渠強很多。防滲渠垂線高程確定為2m，面板（混凝土）底層邊坡長度由先前的4m降至3.5m。可見，面板（混凝土）既經濟實惠又無形中加大了渠堤頂寬度，通過比較，面板（混凝土）護面之后防滲渠淤積明顯減少，過水能力比原來土渠過水能力顯著增強。

3.2 面板（混凝土）強度標號的確定

塔河流域深入內陸的塔里木盆地，由于四面八方高山環抱，阻斷了大西洋潮濕氣候的涌入，屬于典型的大陸性（溫帶）干旱氣候。長年均勻氣侯溫度在11.4℃，高氣溫也在41.5℃，低氣溫-23.5℃，長年無霜期213.8天。對于抗凍性的（混凝土）依據我國水利水電行業規范《渠道防滲工程技術規范》SL-18-91的規定，混凝土強度標號是C20，F150是抗凍強度標號，W6是抗滲標號（強度）；面板（混凝土）現澆采取二級配，采用的水泥品種是硅酸鹽普通水泥，對潛水比較高且含鹽堿量比較高地段采取抗硫水泥。為了滿足混凝土面板的抗沖蝕性、抗滲透性和持久性，總體掌控砂率在33%左右，水灰比在0.55以下。

3.3 襯砌混凝土面板厚度的確定

在地基土的凍脹作用、滲水壓力、浮力及非均勻塌陷情況下，面板（混凝土）襯砌很有可能遭受扭矩作用力，經內力分析精準推算，在塔河灌區擬定面板（混凝土）襯砌的厚度如下表。

3.4 襯砌體抗凍脹規劃設計

在防滲渠襯護的前提下，由于襯護層約束了土壤的凍脹變形從而產生了很大的推力，叫做凍脹應力。因凍脹應力起到作用，通常襯砌面就會被嚴重破壞。因為渠道斷面各個部位表面接收太陽輻射不均衡，各自溫度存在差異，地基土的凍層深度和凍脹能量也存在差異，渠道底部與陰坡的凍脹能量比陽坡大。河床滲水與地下水上升的毛管水的補給有影響，致使河床下部地基土的含水量比上部大，進而增大了下面地基土的凍脹量。因此，防止滲水渠道的凍脹破壞的地方以防滲渠底與渠坡相交處比較嚴重。

4 結束語

塔河流域的普及性節約水資源改造水利工程項目，雖然累積了很多寶貴經驗，但是節水性改造水利工程治理項目亦在不斷的探討摸索過程之中。因此，針對凍脹改變形狀、面板（混凝土）防止滲水渠道在潛水較高的情況下，襯護渠道底部、邊坡斜面凍融改變形狀等難題還有待于更進一步的探索與研究。

參考文獻

[1]新疆塔里木河流域近期綜合治理-（喀什地區葉爾羌河子項目）.莎車縣米夏渠節水改造工程初步設計報告.（2003.10）.

[2]新疆自治區水利廳世行辦.世界銀行貸款塔里木一期渠道防滲工程調查研究報告.P54、P60.

作者簡介：阿布力米提·依斯馬義（1979-），男，維吾爾族，新疆庫車縣人，從事水利工程運行管理，工程師，現工作單位：塔里木河流域喀什管理局喀群水利樞紐管理站學士，研究方向：水利運行管理。