鹽環定揚黃工程渠道防滲技術應用

【摘要】陜甘寧鹽環定揚黃工程所在地區干旱少雨，供水區內除揚黃水外沒有外來地表水資源，水資源不足是制約地方經濟發展的重要因素。目前正在實施鹽環定揚黃更新改造工程，就是為鹽環定革命老區、貧困地區脫貧致富提供水利保障。結合當地地質、氣候條件，在渠道砌護改造中采用國內先進的新型復合防滲技術，取得了良好的防滲、抗凍效果。

【關鍵詞】鹽環定揚黃工程；水資源；渠道防滲技術；應用

1、鹽環定揚黃工程簡介

陜甘寧鹽環定揚黃工程是為解決陜西定邊、甘肅環縣和寧夏鹽池、同心縣部分地區人畜飲水困難、防治地方病、改善生態環境、發展農業灌溉而興建的一項扶貧工程，是國家“八五”重點建設項目，主要由三省區共用工程和省區內專用工程組成。

陜甘寧革命老區土地、荒灘、沙地面積大，發展空間廣闊。但干旱少雨，年均降雨量只有180～260mm，人均水資源總量僅為全國平均水平的15%，水資源不足是制約地方經濟發展的重要因素。

陜甘寧鹽環定揚黃工程供水區域主要涉及陜西定邊縣、甘肅省環縣，寧夏鹽池縣、同心縣、利通區、紅寺堡區、太陽山工業園區等三省四縣三區。該區域是氟病高發區，氟病主要是由于飲用水含氟量過高所致。鹽環定揚黃工程通水后，老區人民求水盼水的愿望終于得到了實現，供水區已有40萬人告別了長期飲用苦咸水、高氟水的歷史，飲用上了甘甜的黃河水，老區人民健康狀況得到根本改善。

陜甘寧鹽環定揚黃工程供水區內除揚黃水外沒有外來地表水資源，為確保陜甘寧鹽環定揚黃工程的安全運行，構建供水安全保障體系、滿足城鄉人民生活用水，促進區域經濟發展建設，2009～2011年實施了鹽環定揚黃續建工程。

2015年12月自治區發改委批復了《鹽環定揚黃共用工程泵站更新改造可行性研究報告》。

2016年2月，李克強總理在寧夏考察調研期間，明確大力支持實施鹽環定揚黃工程更新改造，并要求在2～3年內完成工程建設并發揮效益，為鹽環定革命老區、貧困地區脫貧致富提供水利保障。

目前，鹽環定揚黃工程更新改造項目正在全面實施。

2、渠道防滲技術的應用對灌區節水具有重要意義

渠道防滲工程技術就是杜絕或減少由渠道滲入渠床而流失水量的各種工程技術和方法，是提高水的有效利用率的關鍵技術。渠道防滲可以減少水量損失，是發展節水型農業行之有效的主要節水技術，也是大中型灌區實行節水灌溉的重要措施。渠道的滲漏不僅降低了渠系水的利用系數，減少了灌溉面積，浪費了水資源，而且還會增加了農民的水費負擔，甚至會危及工程的安全運行。為了減少渠道輸水損失，提高渠系水利用系數，一方面要加強渠系工程配套和維修養護，有計劃地引水和配水，不斷提高灌區管理水平；另一方面要采取渠道防滲工程措施，減少滲漏損失水量。渠道防滲既可以減少渠道滲漏，提高水資源的利用率，又可以擴大灌溉面積，促進農業生產的發展。渠道防滲還可以調控地下水位，防止次生鹽漬化的發生，改良鹽堿地和沼澤地，改善生態環境；此外，采用防滲工程技術，減小了渠道糙率、渠道斷面變小，還具有減少渠道管護費用、節約用地面積等多種效益。因此，在灌區大力推廣渠道防滲工程技術具有重要意義。

3、鹽環定揚黃工程更新改造中渠道采用新型復合防滲技術

3.1常用渠道防滲工程技術及發展

經多年實踐證明，單一的混凝土或砌石等防滲材料很難達到預期的防滲效果和耐久性。這些年復合防滲工程技術得到了很快發展和應用，主要結構為：采用復合土工膜作防滲層，其中土工膜起防滲作用、上面覆蓋的土工布起保護作用；在復合土工膜防滲層之上，再用混凝土等剛性材料砌護，既能保護膜料不被外力破壞和防止老化的作用，又能發揮混凝土材料的耐久性、降低渠道糙率，具有明顯的經濟技術性能。

在混凝土施工上向半機械化和機械化方向發展，預制構件基本工廠化，現澆混凝土盡量采用商品混凝土，從源頭上實現了質量標準化管控，經實踐檢驗有效提高了渠道混凝土的抗滲性、強度和耐久性。

3.2防滲渠道新斷面形式

過去的防滲渠道斷面形式多采用梯形或矩形，近年來我國各地結合工程具體條件，在小型渠道上已經大量推廣了U形斷面，在大中型渠道上，也逐漸采用弧形坡腳梯形斷面和弧形低梯形斷面。

弧形坡腳梯形斷面或弧形渠底梯形斷面防滲渠道。這種渠道的好處是，比梯形斷面流速分布均勻，近似最佳水力斷面，流速較快，改善了防滲渠道凍脹變形分布的不均勻性，且渠底有一定的反拱作用，故可以減輕病害，減少裂縫和錯臺現象。

3.3 鹽環定揚黃工程更新改造中渠道采用新型復合防滲技術

改造土渠段采用圓弧底梯形斷面，圓弧底采用C20混凝土現澆20cm厚，全斷面防滲；渠坡采用6cm厚C20混凝土預制板+3cm厚水泥砂漿+復合土工膜（一布一膜0.3mm/150g）的板膜結構；個別渠段設置保溫苯板；如圖1所示。

這種渠道復合防滲工程技術，綜合了目前國內較成熟的渠道防滲技術，并結合鹽環定灌區主要處于干旱高寒的西北內陸地區，對抗滲防凍脹破壞均有較高要求，混凝土設計標號為C20F150W6，墊層用M5水泥砂漿，伸縮縫采用普通聚氨酯密封膠。復合土工膜采用一布一膜，膜為0.3mm聚乙烯（PE）土工膜，土工布為150g/㎡滌綸（短纖）針刺非織型土工織物，單位面積質量大于450g/㎡，其標稱斷裂強度大于6.3N/m，斷裂生產率大于80%，頂破強度CBR大于1.3KN，縱橫向撕破強力大于0.2KN，滲透系數選圖1.0*10-11cm/s，使用溫度范圍-50—60℃。

在施工中要求全部采用成品混凝土（商砼），嚴格按照試驗配比控制骨料級配、水灰比、塌落度，交倉一次成型，機械振搗密實，及時收面。在混凝土初凝、表層硬化后及時灑水并覆膜養護，確保混凝土強度增長。施工中能否嚴格按照設計標準和施工規范進行操作是防滲工程技術成敗的關鍵，必修嚴格工序管理，不經驗收不得進行下一道工序施工。

4、結語

西北干旱半干旱區生態環境整體脆弱，水土流失嚴重，環境保護和生態建設任務繁重。水資源利用要節流與開源并重，加強水資源保護，優化水資源配置，統籌協調生活、生產和生態用水，努力提高水資源利用效率和效益。因此，在興建水利工程的同時，大力推廣應用先進的防滲工程技術，既可以減少渠道滲漏，提高水資源的利用率，又可以擴大灌溉面積，促進農業生產的發展；渠道防滲還可以調控地下水位，防止次生鹽漬化的發生；對提高供水保障能力具有重要意義。

參考文獻：

[1]寧夏中部干旱帶脫貧攻堅水源工程鹽環定揚黃工程更新改造共用工程渠道改造可行性研究報告。寧夏水利水電勘測設計研究院有限公司，2016.4.

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[4]王金蓮，趙敬東，楊潔.水利渠道施工中的滲透因素及防滲對策分析[J].內蒙古水利，2013（3）.

作者簡介：郝瑞甫，男，寧夏吳忠市人，工程學士，高級工程師，主要從事水利工程管理及水資源研究工作。