水利渠道工程防滲及設計分析

熊偉

摘 要：本文分析了水利渠道工程防滲設計原則，結合新疆地區水利渠道工程建設實例對規劃設計對策進行了探究，從施工準備、施工階段階段防滲設計入手分析如何做好防滲設計，希望能為水利渠道工程防滲施工提供參考。

關鍵詞：水利渠道 防滲設計 新疆地區 混凝土襯砌 水資源

水利渠道工程項目建設中，潛在施工風險和運行風險都較多，并且隨著時間的延長會出現多種滲透破壞現象，嚴重影響工程使用壽命和服務質量，造成水資源嚴重浪費，因此做好水利渠道工程防滲和設計十分重要，是確保水利工程積極發揮支持作用的關鍵舉措之一。新疆地區作為我國西北嚴重缺水地區，水資源十分寶貴，為做好保護水資源、延續可持續發展目標，水利工程防滲設計要求多且高，就需要結合設計原則、設計目標應用多種防滲技術服務工程建設，以達到防止滲漏、保護水資源的目的。本文對水利渠道工程防滲設計和對策進行分析。

1.水利渠道工程防滲設計原則

水利渠道防滲工程是節約用水、保護水土資源、提高水的利用效率的重要措施。根據水利渠道工程實際建設和應用需求，防滲設計要嚴格遵守以下四個原則以達到支持服務工農業生產與建設的目的，延長工程使用壽命，保障其服務質量。

一是科學的施工設計與規劃。在規劃階段，要對水利渠道施工現場情況進行深入勘察和調查，對擬建水利渠道地區的基本地貌信息、渠道土壤信息、建筑材料信息、施工要求、施工目標等進行充分收集和綜合掌握，評估技術難度，綜合分析國內外相關防滲、防凍害技術與經驗服務本工程規劃設計，從而進行科學的施工規劃與設計。二是渠道設計要科學。渠道設計過程中嚴格遵守相關規定，結合施工目標和要求對施工現場山林田路規劃要求、水渠利用情況、防滲防凍情況、防土壤鹽漬化等進行綜合分析考慮，以確保水渠工程能夠滿足總體灌溉需求和科學布置規劃情況。三是施工中要做到因地制宜、因時制宜，全程貫徹就地取材、具體問題具體分析、可持續發展等方針。四是綜合考慮技術性需求和經濟性需求，結合施工現場地形地貌、氣候條件、土壤、地表水位地下水位、渠道耐久性、抗滲性與抗凍性、渠道大小等因素對施工方案進行多方論證，尤其是技術性和經濟性，確保施工中能夠實現對本地生態環境的保護、對工農業生產服務的需求，做到最佳。

2.水利渠道工程防滲設計分析

基于以上防滲設計原則，在水利渠道工程施工中防滲規劃與設計嚴格遵循這些準則，進行科學設計，以期能夠保質保量的完成建設施工，發揮其服務于工農業生產的優勢。下面我們結合新疆地區水利渠道工程建設實例對規劃設計對策進行分析探究。

2.1施工準確階段規劃設計

施工前完善充足的準備是全程確保工程順利的重要舉措。施工前要做好現場水文、地形勘察，綜合掌握施工地質資料，對于現場機械、建筑材料、技術電力用工人員等做好供給準備。規劃設計施工之前，要結合當地的自然條件、灌區規模、水資源豐缺情況以及社會、經濟、生態環境等諸因素綜合評價，經論證確定，優選符合當地具體條件的防滲工程。收集施工地區氣候、氣溫、地質、水文、泥沙、凍土深度、風向風速等資料可為完善施工方案、技術支持提供有效參考資料，比如新疆地區地處嚴寒地區，全年晝夜溫差大，干旱少雨，水資源供需矛盾尖銳，缺水與浪費并存，對渠道防滲防凍要求都比較高，就需要立足當地實際情況進行施工設計，以滿足當地應用需求。渠道施工沿線要遵照標準進行嚴格地址勘查，及時獲得巖土信息（滑坡、斷層、裂縫與巖土分類等），對土壤含水率、凍脹系數、滲透系數、干密度、抗剪切等物理、化學、力學性質進行全面了解，以服務規劃設計，還要根據情況需求判斷是否需要配備帶狀地形圖等。現場施工準備主要是技術人員、器械、電力、建材、施工用水等，要結合地質勘查和計算情況對施工中需要注意的事項予以預警明確，做好技術人員配備與管理，以確保能夠在工程展開后保質保量的完成施工。

2.2施工階段防滲設計

施工階段水利渠道的防滲漏設計是施工關鍵，想要有效防治滲漏，就必須做好渠道混凝土襯砌施工，從施工材料到施工技術全程嚴格把關，加強質量控制和驗收，從而達到節約水資源、保護水資源、防滲漏的目的。我們以新疆和田縣2012年小型農田水利專項工程為例進行防滲技術分析，和田縣2012年小型農田水利專項工程，新建核桃滴灌面積6182.9畝，其中，塔瓦庫勒鄉卡克夏勒村4682.9畝，英阿瓦提鄉艾吉克村1500畝，鋪設地埋干管9.37km、分干管52.62km，地面核桃支管71.49km，PE盲管1056.1km，配套附屬建筑物112座，其中，更新改造機井13眼，新建泵房13座，閘閥井43座，排水井43座。在此項目施工中，混凝土襯砌渠道防滲的地基處理是關鍵。混凝土襯砌渠道地基處理必須基于現場地形地貌現狀設計合理施工方案，此項目水渠工程地貌以農田土壤為主，有許多需要進行開挖和填補的區域，在相關技術規范指導下，對以農田土壤為主的地基進行嚴格夯實處理與平整處理，確保襯砌密度符合施工要求是首要步驟。其中部分區域內渠道需要進行改建，所以需要盡早扒松渠道基土并使之風干，然后進行重新回填，之后才能夠進行夯實處理，這樣能夠將內部腐殖土、淤泥和垃圾等清理干凈，確保地基穩固。實際施工中，考慮到渠道開挖、回填等與設計方案存在一定誤差，可通過使用多次修坡的方法來減少誤差，確保混凝土襯砌的質量，在澆筑混凝土之前還要做好混凝土削坡施工。此項目中出現了削坡過度的問題，不使用浮土回填而是選擇與現澆同標號的混凝土或者新土進行回填夯實，由于加強地基穩固性。施工中臨時排水系統的設置能夠輔助混凝土襯砌施工，提供較好的施工條件，防止水渠地基處理不到位引發的工程泄露等情況，有助于保障工程順利進行。

混凝土襯砌過程中防滲支模技術要求高，考慮到水渠施工情況，襯砌模板選用鋼模，這樣鋼模可發揮自身利于散熱的特性，確保施工穩定。需要注意的是，鋼模安裝必須在穩固的基礎上，還要具備足夠大的支撐面積，以避免模板發生滑動或傾覆現象，拼裝時要嚴格按照施工技術要求規范進行，模板盡量平整，以免產生漏漿現象、位移或者變形現象，尺寸偏差值不超越施工規范中的標準值。施工中，防滲材料的運用應堅持因地制宜、就地取材、量力而行和符合生態環境保護的原則，可選用土料、徹石、塑膜材料、瀝青混凝土、混凝土等材料，各種材料的防滲性能應經過科學試驗，材料配合比應經過試驗確定。渠道防滲工程的防滲渠道斷面應通過水力計算確定，地下水位較高和有防凍要求時，可采用寬淺式斷面，地下水位高于渠底時，應設置排水設施，采用剛性材料防滲時，應設置伸縮縫，不同灌區嚴格把關渠道防滲率，大、中型灌區宜優先對骨干渠道進行防滲。比如新疆哈巴河縣水利渠道工程，在設計規劃時從當地實際出發，以項目為依托夯實水利基礎，應用多種防滲技術為基礎加強建設與改造，幾年內共完成渠道防滲226. 7公里，新建渠系配套建筑物1203座，開挖排水渠30.5公里，使該鄉農田水利網覆蓋面擴大，改善了17個村858戶近3萬畝耕地的灌溉條件，為全縣農牧業生產提供了有力的支持和保障，有效的減少了水資源浪費。施工完成后要對防滲設計效果進行評價，觀察是否存在泄露問題，比如渠道設計水位高于地下水位可能會存在泄露現象要及時進行調整，渠基位于透水層上也會造成泄露，要根據評價結果及時進行補救，以確保施工質量和效果。

綜上所述，水利渠道工程防滲設計要在嚴格遵循設計原則基礎上，綜合考慮施工區域地形地貌、水文地質、氣象等條件，在施工中應用多種技術防范滲漏現象，針對可能出現問題的領域與環節加強監督與管理，從而保障工程的順利完成，減少水資源的滲漏和浪費。

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