渠道防滲技術的探討

鄒振華

【摘要】渠道防滲是我國目前使用最廣泛的節水工程措施，它可以極大地減少農業灌溉用水的浪費，節水潛力巨大。用渠道防滲技術后，可以減少滲漏損失的70%-90%，極大地提高灌溉渠系水利用系數，緩解農業用水供需矛盾，節約的水可擴大灌溉面積，進一步促進農業生產的發展，可以減少渠道占地3%～5%，防止渠道沖刷、淤積及坍塌，節約運行管理費用，有利于灌區的管理。對渠道采取防滲措施是提高渠道輸水能力和農業節水灌溉的有效途徑，研究、改善渠道防滲措施的設計和施工工藝是一項重要課題。本文對渠道被破壞的類型進行了分析，并探討了防滲工程技術的選擇和施工方法。

【關鍵詞】渠道防滲；設計；技術

1、防滲渠道被破壞的原因分析

影響渠道滲水損失的主要因素是土質、斷面形狀、水文地質條件等，包括：①粘性土渠道，滲水損失較小；砂性土渠道，滲水損失大。②斷面比較寬淺，濕周大的渠道，滲水損失大；斷面相同時，水深大的渠道，滲水損失大，水深小的渠道，滲水損失小。③沿渠地下水位較深或附近地下水出流條件較好時，渠道滲水損失較大；地下水位較高，對渠道滲水有頂托，或地下水無排泄出路時，滲水損失較小。④新修筑的渠道，滲水損失大；年久的渠道，泥沙經多年淤積，滲水損失減少。⑤渠道周圍有排水溝，會加大渠床的滲水損失。

2、渠道防滲主要技術

渠道防滲適用于所有的灌溉土渠，是我國目前應用最廣泛的節水灌溉工程技術措施。用作渠道防滲的技術措施種類較多，選擇的基本要求是：防滲效果好，減少滲漏值一般應達50%～80%；因地制宜，就地取材，施工簡便，造價低廉；壽命長，具有足夠的強度和耐久性；能提高渠道的輸水能力和抗沖能力，減少渠道的斷面尺寸；便于管理，養護、維修費用低。

2.1 土料防滲。土料防滲造價低、投資少，可就地取材，但存在耐久性差的問題，往往由于凍融的反復作用，使防滲層疏松剝蝕，從而失去防滲性能。盡管如此，隨著大型碾壓機械的應用及防滲技術發展，土料防滲仍然廣為應用。

2.2 混凝土防滲。混凝土襯砌適用于各種地形、氣候和運行條件的大、中、小型渠道，附近應有骨料來源。混凝土防滲的優點是防滲抗沖效果好，輸水能力大，耐久、強度高，能減少渠道斷面尺寸，適應性廣，便于管理。缺點是混凝土襯砌板適應變形的能力差，在缺乏砂、石料的地區造價較高。

2.3 砌石防滲。砌石防滲適用于石料來源豐富、有抗凍和抗沖刷要求的渠道。砌石防滲一般可減少滲漏量70%～80%，使用時限達20a～40a。砌石防滲具有就地取材、施工簡單、抗沖刷、耐磨和耐腐蝕性強等優點，具有較強的穩定渠道的作用及能適應渠道流速大等特點。

2.4 膜料防滲。膜料防滲具有防滲性能好，適應變形能力強，材料質輕，運輸方便，耐腐蝕性強，施工簡便，工期短、造價低等優點。膜料防滲施工質量的核心是在施工過程中保持膜層的完整和土保護層的邊坡穩定。土渠層的鋪膜基槽可采用梯形、臺階形、五邊形和鋸齒形等斷面形式，當渠槽開挖整平并進行滅草處理后，根據渠道大小將膜料加工成大幅，自渠道下游向上游由渠道一岸向另一岸鋪設膜料，膜料應留有小褶，并平貼渠基。

2.5 青材料防滲。瀝青防滲具有防滲效果好、耐久性好、投資少、對地基變形適應性好、施工簡便等優點。在瀝青混凝土襯砌正式施工前，必須首先進行試鋪筑，以確定瀝青混合料的配合比、攤鋪厚度、施工溫度、碾壓遍數等工藝參數。瀝青混凝土襯砌施工的工序是鋪筑整平膠結層、鋪筑防滲層、涂刷封閉層。

3、渠道防滲設計應考慮的因素

（1）氣候條件是渠道防滲工程設計和施工應要考慮的基本因素。它對防滲材料的耐久性和施工方法具有決定性作用，也是工程防凍脹設計的決定性因素。（2）地形條件，在渠道防滲措施中，壓力管道受地形影響最小，但造價高；低壓管道、輸水槽以及混凝土等防滲渠道，較能適應地形的變化（3）基土性質，基土的滲透性是決定有無防滲必要和采用哪種防滲措施的關鍵，土的凍脹敏感性和抗壓強度等都是工程設計應考慮的主要性能。對黃土類、壤土類等基礎好、渠床穩定的地區、一般采用混凝土、砌石等防滲措施，在選擇防滲方案時，應盡量考慮土渠開挖土方的應用問題。（4）地下水位，地下水位高于渠底時，防滲層存在承受揚壓力的問題。必須在防滲層下設排水設施。在寒冷地區，地下水位的高低，是防滲工程進行防凍脹設計時需要考慮的。

4、渠道防滲措施

一種是增強渠道土壤的密度來來減小渠道的透水性，如人工掛淤法、壓實法等；第二種是使用粘土、三合土于渠床之上來提高渠道的防滲性能。下面簡單介紹幾種常用的方法。 （1）壓實法。該方法適用于土壤粘性比較強的渠道工程，可以再渠道施工的過程就開始進行，這種方式投資性比較小，但是防滲的效果并不持久。該方法就是在施工過程中把渠底和邊坡的土壤夯實，使之變得更加致密，以提高渠道工程的防滲性，此種方式需要注意的是夯實前要清理干凈渠底的雜草，并使土壤有一定的溫度。（2）在渠床上加不透水防滲層。不透水防滲層一般使用粘土、三合土等材料。粘土護面就是在透水性比較大的砂質渠床上鋪上一層適度厚的粘土，并且夯實，為了防止護面干裂最好在粘土中加一定量的細砂石，最后再在粘土護面上加一層10厘米左右的砂土或者砂石保護層。這種防滲方式的優點就是成本低，使用方便，可以就地取材，防滲效果也不錯，但是粘土護面容易干裂，容易生長雜草，且不耐沖擊。三合土護面就是在渠床的鋪筑一層用白灰、粘土、砂加水均勻攪拌而成的防滲層，白灰、粘土、砂的比例一般為1：4：1，加水均勻攪拌好后，要放置7～10個小時，等其變成軟熟漿狀就可以使用了。

結語

綜上所述，由于渠道工程具有線路比較長，范圍比較廣的特點，在管理和保養維護上存在一定的困難。但是，一定要克服各種困難，認真做好以防御為主，治理為輔的養護維護渠道工程的方針，在已有的渠道工程養護防護技術的支撐下，做到經常檢查，對于渠道工程存在的安全隱患要及時解決和修理。規劃好、設計好、建設好渠道防滲工程可以有效地提高渠系水利利用系數，充分發揮現有工程的效益，防止土壤鹽堿化及沼澤化，更有效地防止渠道沖刷、淤積及坍塌。所以，渠道防滲的作用顯著。

參考文獻：

[1]渠道防滲工程技術規范.SL18-91.水農水1991.

[2]季仁保.渠道防滲襯砌技術發展中的若干問題與建議[J].2003