灌區冬季輸水渠道防冰和防凍脹措施分析

馬光明

摘 要：現如今冬季灌區的水渠道冰凍和凍脹問題尤為突出，輸水渠道也因此遭到破壞，水資源利用效率低，損失大，許多堤壩的穩定性也受到了一定程度上的影響，很多堤壩都在滑塌的邊界徘徊，這無疑是一個危險的隱患，也導致許多地方水資源緊張或者過剩，這給人們帶來了許多的困擾和麻煩。

關鍵詞：輸水渠道;防冰和凍脹措施;滲漏

為了解決這些問題，應提高渠道的運輸水能力，增強水渠道對冰凍和凍脹問題的抵抗能力，在輸水渠道輸水的過程中，應該適當的增強防冰和凍脹的能力，采取相應的措施，形成科學的水運輸調度方案，盡可能的達到水資源運輸的最大化，減少浪費和一些可避免的損失。本文主要對冬季輸水渠道存在的一些問題和對防冰和凍脹措施的淺析。

一、冬季灌區渠道水運輸出現的一些問題

1.渠道自身的建設問題

要知道渠道建設是一項極為重要又艱難的浩大工程，因為水渠道的輸送距離較長，又要面對著自然地理環境的影響，在許多環境險惡的地方，工程師們也是心有余而力不足，水渠道的建設不可能是筆直且水平，它肯定有彎曲和升降有的還可能存在分段現在，在這些地方滲漏，裂縫，變形，老化等都是再正常不過的問題了，這些將會在很大程度上影響到水運輸的效率和安全。

2.安全監測設施不完善

要知道水渠道是一條很長的路線，并且沒有空間來進行安裝監測設備，如果進行安裝，可想而知又將是一筆很大的開銷。現如今對重點滲漏，老化，裂縫，變形等問題的監測，都是依靠人為來監測的，人工統計和數據分析全自動化的監測設備如今還在調試階段，并沒有投入使用，一條巨長的水渠道想全靠人為來監測，難度不小，人為監測在實時性、準確性和可靠性的方面都很難以達到要求的監測標準，水渠道要是存在安全隱患，不但影響水資源的正常運輸，還會出現坍塌危險，周圍的百姓將會受到生命財產的威脅，損失巨大。

3.冰凍、冰融和凍脹等自然災害的破壞

對于冬季渠道水運輸而言，冰凍將是面臨的最主要災害，結冰會給渠道帶來破壞。在低溫下水運，渠道中的水將會不斷的結冰，當整條渠道都結冰的話，冰層不斷的堆積，渠道必然受到壓力發生位移和變形，那水資源將不能正常運輸，對渠道也是很大的損壞。另外，漂浮在水面的冰塊不斷的累積，減少渠道的有效輸水量，阻礙渠道的正常水運輸，嚴重時將給渠道帶來爆裂的安全隱患，給渠道水運輸帶來巨大的麻煩。渠道混泥土內部必然存在空隙由于凍融，將會引起渠道的破壞。渠道的混泥土層有吸水性，在水運輸的過程中必然會吸收一定的水分，水分在冬季的低溫條件下結成冰，體積將會增大。在這種情況下，結冰的程度導致體積的增大在一定的程度下將會打破渠道的強度，渠道將會出現破裂，在這樣幾次反復的結冰融化的情況下，渠道的溪水能力會逐漸增強，這樣渠道的膨脹能力大力惡化，受損也會加大，更為嚴重最終必然導致渠道的爆裂，完全破壞水渠道的正常運輸。

4.缺少有效的排冰措施

在原有的渠道中，很少有排冰的措施，一旦出現結冰，人工排冰的難度是相當大的，渠道的正常運輸必要受到很大的影響

二、灌區冬季渠道輸水的措施

冬季水運輸主要就是以上的一些問題，渠道本身的建設問題，建設的地理位置，安全監測設備的條件和結冰等自然災害。合理的采取有效的措施，防止渠道內部發生變化，保證渠道有較高的輸水能力，在可靠性和經濟性上達到雙贏。

1.合理的確定冰害的地點，優化建設方案

加大對建設地點的考核力度，明確冰害地點方位，在冰情發生的主要地方，加強建設力度，主要對抗結冰的危害。在渠道干線可能存在冰害進行數冰運輸或者結冰蓋運輸，減少冰害對水運輸的影響，也可以降低結冰對渠道的破壞，在結冰高發區，采取水力破冰，機械排冰等消除冰的辦法。因地制宜，減少結冰的程度，從而降低冰害對渠道水運的破壞能力。

2.隔溫和保溫的防凍脹措施

在渠道的建設中，可以將渠道建設在凍土層以下，加大挖掘的深度，讓結冰無法影響大渠道的正常水運輸，深度的隔溫，保溫防止凍脹破壞。也可以在渠道的外層增加一層保溫措施，運用一些保溫材料來隔離外界的溫度，同時也可以增加一些防漏的材料，這樣一層保護不僅解決了結冰的危害還減少的渠道滲漏的問題，加強渠道水運的能力。同時在渠道的土壤周圍，還可以加強綠化的種植面積，植物吸收了土壤中大量的水分，減少了結冰能力，也間接的升高了溫度。然后植物根部的網狀結構也能加強土壤的防破壞能力，增強抵抗能力，起到保護渠道的作用，改善渠道周圍的微氣候循環，有效的到達保溫和凍脹的效果。合理的運用化學藥劑，要知道一些化學藥劑在遇到水的情況下將會放出大量的熱量，但這些藥劑絕不可污染環境，那可就因小失大了，得不償失。通過化學藥劑放出來的熱量可以升高渠道周圍的溫度，雖然說這些熱量很少，但是我想在溫度至少有一定的改善，使渠道不那么容易結冰，從容增強渠道的防冰和凍脹能力，更好的達到水運輸的效率。

3.做好冬季渠道運輸的動態監測

重點加強容易冰凍和凍脹地點的監測，加強渠道閘門，拐點，升降點的結冰排查能力，實時得做好動態登記。根據氣溫的變化，流量的變化采取相應的解決措施。當出現結冰和凍脹等異常問題時，應當及時的采取排冰，溶解，降溫等手段，防止渠道發生進一步的惡化，去報渠道的安全可靠，保證渠道的正常運輸能力。定期的對渠道進行清理，防止渠道發生堵塞等問題影響渠道的正常運輸。合理的增加自動化監測系統，重點對滲漏結冰地方的監測，人工智能的建設在實時性、準確性和可靠性性上，遠遠的超過了人類。提前制定出一套面對問題的問題的方案，確保在遇到災害時，能夠及時和有效的解決，較少渠道水運輸在災害時的損失，提高運輸的效率。

三、結語

灌區渠道水運輸發生的結冰和凍脹，都是在自然條條件下引起的，自然災害是無法避免，我們能做的就是如何減少其對渠道的影響。為了提高渠道的運輸效率和能力，加強渠道的防冰和凍脹能力，結合實踐工程，合理的運用科學技術，達到經濟和效率共同優越。準確的掌握渠道建設的特點，充分到達建設目的，減少和避免因渠道爆裂從而引發的災害，加強冬季渠道的管理制度，合理運用化學藥劑。在防冰和凍脹的問題上到達進一步的飛躍，提高渠道的綜合防冰和凍脹能力，延長渠道的使用壽命。

參考文獻：

[1]宋玲，徐書超.寒區冬季輸水渠襯砌的凍脹破壞及防護措施研究[J].中國農村水利水電.2009（6）.

[2]陳愛俠.陜西省水資源利用效率極其影響因素分析[J].西北林學院學報.2007.（1）.

[3]楊利紅.淺析渠道防凍脹處理方法[J].海河水利.2013.（3）.