灌溉渠道防滲技術的設計特點

張榮

摘要：水利工程中渠道防滲措施的實施直接關系到水利工程的使用年限，也影響到工程的利用率。為了提高渠道工程的質量，需要深入研究渠道防滲技術，并根據實際的工程需要采取合適的防滲措施，做好渠道防滲施工管理工作。本文就灌溉渠道防滲設計的原則、方法、防滲技術作以簡要闡述分析。

關鍵詞：渠道;防滲;設計;技術

1 設計原則

灌溉渠道的設計要遵循最大化節約水資源的原則，以先進的科學技術為依托，提高灌溉效率，改善土壤，促進生態平衡;灌溉渠道設計要遵循當地氣候水文條件，如果地區寒冷，有凍土區，那么在建設渠道時要考慮凍脹變形因素;渠道防滲設計要經濟合理，保證設計技術可行，渠道結構穩定，便于施工與后期維護，盡量提高渠道的使用壽命。

2 設計方法

2.1 前期準備工作。在設計之初要對該區域的氣候、水文、氣溫、地形、地質等自然情況做充分調查，對工程所在地土壤的含水率、干密度、孔隙度、凍漲系數、滲透系數、抗剪切強度等性質做調查取樣，獲得準確數據，掌握灌溉地區的地形圖、渠道平面布置等相關信息，為科學設計渠道做好前期準備工作。

2.2 確定渠道參數。渠道防滲設計的兩個重要的參數是渠道的縱比降及渠道流速，縱比降對于渠道的面積、性能、造價都有著直接的影響，關于渠道縱比降的選取，應以渠道走線與地面坡降為依據，進行實地測量，然后才能確定，要盡量與地面坡度相近;渠道流速應當根據渠道實際的流量和渠道截面類型來進行計算，如流速過快，容易形成沖勢，流速過慢則易形成淤堵，因此對流速的設計要適中，否則應當重新設計渠道參數，選擇合適的截面形式。

2.3 做好截面設計。不同形式的截面設計對于渠道的過水量有不同的效果，但整體上對于渠道的過水能力影響不大，設計截面要考慮灌溉的要求、施工環境、工程造價等相關因素。經過大量的工程實踐驗證，在渠道截面的形式中，半圓形截面最為合適，但臺階由于工程施工諸多因素的影響，半圓形的截面難以推廣應用。我國的渠道現今常用的截面為矩形和梯形，這兩種形式的截面施工難度低，經濟效益高，并且能夠滿足工程預期的需要。隨著技術的發展，U 形截面越來越多的被應用，U 形截面相當于半圓形截面的一種加高延伸，在技術條件、工程成本等因素允許的情況下，可以選擇此種截面，有利于提高渠道的綜合性能。

2.4 設置伸縮縫。對于混凝土襯砌渠道來說，要考慮混凝土的漲縮和不均勻沉降的問題，伸縮縫一般設置在渠道內，每隔數米設置一道。伸縮縫的形狀可以采用矩形，填充材料可以用水泥瀝青砂漿混合焦油塑料膠泥的形式進行填充。

2.4 壓頂封口。應當在渠道邊坡防滲層的頂部設置混凝土水平封頂板，將其與邊坡混凝土連接起來，如此能夠增強渠道邊坡混凝土板的穩定性，防止地表徑流進入混凝土背面，并且壓頂封口能夠減少內水壓力，促進水的排放，提高了水資源的利用率，提升了渠道使用壽命。

2.4 凍漲預防。凍漲是引起渠道滲漏的重要因素之一，因此要做好凍漲防護，設置砂礫層或者換土層是常用的兩種方法。相對于使用防凍劑，目前可以采用聚苯乙烯泡沫保溫板和防滲土工膜來預防渠道凍漲的滲漏問題，能夠取得更好的防滲效果。

3 渠道防滲技術特點的分析

3.1 土料防滲施工技術。該種施工方法主要是通過土料防滲層來起到防滲的目的，防滲層的厚度可以根據具體工程的需要進行調整。這種施工方法的優勢在于施工簡單、成本低、就地取材等，其缺點在于抗凍性比較差，使用時間比較短等。所以通常在一些環境溫度比較高的小型水利工程中應用，效果還是十分明顯的。此外，在施工的過程中設置伸縮縫，能夠避免灰土防滲層裂縫問題的發生，減少滲漏問題。

3.2 混凝土防滲施工技術。該種施工方法是當前渠道防滲工程中最常用的一種，其具有防滲效果好，使用時間長的特點，受到了人們的一致好評。此外，該種施工技術還具有耐用、受外界環境和溫度的影響比較小、防沖擊效果比較好等特點，不過該種防滲技術需要使用大量的砂石，如果施工地區的周圍沒有足夠的砂石，那么就增加了施工企業的運輸成本，而且該種施工技術還是有一定難度的，需要專門的施工人員來進行具體的施工作業。該種方法在一些中小型水利工程中被廣泛使用。

3.3 砌石防滲施工技術。砌石防滲一般有兩種：干砌、漿砌。這些防滲施工方法具有操作簡單、耐用持久、抗沖擊能力強的優點。第一種防滲施工方法是卵石襯砌防滲法，這種施工方法是按照先渠底后梁坡的施工順序來進行卵石鋪砌的，卵石干砌在使用初期具有一定的防沖作用，隨著使用時間的延長，泥沙會填充卵石間的縫隙，填充后的卵石層在水中各種物質的作用下形成較為穩定的防滲層，達到防滲的效果。第二種防滲施工方法的是塊石襯砌防滲法。在對砌石防滲要求不是很高時，防滲技術可采用干砌勾縫的技術;在對砌石防滲要求較高時，防滲技術可采用漿砌塊石護面技術。

3.4 膜料防滲施工技術。膜料防滲技術具有施工簡單、適應能力較強、施工成本較低的優點，因此在渠道防滲施工中的應用也比較廣泛。但是膜料防滲施工技術具有抗沖擊能力較差、穩定性較差的缺點。在渠道膜料防滲施工過程中，應注意掌握膜料與渠道邊坡附著的施工技術要領，防止在施工中、使用中膜料的膜層被破壞，并且在進行渠道下游向上游鋪設膜料以及由渠道一岸向另一岸鋪設膜料時，應注意將膜料適當留下小褶，以增強膜料的抗沖擊能力，實現更好的渠道防滲保護。

3.5 瀝青防滲施工技術。目前渠道瀝青防滲技術主要有3 種：第一種是瀝青混凝土法，這種方法主要是將碎礫石、砂、瀝青在加熱的條件下不斷進行攪拌、搗壓，從而形成一種防滲材料。這種防滲材料具有穩定性好、耐用持久的優點，并在施工中可根據當地的施工情況進行防護面厚度的調整。第二種是埋藏式瀝青薄膜法，這種方法是將渠道底壓實，除草進行平整后灑上少量的水，用機器將熱瀝青反復噴灑，致使其形成一層瀝青保護膜，并在保護膜上鋪設素土保護層來防止瀝青的老化和破壞。第三種是瀝青席法，這種方法主要是將葦席、石棉氈、麻布等反復涂上瀝青制成卷材，在施工時將卷材進行鋪設來達到渠道防滲的目的，在鋪設時要注意將鋪設接縫用瀝青連接好，防止接縫處出現滲漏。

4 總結

總而言之，渠道防滲工程是水利工程建設中十分重要的部分，對于當地水資源利用以及周圍居民用水具有重要意義。為了能夠避免渠道滲水情況的出現，在水利施工的過程中應該注意渠道防滲工程，通過對以往工程經驗的總結以及當前施工技術的創新，不斷優化渠道防滲施工技術，加強后期的維護和保養工作，一旦發現滲水情況應該及時采取措施，減少水資源的浪費。

參考文獻：

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（作者單位：神木市窟野河灌溉渠道養護站）