灌溉渠道防滲措施應(yīng)用現(xiàn)狀分析

謝曉勇 新疆額爾齊斯河流域開(kāi)發(fā)工程建設(shè)管理局

作為我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉水利工程的基礎(chǔ)工程類(lèi)型之一，防滲灌溉渠道建設(shè)技術(shù)應(yīng)用至關(guān)重要，能減少農(nóng)業(yè)灌溉過(guò)程中水資源在渠道輸水中的滲漏損失，灌溉渠道防滲措施不僅能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)水利用水節(jié)約化，同時(shí)能夠?qū)喔惹雷陨淼慕ㄔO(shè)提供有力幫助。渠道防滲技術(shù)的不斷應(yīng)用能夠降低渠道建設(shè)過(guò)程中成本及后期維修資金，在農(nóng)業(yè)灌溉渠道工程建設(shè)中的地位及優(yōu)勢(shì)凸顯。

1.防滲技術(shù)在渠道灌溉水利工程建設(shè)中應(yīng)用的重要性

作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，渠道灌溉水利工程建設(shè)至關(guān)重要，但是從農(nóng)業(yè)用水量上看，我國(guó)可供農(nóng)業(yè)用水量呈現(xiàn)逐年降低的變化趨勢(shì)，水資源相對(duì)匱乏，人均水資源占有量明顯低于世界平均水平，而我國(guó)農(nóng)業(yè)用水占全國(guó)用水量的70%以上，而這70%的用水量基本都用作農(nóng)作物的灌溉。從我國(guó)水利工程灌溉渠道建設(shè)總長(zhǎng)度上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，選擇使用渠道防滲施工技術(shù)開(kāi)展的灌溉渠道總里程不足1/5，這導(dǎo)致大量水資源呈現(xiàn)流失狀態(tài)。相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)表明，每年由于灌溉運(yùn)輸過(guò)程損失的水資源量占據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)用水總量的40%以上，由此可推斷出，我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉中用水資源的浪費(fèi)程度相對(duì)較大，即農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi)相對(duì)嚴(yán)重。從防滲漏渠道灌溉技術(shù)應(yīng)用的效果上分析，滲漏損失可減少80%以上，并且從年水量的統(tǒng)計(jì)上分析，可達(dá)到千億立方米，這表明節(jié)水效果相對(duì)明顯，并且在灌溉渠道的防滲技術(shù)實(shí)施的過(guò)程中，節(jié)水效果具有較大的潛力。從我國(guó)農(nóng)業(yè)總體灌溉渠道防滲技術(shù)的應(yīng)用中看，在農(nóng)業(yè)用水量的使用上，利用防滲漏技術(shù)不僅能夠擴(kuò)大灌溉面積，同時(shí)能夠有效的提升農(nóng)業(yè)水資源的利用效率。同時(shí)，防滲技術(shù)的有效實(shí)施，不僅能夠提高灌溉渠道輸水能力，同時(shí)能夠提高渠道床體結(jié)構(gòu)的耐用性，可大大降低灌溉渠道建設(shè)及維護(hù)成本費(fèi)用，同時(shí)能夠有效降低農(nóng)業(yè)灌溉成本，以此獲取較大的經(jīng)濟(jì)收益。

2.我國(guó)灌溉渠道防滲技術(shù)措施應(yīng)用主要技術(shù)介紹

2.1 土料壓實(shí)防滲

在渠道建設(shè)中，針對(duì)表面的原材料的選擇，應(yīng)以粘土、三合土、四合土為主要的土料結(jié)構(gòu)，并按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。此措施的應(yīng)用不僅能夠保證施工便利性，同時(shí)相關(guān)土料原材料的采購(gòu)及運(yùn)輸相對(duì)便宜。以土料為主材的防滲方法是當(dāng)前我國(guó)水利工程建設(shè)中渠道灌溉防滲技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵，如果壓實(shí)土層的厚度較大，則其防滲效果較好，如果壓實(shí)土層厚度較小，則防滲效果較低。此種防滲特征存在的缺陷主要在于耐久性、抗凍性差兩方面原因，同時(shí)其主要適應(yīng)于氣候相對(duì)溫暖的中小型渠道工程的建設(shè)。

2.2 水泥土防滲

水泥土的防滲原料的選擇主要以水泥、土料和水三種原料進(jìn)行相互拌和而得，通常情況下，需要再渠道床體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表層結(jié)構(gòu)的鋪筑，同時(shí)利用拌和的施工方式，對(duì)水泥土結(jié)構(gòu)進(jìn)行硬化處理，以此達(dá)到防滲施工效果。由于普通土是制備水泥的主要原料，且其來(lái)源廣泛，可實(shí)現(xiàn)就地取材，以降低水泥制備的生產(chǎn)成本。基于此類(lèi)優(yōu)勢(shì)，防滲效果優(yōu)于土料原料，但是由于水泥土料在硬化處理的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)抗凍性差的現(xiàn)象，因此主要適宜于南方氣候溫暖地區(qū)。

2.3 砌石防滲

石料是砌石防滲技術(shù)應(yīng)用的主要原材料，從結(jié)構(gòu)形式上主要包含有護(hù)面式、擋土墻式兩種；從砌石防滲原料取材方面進(jìn)行分析，由于其對(duì)水流等的沖擊較為明顯，且抗沖刷能力強(qiáng)，因此主要表現(xiàn)為持久耐磨性高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。由于原材料的使用強(qiáng)度相對(duì)較大，且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，因此從抗凍性上分析，其優(yōu)于一般的土料及水泥土料。由于其在使用的過(guò)程中，對(duì)溫度的要求相對(duì)較低，因此只要石料相對(duì)豐富就可選擇使用。但由于施工機(jī)械化程度要求相對(duì)較高，因此在砌筑技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，施工質(zhì)量的應(yīng)用相對(duì)難以控制。

2.4 混凝土防滲

混凝土自身具備使用強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，因此在渠道防滲應(yīng)用中較為廣泛，防滲效果明顯。由于混凝土結(jié)構(gòu)自身的抗沖擊性相對(duì)較好，且其表面糙率相對(duì)較低，因此流速較大。此類(lèi)防滲措施中使用強(qiáng)度較高，且模塑性好，對(duì)后期維護(hù)及質(zhì)量管理提供便利措施。但是由于混凝土結(jié)構(gòu)自重大，且安裝過(guò)程中容易發(fā)生損壞，因此對(duì)于砂石材料等資源匱乏的區(qū)域來(lái)說(shuō)，其造價(jià)成本相對(duì)較高。

2.5 膜料防滲

膜料防滲中的原材料主要來(lái)源于PVC、PE膜和對(duì)應(yīng)的改良性塑料膜結(jié)構(gòu)。此類(lèi)防滲方法中主要以變形適用能力強(qiáng)為主，所具備的柔性和拉伸性能相對(duì)較高，可應(yīng)用于不同形狀的渠道。由于膜料結(jié)構(gòu)在使用的過(guò)程中，其質(zhì)量相對(duì)較輕，且價(jià)格相對(duì)較低，因此施工技術(shù)應(yīng)用水平高，所具有的防滲性能強(qiáng)，應(yīng)用相對(duì)廣泛。但是由于對(duì)應(yīng)膜結(jié)構(gòu)在使用的過(guò)程中相對(duì)較薄，且容易被刺破，這對(duì)于施工技術(shù)應(yīng)用要求相對(duì)較高。

2.6 瀝青材料防滲

瀝青材料的防滲原材料中主要包含有瀝青混凝土、瀝青薄膜、瀝青席三部分，瀝青材料防滲使用效果相對(duì)明顯，且具有一定的持久性及穩(wěn)定性、抗堿能力相對(duì)較高。尤其需要關(guān)注的是，瀝青材料的施工成本相對(duì)較低，防滲防凍效果明顯，這使得裂縫的修補(bǔ)作業(yè)流程及技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，在施工過(guò)程中應(yīng)用相對(duì)便利。由于瀝青混凝土材料在我國(guó)水利建設(shè)方面應(yīng)用相對(duì)廣泛，且防滲效果相對(duì)較好，但是為了預(yù)防瀝青老化，導(dǎo)致防滲效果下降，因此在施工作業(yè)中，常選擇使用素土作為瀝青面保護(hù)層。

3.灌溉渠道防滲工程實(shí)踐應(yīng)用分析

3.1 渠道測(cè)量工作要點(diǎn)

為確保混凝土預(yù)制板結(jié)構(gòu)在灌溉渠道防滲作業(yè)中的使用功能能夠得到長(zhǎng)足發(fā)揮，需要首先進(jìn)行施工分項(xiàng)工程的渠道測(cè)量作業(yè)。應(yīng)在觀測(cè)要點(diǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容中以縱斷測(cè)量為主，防止由于測(cè)量數(shù)據(jù)誤差導(dǎo)致灌溉渠道中出現(xiàn)積水、凍脹及裂縫現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)，應(yīng)充分的結(jié)合灌溉渠道縱斷面施工進(jìn)度，進(jìn)行三次測(cè)量，并取其中的平均值作為參考數(shù)據(jù)。

3.2 土模成型工作要點(diǎn)

灌溉渠道土模結(jié)構(gòu)應(yīng)用中應(yīng)以混凝土預(yù)制板構(gòu)件的施工為基礎(chǔ)，可通過(guò)預(yù)防防滲施工技術(shù)及施工過(guò)程為主，對(duì)其使用效果及應(yīng)用內(nèi)容進(jìn)行有效的重視。對(duì)于確定好的具體化渠道灌溉邊線結(jié)構(gòu)后，應(yīng)按照施工規(guī)范，對(duì)超出灌溉渠道堤外圍的腳邊線0.2m尺寸內(nèi)的對(duì)應(yīng)土方量進(jìn)行清除，充分核對(duì)填筑涂料的質(zhì)量，并按照土方量填筑應(yīng)用的具體化操作，對(duì)灌溉渠道渠槽的開(kāi)挖技術(shù)、開(kāi)挖工作的實(shí)施方案等進(jìn)行分析和研究，對(duì)于已經(jīng)完成的土方填筑操作連鎖，要進(jìn)一步明確灌溉渠道內(nèi)部渠槽的土方開(kāi)挖工作，并在開(kāi)挖實(shí)施的過(guò)程中預(yù)留一定厚度（20cm以上）的保護(hù)層。

3.3 混凝土預(yù)制板砌筑實(shí)施要點(diǎn)分析

混凝土預(yù)制板砌筑操作流程中，應(yīng)由專(zhuān)業(yè)化的技術(shù)人員對(duì)砌筑的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，對(duì)需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的預(yù)制板進(jìn)行拌和均勻，并防止砂漿密度過(guò)小。砌筑后，還需要按照1（水分）：2（水泥砂漿）的實(shí)施措施，首先實(shí)現(xiàn)振搗施工，及時(shí)勾縫處理，保障混凝土預(yù)制板砌筑質(zhì)量穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)。

4.我國(guó)灌溉渠道防滲技術(shù)應(yīng)用方向分析

綜上，結(jié)合灌溉渠道防滲技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容，我國(guó)灌溉渠道防滲技術(shù)主要以提高渠道的防滲性能為主，并將防滲耐久性視為日后灌溉渠道防滲技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展的主要方向。由于灌溉渠道防滲施工技術(shù)應(yīng)用相對(duì)復(fù)雜化，因此在原材料的選擇中具有多樣性，由于施工條件、施工預(yù)期效果不同，因此在施工之初要綜合分析，因地制宜，采取科學(xué)合理的防滲施工技術(shù)。