水利灌溉渠道工程的防滲管理及其維護

張發輝

（貴州省松柏山水庫管理處，貴州 貴陽 550025）

前言：我國作為農業大國，在農業生產過程中對于水資源的需求量不斷提升，水利灌溉渠道工程作為水利工程中重要的組成部分，對農田灌溉具有重要意義。但受到材料因素、環境因素以及施工因素等多方面影響，一部分水利灌溉渠道工程開始出現滲水漏水現象，一定程度上對灌溉用水的利用率帶來影響，同時農田有效灌溉面積逐漸減少，灌溉用水的持續性滲漏還會對地質結構帶來影響，致使水渠工程的不穩定。因此，對水利灌溉渠道工程的防滲管理和防滲維護展開探討具有深遠影響。

一、防滲管理在水利灌溉渠道中的應用價值

在我國可利用水資源的儲備量日漸短缺的背景下，水利灌溉渠道工程逐漸成為我國落實節能減排的重要舉措之一，對于我國農田灌溉、飲水工程建設都有著一定的積極影響。在農田灌溉過程中，灌溉水渠的防滲處理都具備著一定的可操作性與經濟性，此外，水渠工程防滲處理也是農田節水灌溉中應用的主要技術措施。一旦水渠工程滲水沒有得已高度關注，滲入地下之后很容易導致地下水位的上升，從而導致田地災害。在一些鹽堿地地區，水渠滲漏還會增加土地的鹽堿化風險，以至于對水利工程的安全運行帶來威脅。通過有效落實水利灌溉渠道的防滲管理和維護，能夠降低水渠滲水量，延長渠床的使用壽命，提升水資源利用率，提升水渠工程輸水安全性，從而實現節水灌溉的目的[1]。另外，通過水利灌溉渠道的防滲管理還能夠保證地下水位合理性，提升水渠輸水能力，避免由于地下水位上升和土壤鹽堿化對渠道工程的穩定性帶來負面影響。最后，渠道防滲管理還具有一定的經濟價值，通過維護管理，避免渠道生草，節約渠道工程的養護管理費用。

二、水利灌溉渠道工程出現滲漏的原因

（一）材料質量不合格

施工材料直接影響著水利灌溉渠道工程的質量，由于渠道工程的專業性和復雜性，在施工過程中能夠涉及到多種材料，通常較為常用的基礎材料為：鋼筋、混凝土、止水材料和膨潤土等，材料質量不合格必然對渠道工程的質量穩定性和防滲性能帶來影響[2]。但是，在目前的水利渠道工程中，往往材料質量把控不夠重視，采購管理和材料質量檢驗不嚴謹，致使質量不符合施工標準的材料應用在施工中，到水利渠道的質量穩定性大打折扣，為渠道發生滲漏問題埋下隱患。

（二）嚴寒地區凍脹問題

對于嚴寒地區的水利灌溉渠道工程在冬季不使用時應當渠道中水排空，不應當在進行輸水作業，渠道中一旦有水，氣溫稍有升高，凍冰就會出現融化現象，從而導致混凝土結構出現反復的提升和下沉，致使混凝土板塊的脫硫板縫下滑現象發生，導致襯砌板的受理損壞，引發滲水漏水問題[3]。此外，一旦土壤中含水量較大受凍時，會對土壤承載力有著一定的提升，在解凍之后就會降低土壤承載力，致使在渠道工程建設過程中出現地基的不均勻沉降、變形，對襯砌板造成不均勻受力損壞，從而導致水渠工程滲漏問題發生。

（三）地質勘查不準確

在建設水利渠道工程前，首先需開展地質勘查工作，對施工范圍內的地質條件有著詳細的了解，包括地下土層結構、地下水源分布和地下水深度、土壤酸堿性等等。但如果地質勘查資料不準確、不仔細，在施工設計時就不會對不穩定因素加以規避，為水渠工程的滲漏埋下隱患。

三、水利灌溉渠道工程防滲管理要點

（一）收集各項資料為防滲管理奠定基礎

首先應當對工程所在地的水文情況、水質情況、地下水深度、土質情況等地質資料和當地的氣溫、風速風向、動土深度等氣象資料進行收集掌握；嚴格按照相關規范標準對水利灌溉渠道工程的沿線展開地質勘查，對巖土性質、滑坡、裂縫等地質信息加以收集；另外，還需對土壤的含水率、干密度、孔隙度、凍脹性和滲漏系數加以了解，為水渠工程的建設和防滲管理提供數據基礎[4]。

（二）落實水渠工程防滲檢查

在防滲檢查過程中，應重點關注水渠中是否存在鼠洞、雜草或者蟻穴，一旦發現應技術采取對策進行處理，避免問題惡化。此外，完善水渠工程防滲檢查制度，明確檢查周期和檢查內容，以預防為主，防治結合，發現問題及時處理為原則，保證水渠工程防滲檢查管理的有效性和及時性[5]。若對水渠工程進行停水處理，應保證溫度在0 攝氏度以上，若要通水運行應保證環境溫度在0 攝氏度以上，避免出現凍脹現象，影響到水渠工程的防滲性。

（三）冬季運行的水渠管理

若在水渠工程冬季運行過程中，水面以下渠基沒有發生凍結現象而水面以上的渠基出現了凍結，往往會導致在水面左右的混凝土材料結構板出現裂縫病害，渠基凍脹現象導致裂縫的產生是一方面，還有一方面因素為在冰蓋的壓力下致使混凝土結構出現裂縫。若要對冬季運行的裂縫問題加以避免，可從以下兩個對策著手實施：其一，在冬季水渠工程運行時，保證渠道的滿水運行，在水渠中形成冰蓋，冰蓋以下的水渠部分不會出現凍結現象，但這一對策的臨界點很難把控。其二為零水渠工程滿水運行，并想辦法讓水渠不結冰，從根本上避免凍脹現象。比如，在水渠工程沿線打井抽取地下水，地下水的溫度較高，將其注入在水渠中能夠使水渠中的水溫保持在0 攝氏度以上，進而有效避免水渠工程出現結冰、凍脹現象[6]。但是，受到地質環境的限制，該方法只在地下水豐富的區域較為適用，并且對地區冬季氣溫要求較高，環境溫度不能超過零下10 攝氏度，同時還會產生電力能源損耗。

（四）冬季不運行的水渠管理

在氣溫驟降到0 攝氏度前，應當及時將水渠中的水分排干，在不運行時保證水渠的干燥，避免水分結冰凍脹對渠道應力帶來影響；對于已經發生凍脹的水利灌溉渠道應當做好維護處理，將凍脹影響降至最小，避免出現破壞現象的延展。

（五）落實水渠工程技術檔案管理，為維護和檢查提供依據

通過完善水利灌溉水渠工程的技術檔案可以為水渠的維護和檢查管理提供技術依據。在技術檔案中可包括地質土層信息、地下水信息以及大田作物的栽培技術等基本信息；工程設計流程、設計結構類型、長度及控制區域等設計資料；施工實現，混凝土配合比、施工工藝等施工資料；水渠工程檢查管理的時間、位置、出現故障原因、故障處理對策等檢查維護資料；水渠工程的灌溉數量和時間流量等灌溉水管理。

四、水利灌溉渠道工程防滲維護策略

（一）維護土料防滲層和水泥土防滲層

一旦發現水渠工程的土料防滲層出現裂縫、脫落等質量病害，在防滲維護過程中首先應將病害出挖除、清掃干凈，利用灰土或者素土進行回填夯實，修正平整。若水泥土防滲層出現了裂縫病害，應當順著裂縫位置開鑿倒三角形和倒梯形，在清洗干凈后，利用水泥土或者水泥砂漿進行抹平，同時，還可以向裂縫處灌注粘性水泥砂漿，對于水防滲層出現脫落等病害，在將病害出鑿除之后，利用水泥土進行填平[7]。

（二）翻修混凝土防滲層

若水渠灌溉工程中出現了混凝土防滲層的坍塌、錯位等病害，應針對病害位置進行拆除，對基礎土進行處理，對磚石結構進行重建。在處理新舊混凝土的接縫時，如果結合面出現了磨損，應在結合面上涂抹一層水泥砂漿再進行混凝土施工，在施工結束之后做好混凝土的保濕養護。在翻修過程中所產生的混凝土拆除料應當盡可能在再次投入使用。比如用于現澆板部件；已經破損的混凝土和石料還可以作為混凝土骨料進行使用。

（三）維護砌體防滲層

若砌石部位出現了下沉、脫落等病害，首先應當將對病害位置進行拆除清理，保證病害處沒有泥沙和粘性污物，進而選擇質量和大小相當的石料進行砌筑，對于沒有完善灌滿砂漿的縫隙，應向縫隙處進行壓力注漿，保證砂漿灌注完全。對于縫隙較大的三角形裂縫，可利用小錘將小碎石楔入其中，保證裂縫位置的穩固，并利用高一級的水泥砂漿進行充實、勾縫。若裂縫較平整，可沿著裂縫進行開鑿并清理，利用強度等級高一級的水泥砂漿進行填筑[8]。若有的渠段存在著眾多細小的裂縫，但外觀沒有明顯變化，且滲漏現象嚴重，可以對砌石層下進行壓力灌漿處理。

（四）維護膜防滲層

在水利渠道工程運行過程中，通常不會出現水渠膜防滲層的損壞，一旦出現了損壞應當用與損壞膜材料一致的材料進行修復。常見的維護膜病害為保護層出現損壞，比如保護層出現了裂縫或者滑塌，可利用材料相同的防滲層進行修補。

（五）裂縫、孔洞、滑塌等病害的維護

1.翻修處理

翻修處理應將病害處進行開挖、清理并進行重新回填。在開挖前將白灰水灌入裂縫內，對開挖邊界加以明確。開挖過程中如果存在突發情況，應持續跟進，直到全部挖除，但不能進行掏挖。開挖所產生的坑槽底部寬度應大于0.5 米，處理邊坡時應保證新舊填土的結合。若開挖基槽的深度較深，可將其挖至階梯狀，方便出土并保證施工安全性。在土料回填前，應當對其進行力學性能試驗，保證材料符合質量穩定性要求。對于沉陷型裂縫而言，應保證土料有較強的塑性，將其含水量控制在多于最優含水量的2%左右；對于干縮裂縫和滑坡裂縫而言，將其含水量控制在最后含水量以下2%左右。挖出的土料，若要進行重復利用，應先對其進行力學性能試驗。

2.灌漿處理

若病害位置埋深較深，通過翻修處理的工程量過大，不具備經濟性，因此可采用灌漿處理。通過壓力灌漿法或重力灌漿法將粘土漿或者粘土水泥砂漿灌注到縫隙中。兩種灌漿方式相比之下，壓力灌漿法效果更好，在機械壓力和自重的雙重作用下將漿液灌注到縫隙中，直達病害深處，待砂漿固結之后，起到有效的防滲效果。

結束語：綜上所述，水利灌溉渠道工程在運行過程中受到多方面因素影響，或多或少都會出現滲漏現象，若對滲漏現象不加以重視，持續性滲漏將導致水資源的大量浪費并對水渠工程的穩定性產生影響。因此，應當積極落實水利灌溉渠道的防滲管理和維護工作，結合相應的質量病癥落實針對性維護對策，保證水渠工程的高效運行，推動環境與經濟可持續發展。