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4种灌区渠道防渗工程方法详解

来源: http://www.huiguo.net.cn/    发表日期:2015-07-09    浏览:2869

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目前我国的农业生产用水和农田灌溉基本上采用的输水模式是灌区渠道输水。但是受到资金和建设技术水平的制约,且渠道的长期使用过程中缺少必要的管理和维护,渠道的渠系水利用系数偏低,渠道的输配水过程中渗透量较大,对水资源的浪费十分严重。因此,需要采取科学、合理的渠道防渗透修复技术,减少渠道渗透量较大的情况,节约水资源,提高灌区渠道的输水效率。另外,降低渠道的渗透量还可以极大的避免渠道周围农作物生长环境被破坏,创造出更好的生长环境为农作物,改善渠道周边的生态环境。

1 灌区渠道运营现状

1.1 渠道渠系缺乏完整性与合理性

现阶段,我国灌区的建设技术水平还较低,缺乏科学严谨的规划设计,且灌区灌溉渠系不明确,对渠道渠系完整性和灌溉水输配水防渗的设计还存在较多的不足。渠道由于长期的管理松懈和缺乏必要的检查维护, 造成渠道中大量的骨干渠系建筑遭到严重的损坏、田间渠系的配套设施也有一定的破坏,灌区尾部和末级提灌区域的保证率及可靠性较差、灌区的运行成本较高、运营的管理制度及措施不完善、渠道的自动化系统未能 较好的利用和渠系运行情况较差等问题。

1.2 渠道输配水利用效率低

根据相关的资料研究统计,目前我国大部分土渠的平均灌溉水利用系数仅为40%左右,对于水资源的浪费十分严重。由于渠道灌溉时受很多外部因素的影响,如渠系输配水利用效率在初步测算值的基础上增加10%,然后除以渠道田间水资源综合利用系数,就能达到较好的节能节水效果。如灌区田间水资源综合利用率仅为0.8,那么输配水综合利用效率仅为50%左右。因此,目前我国渠道渠系输配水利用率较低,造成了渠道中水资源被大量的浪费,需要采取合理节能防渗漏修复措施,解决水资源被大量浪费的现状,同时还能有效的提高灌区渠道水的综合利用率,实现节能节水的目标。

2 渠道防渗节水节能加固技术措施

目前我国在渠道防渗节水节能加固修复工程中常使用的防渗材料 有:现浇混凝土、水泥砂浆、浆砌毛条石和复合防渗膜等。

2.1 混凝土防渗措施

目前渠道防渗工程中应用较多的是混凝土防渗方式作为其防渗加固的方法。在大量的工程实践过程中,混凝土防渗加固修复方案在山区渠道的应用效果较好,防渗加固效果显著。通常混凝土防渗加固的材料包括两种,分别为预制混凝土和现浇混凝土两种模式。现浇混凝土的特点是防渗性能强,可以有效的降低渠道渗漏量的80%以上,还具有结构稳定、耐用性强和使用周期长等优点。现浇混凝土防渗加固修复依据渠道工程的实际特点可分为以下三种:

a.土渠开挖或岩石开挖完成后,在开挖完成的渠道中直接使用现浇 混凝土浇筑混凝土防渗板,这种防渗的措施主要应用在灌区渠道配套工程中,其缺点主要有:现浇混凝土易发生基地沉降、冻胀等问题,导致混凝土板的裂缝,并且目前对于这种裂缝引起的渗漏没有有效的解决措施。

b.浆砌块石现浇混凝土板防渗方案,这种防渗加固方案在渠道防渗节能改造工程应用较广泛,处理效果较好,且耐久性强,但是其缺点是采 用浆砌块石现浇混凝土板防渗方案的投资较高,因此,应根据工程的实际情况合理的选择。

c.干砌块石后灌注混凝土,这种防渗方式的工程造价相对较低,因此其使用周期也较短,综合防渗效果一般。

2.2 水泥砂浆防渗

在我国20世纪80年代,水泥砂浆防渗加固修复方案是应用最多的防渗加固的方式。其特点是综合造价较低,技术要求较低。水泥砂浆防渗加固方案是先将水泥砂浆按配置比例为1:2配置完成,然后将配置好的 水泥砂浆在浆砌块石基础上均匀抹面。这种水泥砂浆防渗加固的方法其缺点是,水泥砂浆有着较强的收缩性,极易发生干缩裂缝等问题。对水泥砂浆与混凝土防渗加固方案进行对比后,水泥砂浆的防渗加固效果和耐 用性等均不如混凝土加固方法,因此目前这种方式已经很少应用在实际 的渠道防渗加固工程中。

2.3 浆砌块石勾缝防渗

在山区渠道的防渗加固时,最为难办的一个问题就是原材料的运输。 浆砌块石勾缝防渗加固方式的特点是因地制宜,结合当地的山区的自然条件和实际情况,选择山上可以使用的防渗加固材料。浆砌块石勾缝防渗加固方式虽然解决了原材料的问题,但还存在一定的问题,就是其防渗施工时砌体密实性很难得到保证,勾缝部位的耐用性较差,且容易出现裂缝 产生渗漏。因此,浆砌块石勾缝防渗加固方案的使用效果也不理想,还需要进一步的改进和完善,除非工程的资金十分缺乏,否则不建议使用该种方式对渠道进行防渗加固。

2.4 复合防渗膜防渗

渠道防渗节水节能工程常使用复合防渗膜防渗材料,复合防渗膜防渗材料具有良好使用性能,这也是将来渠道防渗的发展方向。复合防渗膜的优点在于其不仅具有防渗加固作用,还具有过滤的效果,在实际的工程应用中,防渗效果较好,且能够有效的防止冻胀情况的发生,对于北方寒冷地区的灌区渠道防渗加固改造工程中,应首先考虑使用复合防渗膜防渗材料。

3 现浇混凝土防渗加固方案施工技术要点

在应用现浇混凝土对渠道防渗节水节能加固施工时,施工工艺的工序是先坡后底,然后压沿浇筑。对渠道底部进行先浇筑施工的目的对渠道坡面进行支撑,避免出现上部浇筑的混凝土板出现滑落的现场,影响施工 的效果。在渠底和压沿混凝土浇筑时,还应按照合适的方向进行连续浇筑,不得出现中间施工的停歇,如有需要停止施工的现象,应控制停工时间在1小之内,否则需要重新浇筑。混凝土板浇筑时为防止过于干燥的现象,应先洒水进行湿润处理,避免浇筑好的渠道防渗混凝土板因水分的流失产生裂缝的出现。施工过程所使用的现浇混凝土需按照要求采取机械拌和的方式,保证浇筑时混凝土的及时供应,使施工过程连续不间断。此外,对于现场施工人员应严格按照设计要求,控制好混凝土的水灰比和坍落度,并保证水泥的合理使用量。

4 结论

渠道防渗漏节水加固工程中对新防渗技术、防渗材料和先进施工设备的使用,能够有效的提高灌区渠道防渗工程的施工水平,大大的加快施工的进度,并节省工程的投资,这对于渠道防渗工程来说的意义重大,能够实现较好的经济效益和社会效益。今后,随着灌区渠道防渗节水加固修复技术的进一步发展,水资源综合利用率会得到较大的提升,保证灌区的正常运行,使其获得较好的经济效益,促进灌区渠道工程的设计和施工更 加的科学合理。

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