論景東渠道防滲襯砌與節水灌溉

[摘要] 渠道襯砌是灌區提高輸水效益的有效途徑，本文簡要介紹了景東川河錦屏、文井兩灌區運用現澆混凝土在渠系工程中防滲固坡的主要做法及效益。

[關鍵詞] 襯砌；節水；效益

在人類社會高度文明，物質生產極端發達的今天，節水灌溉成了一個世界性話題，吸引了越來越多人的關注。

景東彝族自治縣川河壩盛產水稻、甘蔗、小麥、和油菜，歷來素有“魚米之鄉”的美譽。川河大溝灌區以川河為水源，擔負著景東錦屏、文井兩鎮4余萬畝農田灌溉。隨著我縣產業結構的不斷調整和用水量的增加，以前的滔滔川河水不再是取之不盡、用之不竭，川河灌區的用水必須嚴格實行合理的調度，積極推行節水灌溉，努力提高渠系水的利用系數。渠道混凝土護面是節水防滲的主要環節之一，景東錦屏、文井兩鎮屬川河中游壩區，天然砂石料等建筑材料極為豐富，渠道防滲均采用目前深受國內外灌區青睞的現澆混凝土襯砌護面的方法。這種防滲形式不僅施工簡單、造型美觀、造價低，而且防滲固坡、節水效果好，無需特別的管理養護，經久耐用，一般可使用40～50年。它不但提高了渠道的過水能力、挾砂能力和抗沖能力，而且節省了渠道歷年來除障清淤等繁重的維修養護費用。通過實測，可以減少滲水損失85%～90%，渠道滲水對通過幾年的運行情況來看，防滲效果很好。另外，混凝土襯砌防滲便于管理養護、經久耐用、降低了灌水成本。渠道滲漏對地下水補給的減少，對控制沿渠地下水位和防止渠道兩邊耕地鹽堿化起到了很好的防治作用。

在長期的基層工作中，對混凝土襯砌護面防滲我們總結了一些經驗，覺得有一定的研討價值。

一、現澆混凝土板防滲在技術上的可行性

混凝土護面的渠道在推廣的過程中遇到的最主要的問題是容易受到地基的移動破壞和推移質磨損破壞。我縣的灌溉渠道多為全挖式渠道，地下水埋藏深淺不一，地基土水分主要靠地面滲水的補給，在渠道澆筑混凝土面層以后，可以切斷這部分水量。在地下水埋藏較淺和地基不穩定的地段，對混凝土板下面鋪設一層厚10~15cm的卵石、拳石墊層或砂管引排后就基本上可以控制地下水對渠道的影響。在地基不穩定地段（如平臺以上滑動）用漿砌石護砌加蓋板，地基軟弱地帶采用換土和打樁進行處理。

二、渠道斷面形式

川河錦屏、文井兩灌區地勢北高南低，總體向東南方向傾斜，地表廣布Q4的新生代內陸沉積，土壤有砂壤土、粘壤土、黃土和砂土，灌溉渠道普遍采用梯形斷面。60、70年代根據不同渠道的土質、水深和過水能力等進行邊坡穩定分析，選擇了最優水力斷面。對川河大溝主干渠、菊河電站干渠等流量在3～5m3/s的土灌渠邊坡采用1：1.5～1：0.75，其它小型渠等流量在0.5～1.0m3/s的灌渠經濟邊坡宜用1：0.5～1：1.0。后來對干渠進行混凝土處理，在保持原有斷面不變的前提下，對渠底和邊坡進行修整，渠底寬在原來的基礎上加大了0.5m，邊坡由原來的1：1.5～1：0.75改為1：0.75～1：0.5，過流能力明顯強于土渠。渠道垂高定為1.5m，混凝土護面坡長由原來的6m減少到4.5m。由此可見，混凝土護面既經濟又加大了渠堤面寬，通過比較，混凝土護面后渠道淤積很少，過流能力高出土渠50%左右。

三、 護面混凝土標號的確定 、材料的選擇

我縣川河壩區屬亞熱帶季風氣候，多年平均氣溫16.2℃，極端最高氣溫38.7℃，最低氣溫-4℃（由于極端最低氣溫在川河壩區為30～40年一遇，故我們在考慮防凍處理時，一般定為零下4℃）常年無霜期254d。對混凝土的抗凍性不作嚴格的要求，混凝土標號采用C15～C20，為了提高混凝土的抗沖性、抗滲性和耐久性，一般控制砂率在1：1.2～1：1.6左右，水灰比不大于0.55。

景東縣川河內混合砂數量大，且集中，易開采，級配符合要求，應充分發揮資源優勢，降低工程成本。川河兩岸渠道工程應盡量采用混合砂作為建筑材料。常規材料用碎石和砂配比，故工程成本較大，現以景東白羊田移民溝、景東縣南洋河水庫配套溝渠為例對150＃砼材料單價進行分析計算（見后表），得出景東白羊田移民溝采用混合沙比采用碎石、沙，每方砼降低成本13.92%；景東南洋河水庫配套溝渠采用混合沙比采用碎石、沙，每方砼降低成本16.5%。

四、 護面厚度的確定

在土壤的凍融、滲透壓力、浮托力和不均勻沉陷作用下，襯砌混凝土受到彎矩作用，通過內力和穩定計算，擬定混凝土襯砌厚度如下：密實的砂壤土、砂土、挖方渠段、無浮托力定為8～12cm，并根據實際情況增加10～15cm的拳石墊層；黃土、粘壤土的挖方渠段定為8～10cm。

五、伸縮縫和排水系統的設置

伸縮縫的設計及施工工藝是渠道防滲襯砌中必須解決而目前還沒有很好解決的問題。在以往防滲襯砌工程中，以求節省費用，伸縮縫一般布置橫向伸縮縫，橫縫間距10m，分縫止水采用瀝清木板嵌縫，灌瀝清填實，但容易受溫度變化的影響，加上混凝土本身的收縮，基礎土壤浸水后膨脹、不均勻沉陷等導致防滲破壞。在南洋河水庫渠道防滲襯砌工程中，我們總結以往防滲襯砌工程經驗，伸縮縫采用現澆墊層支座的設計方案及施工工藝：即在開挖培形的土渠中開挖0.1m厚0.2m寬的土槽，現澆0.1m厚0.2m寬的一期混凝土支座墊層，在一期混凝土支座墊層壁上涂刷一層瀝青，然后鋪上一層油毛氈，再在油毛氈上涂刷一層瀝青，現澆渠道混凝土在墊層中部設施工縫搭接澆筑即可。

為了減少滲透壓力和浮托力對渠底及護坡的破壞，在現澆混凝土的下面設置10cm厚砂石墊層，并在邊坡上開挖“丫”形排水溝，排水溝斷面25cm×25cm，溝內填筑砂石濾料，在距離渠底0.5m處設置D4排水孔，排水孔用兩層土工布裹頭，周圍做三級反濾料。

六、現澆混凝土護面的施工

混凝土澆筑前，首先要清除渠道中的雜物和淤泥，對局部因水流沖刷造成的崩陷、坑洼，要分層填土、夯實、整平，否則，極易出現裂縫。完成上述工作以后，按設計要求的斷面尺寸測量放線，開挖齒槽和排水溝，在排水溝里填筑砂石濾料，在邊坡上鋪平砂石墊層，在合適的位置埋設裹好的濾水管，安裝好分縫瀝清杉板和模板，就可以進行混凝土的澆筑。澆筑順序為先渠坡后渠底，先渠坡下部后渠坡上部。

在項目實施過程中，還要對護面進行養護方面的管理。為了保證混凝土表面光滑，增加防滲性能，在模板內可先墊一層鐵皮或厚塑料模，這樣所澆筑出的砼表面比較光滑，減少渠道糙率，增加了過水能力。另外模板拆出也應在澆筑初凝后2~3h完成，這樣有利于模板接頭和轉彎段修形處理，使線形美觀、流暢。混凝土護面澆筑七天內，灑水養護的同時，護面上覆蓋砂、麥秸或稻草等，以確保養護質量。除了技術上的因素外，還要加強建設方、設計方、監理方和施工方的聯系和協調，確定實施方案后，必須嚴格按照相關的規范、規程進行操作，各施其責，相互配合，防止出現紕漏，力爭優良工程。

七、 加強用水管理，實行節水灌溉、提高農業效益

目前，我縣灌溉渠道跑、冒、滴、漏現象較為嚴重，很大程度上與管理不善有關。因此，加強用水管理實行定額水價，提高管理水平已是迫在眉捷。核定不同地區及不同作物的灌溉定額，定額以下水量，實行低水價收費管理，以降低農業生產成本。對于超定額用水，要大幅度提高水價標準。浪費灌溉用水要征收懲罰性水費。除此以外，推行合理的灌溉制度也很重要，針對灌區作物的組成采取不同的灌溉模式。對于主導產品水稻，逐步擺脫“淺灌適蓄”，到2010年，力爭全面實行“薄、淺、濕、曬”即薄水插秧、淺水返青、分蘗前期濕潤、后期曬田的灌溉模式。

綜上所述，我縣的砼防滲襯砌是渠道提高輸水能力和農業節水灌溉的有效途徑，研究、改善砼渠道防滲襯砌的設計和施工工藝是我們水利工作者的重要課題，在今后的工作中，我們將密切關注國內外先進的渠道防滲襯砌設計經驗和灌溉管理模式，努力消化吸收，把我縣的節水灌溉技術提高一個新臺階，力增達到國內先進水平。