提高灌區渠道防滲節水施工技術的若干措施

劉平

【摘 要】一直以來，渠道輸水都是我國農田灌溉的主要輸水方式。但傳統的土渠輸水滲漏損失很大，每年滲漏的水量非常驚人。這樣不僅降低了渠系的水利用系數，還減少了灌溉的面積，浪費了寶貴的水資源。本文作者分析了我國渠道防滲技術發展現狀及存在的問題，介紹了灌區的渠道防滲和節水所使用的技術手段，對我國農業水利節水特別是節水灌溉的發展具有十分重要的意義。

【關鍵詞】灌區的渠道；節水型的農業；防滲；節水和加固

一、我國渠道防滲技術發展現狀

渠道防滲技術是我國目前應用最廣泛的節水工程技術措施，是阻止或減少渠道滲漏的各種工程技術和方法。隨著全球淡水資源危機的加劇，合理利用水資源引起了世界各國政府和科學家的高度重視，并采用了多種對策。在解決水資源的對策中，除興建必要的蓄水、引水工程，擴大水源外，更重要的是節約用水，提高水的利用率，防止水的污染等。世界各國如美國、日本、前蘇聯等，由于農業灌溉用水浪費嚴重，特別是渠道滲漏損失的水量很大，均非常重視并積極研究推廣渠道防滲技術。

渠道防滲技術是我國目前應用最廣泛的節水工程技術措施，它可以極大地減少農業灌溉用水的浪費，節水潛力巨大。但是我國農業灌溉用水浪費現象十分嚴重，輸水渠道滲漏是灌溉用水浪費的主要方面。目前我國渠系水利用系數平均不到0.5，即50%以上的灌溉水在渠道輸水的過程中就損失掉了，每年由灌溉渠道損失的水量為我國總用水量的1/3，為農業總用水量的45%，灌溉用水浪費相當驚人。采用渠道防滲技術可以減少滲漏損失的70%～90%，極大地提高灌溉渠系水利用系數，緩解農業用水供需矛盾，節約的水可擴大灌溉面積，進一步促進農業生產的發展。可以減少渠道占地3%～5%，防止渠道沖刷、淤積及坍塌，節約運行管理費用，有利于灌區的管理。可以降低地下水位，防止土壤鹽堿化及沼澤化，有利于生態環境和農業現代化建設。渠道防滲是節約用水、實現節水型農業的重要內容，如按我國渠系水利用系數提高0.1計算，則每年可節約用水量344.5 m3，渠道防滲的節水效益十分顯著。

二、渠道防滲技術發展中存在的問題

目前已經防滲襯砌的渠道所占比例很小，與發達國家相比還存在很大差距，一是防滲襯砌標準低，已經防滲襯砌的渠道損壞嚴重。在渠道防凍脹技術措施方面，采用適應削減凍脹的防凍害原則，雖然降低了工程造價，但工程老化損壞嚴重，據調查，黃河上中游大型灌區干支渠道及建筑物老化損壞率為30%～40%；二是在防滲抗凍新材料新技術的研究開發及推廣應用方面還做得很不夠。過去多采用灰土、三合土夯實、砌石和混凝土防滲，采用和推廣了薄膜等新型防滲材料和新型復合材料防滲結構形式，取得了較好的防滲效果；三是施工機械化程度還很低，與國外發達國家相比差距較大。發達國家在渠道防滲工程施工技術方面，機械化程度較高，施工質量好，進度快。

三、灌區的渠道防滲和節水所使用的技術手段

土料、水泥土防、塑料薄膜、瀝青混泥土、塑料的防滲等方式是目前灌區的渠道防滲和節水的集中主要方式，下面做出具體的類型分析。

（一）土料的防滲和節水加固方式

土料防滲造價低、投資少，可就地取材，但存在耐久性差的問題，往往由于凍融的反復作用，使防滲層疏松剝蝕，從而失去防滲性能。盡管如此，隨著人型碾壓機械的應用及防滲技術的發展，土料防滲仍然廣為應用。施工中土料的原材料應粉碎、過篩，必須清除含有機質多的表層土和草皮、樹根等雜物；施工中應嚴格控制配合比和含水率，是混合土料宜先干拌后濕拌；當防滲層厚度大于15 cm時，應分層鋪筑。鋪筑時應邊鋪筑邊夯實，夯實后上料的干容螢應達到設計值，不得小于設計容重。土料防滲層鋪筑完成后，要加強養護，注意防風、防曬、防凍。

（二）水泥土的防滲和節水加固

水泥土具有較好的防滲效果，就地取材，造價低，施工容易掌握，其水泥用量與低標號混凝土的水泥用量相當。缺點是允許流速小，抗凍性差。水泥土防滲因施工方法不同而分為干硬性水泥土和塑性水泥土兩種，北方多用前者，南方多用后者。鋪筑前灑水潤濕渠基并做到配料準確、拌和均勻、攤鋪平整、澆搗密實，將拌好的水泥土按先渠坡，后渠底順序均勻地鋪筑；初步抹平后，宜在表面撒一層厚2 mm的水泥揉壓抹光；應連續鋪筑，每次拌和料從加水至鋪筑宜在1.5 h內完成。設置保護層的塑性水泥土，其保護層應在塑性水泥土初凝前鋪設完畢。

（三）砌石的防滲和節水加固

用砌石的防滲和節水加固技術的主要優點在于它的原料取材便捷，價格同樣低廉，實施起來也較為方便，從而比較好的達到提高綜合效益的效果。渠道防滲節水加固修復工程中，塊石石料通常應選擇長40～50cm、寬30～40cm、厚度大于8～10cm的完整塊石為主。卵石石料由于其具有體積小、砌石防滲體中縫隙較多等特性，因此比較適用于泥砂流量較大的渠道防滲節水加固工程。卵石砌石防護面，在使用一段時間后，渠道中泥砂會逐漸被充填到砌石體的縫隙中，并加上渠系水中礦物鹽類的硬化和凝聚等作用，從而使卵石砌石體形成一個完整穩定的防滲層，有效提高渠道防滲能力。

（四）塑料薄膜防滲節水加固技術

渠道的防滲施工時比較普遍使用的是以聚乙烯和聚氯乙烯為主的塑料薄膜。而在現實情況中，多選擇深色系的、厚度范圍約為零點一二毫米到零點二毫米間的聚乙烯膜，能有效的保持工程中的效益。這種方式值得注意的是在渠道的修理過程中，避免雜物殘留在其中，需仔細做好清理工作，并在施工的過程中保證渠道各面的平整，使其發揮優良的性能。其斜坡面的設計，應當遵循比降度低于一比一點五，這樣能使薄膜更好的發揮它的性能，從而使得防滲層整體趨于穩定，同時渠床上口兩肩需根據渠道實際情況作寬20～30cm的戧臺或30cm深的小溝，以鋪壓防滲塑料薄膜，防止其在水流推動下出現下滑現象。防滲塑料薄膜在鋪設前，應將渠床表面灑水進行濕潤，確保防滲塑料薄膜具有較高施工質量水平。

四、渠道防滲技術應用的效果

多年來，我們在渠道防滲工程建設中也進行了大量的實驗和推廣應用，在干、支渠襯砌改造中我們采用了混凝土襯砌、使用U型渠道斷面等防滲措施，取得了很大效果，使灌區的工程面貌得到了改善，渠道的水利用系數得到了提高。為進一步提高渠水利用系數，節約有限的水資源，減輕農民的負擔，擴大灌溉面積，灌區要充分利用項目工程實施，推廣渠道防滲工作中取得的實踐經驗，并采用新材料、新技術和新工藝，取得更好的防滲效果。

灌區在渠道防滲襯砌工程中，通過采用新材料、新技術、新工藝、將會大大提高了灌區渠系數利用系數及灌溉水的利用率及水分生產率，輸水能力將會逐年增加，可節約水量，擴大灌溉面積，給灌區帶來了很大的的經濟效益和社會效益，對提高灌區抗御自然災害的能力、促進灌區農業結構調整和農業增產、農民增收，實現灌區水資源的合理配置，保障農村經濟的可持續發展起到一定的作用。另外，這些新材料、新技術的應用，對提高防滲工程質量、加快施工進度，降低工程造價和提高工程效益將起到良好的作用。

結束語：

防滲節水加固是提高灌區渠道輸水能力和實現現代農業節水灌溉的有效適用技術途徑。結合工程實際情況，選取適當防滲節水加固技術措施建好灌區渠道防滲工程，是實現節水型農業灌溉的重要內容，在實際工程中，我們應不斷探索和研究，使渠道防滲節水加固技術在現代農業中進一步的提高和發展。

參考文獻：

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