摘要:新疆地處我國的西部,境內多數地區屬于干旱半干旱的狀態,為了節約水源,科學灌溉,確保農業生產的正常進行,近些年來政府興建了許多的水利工程,不斷加大農田水利工程的建設,形成了眾多的灌區,一些先進的灌溉技術被不斷應用到工程建設中。在農田水利工程建設中,渠道滲漏是一個亟待解決的問題,為了節約用水,減少浪費,最大程度使水源得到利用,對輸水渠道都要進行防滲處理,本文主要針對幾種常用的防滲技術進行分析,希望對節水灌溉提供一些參考。
關鍵詞:新疆灌區;節水灌溉;渠道防滲;技術研究
中圖分類號:F327文獻標識碼:ADOI編號:10.14025/j.cnki.jlny.2016.05.034
1土料防滲技術
這種防滲是十分常用的一種方法,主要操作方式是就地取材,把渠基土進行大力夯實,達到一定的穩固性,或者在渠床的表面用一層土料進行鋪設,再加以夯實,形成一個土料防滲層,從而達到防滲的效果,所用土料可以是素土,也可以是粘砂混合土、灰土,以及三合土、四合土等材料。
1.1特點和適用條件
這種方法可以結合當地的土質條件,就地取材,相對來講具有技術操作難度小,成本低的特點,一般都可輕松掌握,所以在施工難度上來講是相對較小的。但同時也存在抗凍性差,充許水流速不能太高等不足。此法一般較適用于氣溫變化不大且相對溫和的地區,而且水的流速也不是太高的中小型渠道,最主要是的當地要有豐富的土料,這樣才可以就地取材,因地制宜進行渠道防滲處理。
1.2防滲結構和材料
這種方式進行渠道防滲處理相對適合于氣溫較溫和的地區,如果要在相對寒冷的地區進行施工,一般需要40厘米左右的保護層,防止冰凍的情況。土料防滲主要是由基本相同厚度的土料形成一個防滲層。在實際施工時,常用到三合土、四合土、灰土等混合土料,為了防止這些土料因溫度變化而產生裂縫,一般要設置多條伸縮縫,每隔3.5米設一條。另外為了增強防滲層的表面強度,可以采用水泥砂漿抹面處理,用水泥砂漿進行1厘米厚度的抹面,從而達到強度的提高,也可以在防滲層表面用1∶10~1∶15的硫酸亞鐵溶液進行涂刷,形成堅硬的表面層。
1.3施工要點
用此方法在處理渠道防滲時,一定要注意做到六個方面的防范工作,即防滲、防凍脹、防濕脹、防干縮,防滑坡和防沖刷,要進行合理的設計,科學組織施工,嚴抓施工管理,控制好每個細節,都要保證到位,注意做好削坡清淤、配料、拌和、鋪料、錘實和養護等環節的工作。對于土料的原材料,要確保質量符合規范,達到設計要求,在施工前要進行粉碎、過篩,素土的粒徑要控制在2.0厘米以下,石灰要控制在0.5厘米以下,對于土料的配合比及含水率要控制在一定的標準之內,一般拌和后含水率與最佳含水率的偏差值不大于1%,對于土料的混合要先干拌后濕拌。在施工時也要注意不同土料的鋪筑順序。一般三合土、四合土、灰土先渠坡后渠底;素土、粘砂混合土先渠底后渠坡。如果防滲層太厚,超過15厘米,則要分層進行,邊鋪邊夯,確保夯實后土料的干容重符合設計的容重要求。
2水泥土防滲
2.1特點和適用條件
這也是一種比較常見的防滲方法,在實際施工過程中有干硬性水泥土和塑性水泥土的區分,一般北方多用干硬性水泥土進行施工,而南方則多采用塑性水泥土的方式。這種方式同土料防滲一樣也具有就地取材、操作簡單,成本低的特點,相對來講施工也不是太難,但也同樣有流速小及抗凍性差的不足。相對來講也較適用于氣候溫和的地區,而且要求附近有砂土和砂壤土材料,
2.2施工要點
施工前要對材料進行處理,所用土料要先進行風干,然后再進行粉碎,用5毫米篩網過濾一遍,施工過程中要做到配料準確,拌和均勻、攤鋪平整、澆搗密實。水泥土鋪筑前,要先把渠基進行噴水,潤濕后半小時左右,再把拌好的水泥土按順序在渠中進和鋪筑。一般是先渠坡后渠底,鋪筑時要均勻,鋪好后要進行抹平,然后在表面撒上一層2厘米厚的水泥,再進行壓抹到光滑的程度,鋪筑要連續,拌和料時一般從加水到鋪筑都要盡快完成,以1.5小時內為宜。施工中對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。
3混凝土防滲
3.1特點和適用范圍
這種技術主要是采用混凝土進行渠道砌襯,具有很好的防滲抗沖性,過水能力強,使用壽命長,且便于管理,在各種地形、氣候及運行條件都適合,而且基本所有渠道類型都適用,是應用比較廣泛的一種渠道防滲技術,應用此技術要求附近應有骨料來源。
3.2施工技術
這種防滲技術在施工方法上有預制和現澆兩種不同操作,現澆混凝土防滲層時,除了有分塊的兩側擋板和伸縮成型夾板外,還應有外模板,否則施工質量不易保證。在具體操作時常采用活動模板和分塊跳倉法、滑模振搗器法施工,這樣可以減少模板的數量,提高澆筑質量,也能把成本降下來。近年來由于技術的進步,多采用襯砌機進行澆注U型混凝土渠道,質量好,施工速度快,越來越被廣泛采用。澆筑完工時要及時進行收面工作,并做好養護。混凝土預制板初凝后即可拆模;強度達到設計強度的70%方可運輸;安砌應平穩、堅固;砌縫應用水泥砂漿填滿、壓平、抹光。
4結語
渠道防滲措施除了上述幾種相對比較常見的方式外,近些年來又出現了膜料防滲、瀝青混凝土防滲等新的處理技術,其中膜料防滲是一種南北方皆宜的技術,具有防滲效果好,適應變形能力強,特別適合北方凍脹變形較大的地區,而瀝青是一種柔性結構,其防滲效果也比較好,而且也具有較強的適應變形能力。各種防滲技術都有其各自的優點和不足,在具體渠道施工中,要結合當地的實際情況,因地制宜采取合適的方式,以達到效果為目的,同時要節約成本且便于施工操作。
作者簡介:周興平,本科學歷,新疆石河子天興水利勘測設計院(有限責任公司),助理工程師,研究方向:農田水利工程。