對當前水利工程防滲施工處理技術應用分析

張彬 崔理哲 李金 韓世鵬

【摘要】水利工程防滲施工處理技術具有多種類型，在防滲處理中運用具有重要意義。文章結合工程實例，探討分析水利工程防滲施工處理技術運用，包括合理確定渠道設計流量、優(yōu)化渠道縱橫斷設計、伸縮縫處理、采用先進施工工藝等方面。實際運用表明，這些技術措施效果良好，類似水利工程防滲處理可從中得到借鑒與參考。

【關鍵詞】水利工程；防滲施工；處理技術；施工工藝

Abstract： The construction technology of water conservancy anti-seepage has many kinds， in anti-seepage treatment applied significance. Combining engineering example， analysis of water conservancy project construction of seepage control technology are used， including the rational determination of design flow， channel optimization canal off design， expansion joints， the use of advanced construction technology etc.. In this paper， results of these measures are good， for reference in similar water conservancy anti-seepage treatment.

Keywords： water project； anti-seepage construction； treatment technology；construction technology

1、引言

滲漏是水利工程常見問題，為防止?jié)B漏現(xiàn)象發(fā)生，必須根據(jù)工程實際情況，采用有效的技術措施。人們在實際工作中探索出多種技術措施，在工程運用中取得良好效果。下面將結合工程實例進行探討分析，希望能夠為水利工程防滲施工處理提供指導。

2、水利工程防滲施工處理技術的種類

水利工程防滲施工處理技術類型多種多樣，例如，灌漿技術、防滲墻技術、新型防滲工藝等。對于灌區(qū)渠道來說，砼防滲、漿砌石防滲、土工膜防滲等，這些技術措施各有自己的特點和優(yōu)勢，為促進其最大效能發(fā)揮，必須結合工程實際情況合理選用。

3、水利工程防滲施工處理技術的意義

根據(jù)工程實際情況，合理選擇防滲施工處理技術措施，能有效預防滲漏問題出現(xiàn)，提高灌溉水利用系數(shù)，保證灌區(qū)正常用水需求，滿足農作物對水資源需要。對促進農作物生長，提高單位面積農作物產量都具有積極作用。

4、工程概述

石津灌區(qū)位于河北省中南部，為國有大型灌區(qū)，耕地面積29萬hm2，設計灌溉面積13.34萬hm2，受益范圍包括石家莊、邢臺、衡水3個地級市的14個縣（市、區(qū)）、114個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、968個村。石津灌區(qū)擴建于上世紀60年代，受當時社會和經(jīng)濟條件的限制，工程標準偏低，大部分渠道為土質較差，經(jīng)多年運行，滲漏問題嚴重，水的有效利用率低，輸水能力不足，周期長，水資源浪費嚴重。在當前不能開辟新水源的情況下，緩解水源供需矛盾的主要途徑就是節(jié)水。因此，搞好渠道砼防滲工作是十分必要的。

1997年，在部、省各級領導的大力支持下，灌區(qū)開始實施續(xù)建配套與節(jié)水改造項目，至今共完成國家投資8.3億元，完成骨干渠道砼襯砌431km，建筑物配套及改造1464座。在很大程度上改善了灌區(qū)工程條件和農業(yè)生產條件，一批骨干渠道的安全輸水能力明顯提高，輪灌周期縮短，為農田適時灌溉提供了保障。同時也促進了灌區(qū)基層管理體制和投入機制改革的深入進行，推動了灌區(qū)內群眾投資水利工程的積極性，群眾集資投勞熱情高漲的良好局面已經(jīng)形成。

5、水利工程防滲施工處理技術的運用

本著提高工程質量，樹立工程形象，增加科技含量，降低工程造價，提高工程效益的目的。在渠道設計、施工工藝、工程管理等方面采取有效措施，具體來說，主要采取包括以下幾個方面的技術措施。

5.1 合理確定渠道設計流量。續(xù)建配套項目中的渠道防滲工程多在舊有土渠上進行，這些土渠的原設計流量多是在六、七年代規(guī)劃確定的，運行實際較長，難以滿足當?shù)剞r業(yè)灌溉用水消需要。目前，該區(qū)域的自然條件、作物種植比例、輪作制度等，與原來相比都出現(xiàn)了了很大的變化。因此，續(xù)建配套項目中通過調查研究，總結灌區(qū)多年來的灌溉經(jīng)驗，并結合有關試驗資料，重新確定了更為科學、合理的渠道流量，以更好滿足灌溉農作物的用水需求。

5.2 優(yōu)化渠道縱橫斷設計。渠道縱斷設計是以保證自流灌溉為目的。在對原土渠運行水位銜接情況進行詳細分析的基礎上，對不適宜的渠道縱坡進行適當調整，正確處理好渠道與建筑物、渠道上下級和上下游的水位銜接問題，以保證水流平穩(wěn)過度，滿足水位和田間灌水要求，經(jīng)過改造后，90%均能平澆，能夠更好對農作物進行灌溉。在渠道橫斷面型式選取上，除梯形斷面為主外，部分分干渠和支渠采用拋物線型斷面。該種斷面水流條件好，流速分布均勻，不易淤積，且抗凍脹和適應地基變形能力較強，在工程運用中具有良好效果。

純拋物線型渠道斷面的確定，主要如下：

濕周： 根據(jù)公式，經(jīng)試算確定p值。確定p值的依據(jù)是：在水深為設計值時，水力半徑R接近最大，這樣確定的拋物線斷面接近水力最佳，水力條件好，濕周短，節(jié)省砼用量；初步選定了p值后，還綜合考慮渠道流量、土質、挖填土方量及施工難易程度等因素，并對p值進行適當調整。例如，對流量較大、填方取土較為困難的渠道，可使斷面趨于寬淺；渠道斷面形狀盡量貼近邊坡系數(shù)1：1.5--1：2.0，采用這樣的設計能夠更加方便砼澆筑，有利于施工順利進行。

5.3 伸縮縫處理。伸縮縫處理時，主要采用油膏---砂漿伸縮縫，并以新型防水油膏---806樹脂油膏代替瀝青油膏。該油膏與瀝青油膏相比，具有韌性好，粘結力強，低溫不易裂，使用壽命長，施工簡單等優(yōu)點。自1997年灌區(qū)續(xù)建配套工程使用以來，806樹脂油膏已經(jīng)在灌區(qū)得到了全面推廣及應用，并且取得了很好的止水效果。此外，在軍干徐灣分干上，布設閉孔泡沫板伸縮縫、切割縫試驗段。閉孔泡沫塑料具有密度小、吸水率低、耐溫、抗凍、抗?jié)B、耐腐蝕、柔性好等優(yōu)點，是較好的填縫材料，并且施工工藝簡單，可兩邊同時澆筑或單邊澆筑施工。而切割縫試驗段的設置，主要針對砼襯砌渠道因凍脹而產生的裂縫，在裂縫易產生的部位，一般在設計水深的1/3--1/2處，采用切縫機切割出一道縱縫，縫的深度一般為襯砌厚度的一半。通過采取這種處理方式，從而方便凍脹應力的釋放，可避免裂縫的恣意產生，提高整個渠道工程質量。

5.4 采用先進施工工藝。在砼襯砌施工過程中，為取得更好效果，施工單位還重視先進工藝的運用，該工程中采用了電抹子施工和真空吸水技術。電抹子的應用主要起到了節(jié)省人工、加快工程進度、提高砼面平整度等方面的作用。真空吸水技術是利用真空原理，對砼進行機械脫水的一種新工藝，在改善砼物理、力學性能、節(jié)約能源、加快工期等方面十分有效，是一項先進的工藝措施。該灌區(qū)在渠道砼襯砌工程中引入這兩項工藝后，實踐表明，不僅有效加快了施工進度，還提高了渠道工程質量，有效防止渠道出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。另外，續(xù)建配套項目施工過程中開展的蓬蓬勃勃的“創(chuàng)建文明建設工地”活動，也在很大程度上推動了各方面管理水平的提高，促進了施工的安全、優(yōu)質、高效，對整個渠道工程防滲處理產生積極作用。

5.5 做好砼防滲工程的試驗研究工作。實際運行表明，續(xù)建配套項目中的砼襯砌渠道基本上都取得了較好的防滲效果。但是，由于受北方寒冷氣候影響，在個別渠段依然存在凍脹裂縫問題。對于這一問題，灌區(qū)技術人員正著手進行專題試驗。試驗共設六種襯砌結構型式。首先根據(jù)渠道原設計襯砌型式，設置基礎斷面試驗段，再分別從“防”、“抗”、“導”等方面出發(fā)，設置不同結構型式的試驗段，研究不同防凍脹手段的實際效果。“防”即采取保溫、降低土壤含水率等措施，防止土壤凍結，設兩種斷面型式：保溫板試驗段、復合土工膜試驗段。“抗”即提高襯砌強度，抵抗凍脹破壞力，也設兩種斷面型式：加肋試驗段、變厚度試驗段。“導”即增加襯砌體的位移能力，引導并緩解凍脹力，設一種斷面型式：中心縱縫試驗段。通過該專題試驗，力爭找到解決凍脹裂縫的較好辦法，使灌區(qū)砼襯砌工程發(fā)揮出更大的效益。相信在不久的將來，隨著研究成果的出現(xiàn)和推廣應用，這些試驗研究成果對整個渠道防滲工作會產生重要的影響。

6、水利工程防滲施工處理技術的運用效果

在渠道防滲處理過程中，通過采取上述措施，不僅順利完成的施工任務，還取得了良好的效果。目前，渠道砼防滲在續(xù)建配套項目中發(fā)揮了重要作用，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

6.1 擴大了灌溉面積，保障了糧食增產。續(xù)建配套與節(jié)水改造項目的實施共恢復灌溉面積21.25萬畝，改善灌溉面積137萬畝，糧食單產從1998年的767公斤增加到2010年的962公斤，糧食生產能力由1998年的84700萬公斤增加到2010年的150264萬公斤。

6.2 提高了水的利用率，節(jié)約了水資源。渠道防滲率的提高和建筑物的不斷配套，有效提高了渠系水利用率，灌區(qū)渠系水有效利用系數(shù)由0.48提高到了0.55，灌溉水利用系數(shù)由0.38提高到0.48；年節(jié)水量5630萬m3；節(jié)水效果顯著。此外，灌區(qū)以節(jié)水改造為契機，在灌區(qū)大力宣傳節(jié)約用水，增強群眾的節(jié)水意識，引導群眾走向主動節(jié)水，對區(qū)內農業(yè)節(jié)水產生了積極的促進作用。

6.3 縮短輸水時間，提高適時灌溉能力。項目的實施，提高了渠道的安全輸水能力，縮短了輪灌周期，據(jù)近年的運行結果，全灌區(qū)輪灌周期由原來的30天縮短到目前的25天，提高了灌區(qū)農作物適時灌溉的保證率；渠道的混凝土防滲還為長時間的小流量輸水、利用節(jié)制工程調蓄水量提供了可能，從而為大灌區(qū)實施局部灌溉、為經(jīng)濟作物的小流量灌溉創(chuàng)造了條件。

6.4 帶動了社會投資水利的積極性。項目的實施，促進了農村穩(wěn)定，帶動了農村經(jīng)濟的發(fā)展。同時，灌水條件的改善，也帶動了地方政府和受益群眾投資水利的積極性。據(jù)統(tǒng)計，1997年以來，受益鄉(xiāng)村及群眾投資投勞約4500萬元，用于斗農渠防滲配套及末級渠道秋冬整修。

6.5 改善了當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。項目區(qū)屬黑龍港流域，中淺層地下水礦化度高，鹽堿化及次生鹽堿化極易發(fā)生。通過對渠道進行混凝土防滲，有效減少了渠水的滲漏量，避免了次生鹽堿化的發(fā)生；同時，經(jīng)過多年的地表水灌溉，還改良了絕大部分鹽堿地，明顯改善了區(qū)內生產、生活和生態(tài)環(huán)境。

7、結束語

綜上所述，水利工程防滲施工處理技術具有多種類型，其運用具有重要現(xiàn)實意義。今后在水利工程防滲處理過程中，應該根據(jù)具體工作需要，合理選擇相應的技術措施，提高防滲處理效果，促進水利工程有效運行。上述防滲處理技術在實際運用中取得良好效果，類似工程可從中得到啟示與借鑒。

參考文獻：

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[4]石鑫.水利工程防滲處理施工技術[J].中國高新技術企業(yè)，2014（10）.133-134

作者簡介：

張彬：性別：男 出生年月：1979.09 籍貫：河北省棗強縣 工作單位：河北省石津灌區(qū)管理局主要 研究方向：水利工程施工 現(xiàn)有職稱：副高級工程師 學歷：本科

崔理哲：性別：女 出生年月：1978.09 籍貫：河北省欒城縣 工作單位：河北省石津灌區(qū)管理局 主要研究方向：水利工程造價 現(xiàn)有職稱：副高級工程師 學歷：本科

李金：性別：女 出生年月：1981.07 籍貫：河北省高陽縣 工作單位：河北省石津灌區(qū)管理局 主要研究方向：水利工程施工 現(xiàn)有職稱：工程師 學歷：本科

韓世鵬：性別：男 出生年月：1985.05 籍貫：河北省青縣 工作單位：河北省石津灌區(qū)管理局 主要研究方向： 水利工程施工 現(xiàn)有職稱：助理工程師 學歷：本科。