灌溉渠道防滲措施應用現狀分析

【摘要】現如今，我國擁有的水資源已十分稀缺，而我國也長期致力于節水灌溉的基礎建設，在農業發展中科學合理的使用水資源，灌溉渠道防滲措施是農業發展中節約用水較好的方法。本文結合我國灌溉渠道防滲技術的現實狀況，從防滲材料的使用及其性能進一步探析，為我國灌溉渠道防滲工程技術的重點發展指明方向。

【關鍵詞】灌溉渠道；防滲措施；應用

防滲灌溉渠道的建設作為我國農業灌溉節水工程的重要措施，它能有效避免農業灌溉進程中農業用水在渠道輸水過程中的水滲。灌溉渠道的防滲不但讓農業用水得以合理的節約，而且對灌溉渠道自身的牢固性有很好的效果。渠道防滲技術的應用，大大減少了前期渠道的施工與后期渠道的維護投入資金，并且可以節約土地資源，使輸水速率加快，有著明顯的優勢性。

1、水利工程渠道的基本概述

水利工程渠道是水利工程中重要的基礎設施，它大部分是通過水渠管道來實現運輸地下水或生活用水的功效。有些水利工程渠道用以農作物澆灌或用水的引水工程。水利工程渠道是把水從一個地區運輸到指定地區的“交通樞紐”。所以，渠道工作周期的問題和使用成效的好壞直接關系農田灌溉和用水。在水利工程渠道中常常會產生各種裂縫，有些是因為渠床在強冷天氣中結冰導致局部發生凍脹破壞，而有些則是因為防滲材料本身的不穩定引起的。經常會出現混凝土面板由于氣候的變化而出現的凍脹破壞或是防滲層由于材料性能不穩定而出現的各種裂縫。以上因素都會一定程度破壞渠道防滲性能。

2、我國灌溉渠道防滲措施應用現狀

我國在灌溉渠道防滲技術的應用上，從防滲材料的性能到防滲的工程技術與歐洲發達國家對比，還存在著一定的差距。在前期，我國渠道的防滲方法是主要采用三合土、漿砌石塊等方法用來輸水防滲。到70年代之后，混凝土技術漸漸在渠道防滲中被人們采用。到80年代后期，塑料薄膜、瀝青油氈布等膜料材料得到了應用。到90年代后期，在渠道防滲中逐漸采用土壤固化劑，增強土壤的防滲能力。到現如今，我國渠道防滲工程經歷不斷發展，在防滲材料和防滲斷面結構形式方向得到較大的的發展，渠道的防滲材料的種類正由原來的的單一走向材料復合。使用由單一向復合的方向發展。防滲措施種類繁多，其性能也有差異。

2.1 土料壓實法

土料壓實防滲就是在渠床表面建立一層壓實的土料防滲層.當前生產上采用的土料壓實防滲方法主要有壓實渠床土壤以減少滲漏，利用粘土、沙粘土建立壓實的防滲層等，其防滲效果良好，可就地取材，造價低廉，施工簡單。通過試驗，經壓實渠道，通常能夠降低滲漏量的30%～65%，土料壓實層厚度越大，就壓的更加緊，渠道的防滲效果就越佳。但其水流速較小，抗凍性、耐久性不理想，勞力較多，所以該方法更為適合在氣候溫和、區域水流速低的中、小型渠道。應根據土性質，對回填土壓實通常是采取靜壓碾壓、振動碾壓及夯擊等方法，如圖1。靜壓碾壓就是作用與土體層外力不伴隨時間變化；振動碾壓就是作用與土體層外力會伴隨時間行周期性變化；夯擊就是作用于土體層外力屬于瞬間沖擊力，它的大小伴隨時間變化。在實際應用中，應根據土體實質采用相應的壓實方法。

2.2 澆注水泥土法

水泥土由水泥、土料、水三種原料混合而成，一般都是將其鋪墊在渠床上形成保護層，利用拌和料硬化和膠結之后的特性來滿足防滲的要求。水泥土中的原料大部分是土，所以造價比較便宜，運輸取材也比較容易。該防滲方法的優點在于：料源相對豐富，可做到就地取材；防滲性良好，該方法比土料壓實更優，通常可降低防滲量的80 %～90 %；操作簡單，技術不復雜，易掌握；投資較少，造價相對要低；可應用拌和機、碾壓機等設備進行施工，可充分發揮出設備的實際效用。但由于水泥土的早期強度不高、抗凍性不佳，局限了它的應用。

2.3 砌石密封防滲法

砌石密封法他所用到的主料是石材，具體施工方法有護面法、擋土墻法（圖2）。此法所用材料簡單，因此，可就地取材，石料堅固耐用，可以抵抗水流對水渠的長期沖擊，且石料可以很好的與地基磨合，密封不易下滲，可用壽命時間長。石料是強度很高的材料，因此此法有非常好穩固性和防凍性。此防滲方法對取材的要求又不高，因此，在我們的渠道施工中應用極其廣泛。

2.4 澆注混凝土法

此法在防滲應用中是最為廣泛的方法之一，他所用的到的主要材質是混凝土，他的防滲防漏效果優良。因其所用材質的堅固性好，此法防滲抗沖擊性效果明顯。該法的強度和模塑性不錯，堅固耐用，且利于后續管理修繕。由于膜料質量輕、用量較少、總體防滲造價低，每平塑膜防滲造價是混凝土防滲6.5%～10%。施工一般是采取填挖土方，鋪膜及膜料予以接縫，技術操作簡單，大幅縮短工期；耐腐蝕性較強，土工膜不會受到酸、堿及土壤微生物侵蝕。實踐表明，該防滲方法的防滲性能良好、穩定，防滲效果可達到0.05～0.08m3/（m2·d），通常可降低防滲損失的90%～95%，且具有良好的抗凍性。其不足在于保護層所需粘土較多，占地較大，且允許流速不大。

2.5 用膜防滲防漏法

在目前，防滲用膜所用主要的膜料只有PE膜、PVC膜、改良性膜。此種防滲方法所用料具有非常好的柔韌性，因此能很輕松就對一些變形問題，此法可應用于各種各樣的不同形狀渠道工程，且此法的用料價格低材質輕，方便施工，施工所用成本就降低了，此法在我們防滲工程中得到了廣泛的應用。不過，此法也有它的缺點，就是材料較薄易破，因此在防滲過程中對施工技藝的要求非常高。

2.6 鋪設瀝青法

瀝青防滲法的主要用料為瀝青、薄膜、混凝土等。用瀝青做為此法的材料，他的防滲防漏效果非常好，而且本身的材質就具有堅固耐久、防凍抗腐的效果。作為大面積防滲，所用材料多，成本上升，那么選擇些法可以有效的解決這個問題。此法所用材料成本低，施工簡單從而降低施工成本，加之瀝青等用料的防凍效果不錯，又可以有效解決裂縫問題，施工過程高效簡單。瀝青的防滲作用非常好，是我國工程建設不可或缺人材料。在鋪設時需予以相互搭接，接縫應用熱瀝清予以粘結。埋藏式瀝青薄膜能夠使渠床得到平整、壓實，在將雜草處理后，灑上少許水，再把200℃熱瀝青通過機械噴灑2～4遍，以構成一層不透水薄膜，厚度大概為4～5mm.為避免瀝青老化、破壞，要鋪設適量素土予以保護，小渠道的厚度控制在10～25cm，大渠道則控制在30～50cm。

3、灌溉渠道的防滲方法

自古以來，渠道建設是我國灌溉節水的有效舉措之一，但此法也存在著諸多的不利因素。有數據表明在我國大部分水渠下滲水量比重占水渠引水量的百分之四十，有些灌溉、防滲條件差的地區甚至達到了半數之上，水量下滲是引水水量流失的最主要原因，水量損失非常之大。因此，針對渠道的滲漏問題，我們可采用一些具有針對性的方法來提升渠道用水指數，達到最好的經濟效益和最高效的資源效益。我們可以著重從兩方面入手，一是著重改進灌溉渠道的防凍防滲技術，二是著重加強灌溉渠道系統工程管理水平。

3.1 改進渠道防凍防滲技術

可從以下兩方面去做，一是改進防滲技術，可應用更好的、更有效的防滲材料進行改進。而我們一般所用防滲材料是水泥土和土料。這種土方法只適用于一般水流較慢的渠道防滲，而流速流量大的大中型灌溉渠道無法適用。由于漿砌石有著抗流速性好、耐磨、防凍害，以及良好的防滲性及高穩定性等特點，在我國渠道防滲處理中有廣泛應用。雖說其在防滲技術中有較大比重，但是其施工控制有難度、造價浮動較大。二是提升渠道防凍脹力達到防滲目的。在傳統設計中，更為重視提升渠道“抗凍脹”，但伴隨社會經濟的發展，以及思維變化，當前采取“適當削減凍脹”理念的實踐有效防止了凍脹害。在實際操作中所采用的防凍脹主要有關方向：（1）科學合理的奠定渠道基礎。對于鹽漬土、凍脹土等特殊土層的基渠道開展土層的強夯或置換。（2）選用合適的渠道防滲結構形式。如果是中小型渠道則需要因地制宜應用襯砌結構和多種形式斷面。

3.2 提高灌溉渠系工程管理水平

可以不斷加快更新工程施工的技術工藝；加強施工技能的改造；以及建立健全我們的灌溉工程后續保養體系等措施加快提升灌溉渠道管理水平。比如：積極開發防滲襯砌設備，并著力提升襯砌設備施工技能。因為目前國內市場上開發應用的防滲工程施工機械存有著品類稀少的問題，特別是我們的大型灌溉渠道工程設備，更為稀少，這些設備的缺失極大程度的阻礙了工程工作的進度。而現有的渠道施工設備功能卻是非常單一的，效率低下，根本無法很好的應用在我們的灌溉渠道建設中。矛盾就在于現有的渠道施工機械已無法滿足實際施工過程的性能需求。所以我們應當在現有的施工機械基礎之上進行改進和完善，達到一步到位的工程效率，研發具有針對性的工程設備，以提高設備使用率，機械設備的改善更好的確保了工程質量，提高了灌溉渠道防滲技術。

4、我國灌溉渠道防滲技術未來發展方向

為了未來能更好的發展我國灌溉渠道防滲措施，可以朝以下兩個主要方向發展，即提高防滲功能和提升耐久強度。改良好混凝土防滲法的抗凍耐久性能，學習國際上的先進技術，引進開發更為先進的防凍耐用的復合型防滲材料。把凍害影響做為防滲研究的主要問題方向，應用新的防凍脹結構在渠道建設中。再則，改進我們的施工技術，就是在施工過程中，使用先進的施工設備，努力實現全方位的機械操作，改變人工操作的現狀。

5、結語

改進渠道防滲技術施工是個非常復雜的過程，用料品種不一，同時施工環境和條件又有很大的差異，因此要做到因地因時合理調整防滲工程施工，以期達到渠道防滲的低投入、高效益且經久耐凍，為我們的防滲技術革新畫上一個完美的句號。

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作者簡介：張瑩，（1983-）女，陜西咸陽人，西北農林科技大學，農業水利工程，工程師