(隆昌縣沱灌工程管理處, 四川 隆昌 642150)
渠道防滲技術在小型農田水利建設中的應用及其作用
王 林
(隆昌縣沱灌工程管理處, 四川 隆昌 642150)
渠道的滲漏不僅降低了渠系水的利用系數,減少了灌溉面積,浪費了水資源,而且還會增加灌溉技術和農民的水費負擔,甚至會危及工程的安全運行渠道防滲工程技術的使用,是節水灌溉中十分重要的措施,能有效地防止渠道滲漏,可節約有限的水資源,緩解農業與工業和城市生活日益突出的供水矛盾,推動節水型現代農業的發展。
防滲;技術;農田;渠道
小型農田灌溉渠道的渠床土質一般為土質或砂礫石層,滲漏相當嚴重,滲漏損失水量一般為30%,個別的高達50%。渠系水的大量滲漏,不僅降低了灌溉水的利用率,浪費了水資源,減少了灌溉面積,影響農作物適時適量受水。根據實踐經驗總結,新建渠道采取防滲措施長遠效益要大于不防滲,前者一次性投資大,但可減少渠道引水量,縮小渠道斷面,降低渠道運行管理費。
1.1 磚砌體防滲
普通粘土磚可用于小型渠道防滲,磚的標號應不低于100號,磚砌體用M5.0以上水泥砂漿砌筑,表面用M7.5以上水泥砂漿抹面,可提高渠道防滲能力。
磚在砌筑前一天澆水濕潤,不宜采用即時澆水淋磚即時使用;磚體應上下錯縫,內外搭砌,灰縫平直,厚薄均勻,砂漿飽滿,水平灰縫厚度和豎向灰縫厚度一般為10mm,墻體中不得有長度大于30cm的通縫;磚的轉角處和交接處應同時砌筑,對不能同時砌筑而又必須留置的臨時間斷處應砌成斜槎,磚的斜槎長度不應小于高度的2/3。
1.2 石料襯砌防滲
石料具有就地取材,施工簡單,抗沖刷,經久耐用等優點。砌筑砂漿標號不低于M7.5,勾縫砂漿標號應高于砌體砂漿標號,石料應堅實新鮮,無風化剝落層或裂紋。
砌石體應用鋪漿法砌筑,在鋪砌灰前,石料應灑水濕潤使其表面充分吸收,但不得殘留積水;砌筑時要求內外搭接,上下錯縫,拉結石、釘掛石交錯布置,灰漿飽滿,灰縫均勻,縫寬2-3cm;為滿足防滲要求,砌體應開槽勾凹縫,水泥砂漿勾縫前,縫槽應沖干洗凈,縫中無殘留灰渣和積水,縫面濕潤,縫寬3厘米,縫深3-5厘米,灰漿飽滿,壓實后用圓條拉光,凹縫砂漿應嵌入縫內約1.5cm,勾縫后養護10-14天。
2010年竣工的隆昌縣小農水黃家鎮金銀坳渠道,渠長1.93km,底板為0.1m厚C15混凝土,側墻為M7.5水泥砂漿砌條石,M10水泥砂漿勾凹縫,襯砌高度0.8m,渠底寬1.0m,渠道縱坡比降為1/1000,設計流量為0.58m3/s,渠道運行至今完好如初,新建時糙率約0.018,運行多年后仍能達到0.02,防滲效果較好。
1.3 混凝土防滲
混凝土防滲要求渠床堅實,具有防滲效果好,糙率小,抗沖耐用等優點。分為現澆和預制襯砌兩種方式。
1)預制板防滲。混凝土襯砌常用的混凝土標號為C20,但接縫多,防滲效果不如現澆號。板厚8-10cm,以人力施工為主時,一般板重以80-120公斤為宜。多直接置于土基上,有條件可以加設砂卵石墊層。
2)現澆混凝土防滲。適用于各種斷面,防滲效果好,墻體混凝土一般為C20,底板混凝土一般為C15。
混凝土澆筑應連續進行,澆筑間歇時間應根據氣溫按規范確定,混凝土和易性、強度、耐久性等應滿足設計要求。混凝土施工中應做到攪拌透徹、澆筑均勻、振搗密實,宜采用機械振搗,抹面應平整光滑,不得出現蜂窩、麻面、裂縫等外形缺陷等。澆筑后應加強混凝土養護,以保證混凝土強度和耐久性。在軟硬地基變化的地方,由于基礎承載力不一樣,需設置沉降縫; 為適應溫度變化, 混凝土襯砌需設置伸縮縫,小型渠道一般只設橫向縫不設縱向縫。縫間距為15米,縫寬2厘米左右,用瀝青混合物,聚乙烯膠泥塞縫。切實搗固填實接縫,增強渠道抗變形能力。
我縣2011年竣工的小農水工程響石鎮高洞渠道,渠長1100m,底板為現澆混凝,襯砌高度0.5m,渠底寬0.41m,渠道縱坡比降為1/1000,設計流量為0.1m3/s,底板厚0.08m,每15米設一橫縫,伸縮縫寬0.02m ,用瀝青填塞,水泥砂漿勾凹縫,運行至今,伸縮縫完好,混凝土底板無其他裂縫,混凝土防滲渠道完好如初。
1.4 水泥砂漿抹面防滲
水泥砂漿抹面用于新建磚砌渠道,水泥砂漿掛網抹面多用于漿砌條石老渠道和已風化的巖石渠床。抹面砂漿標號為75-100號,厚度為2-3cm 。抹面前側墻和底板要清除風化層,鑿毛,清洗干凈,抹灰前將露出墻面的舌頭灰刮凈,清理好基層,澆水保持濕潤,不顯浮水,分次抹面壓實趕光。初凝后養護10-14天。
1.5 水泥土預制構件襯砌防滲
水泥土是以當地的沙壤土為主要原料,加少量水泥(占總量的10%~15%),微量的外加劑和適量的水拌和均勻,采用專用機械設備壓制成不同規格的板塊,經灑水養護一段時間后即可使用的建筑材料。是一種就地取材,施工簡易,造價低廉的低強度襯砌材料,其耐久性不如混凝土。
水泥土預制件要分段砌筑,每隔5m左右設置1條伸縮縫,縫寬3cm,砌筑第二天開始養護10-14天以上,再用水泥砂漿抹面,增強其防沖能力。
由于水泥土預制件強度低,耐久性差,使用范圍不是很廣,嚴寒地區用于水利工程不夠理想,我縣到目前為止還未使用過。
2.1 渠道防滲是改造現有工程,使之充分發揮潛力,節約用水,節約資金的好辦法
渠道防滲是減少水量損失。發展節水型農業行之有效的主要節水技術,是大中型灌區實行節水灌溉的重要措施。渠道的滲漏不僅降低了渠系水的利用系數,減少了灌溉面積,浪費了水資源,而且還會增加灌溉技術和農民的水費負擔,甚至會危及工程的安全運行。為了減少渠道輸水損失,提高渠系水利用系數,一方面要加強渠系工程配套和維修養護,有計劃地引水和配水,不斷提高灌區管理工作水平:另一方面要采取渠道防滲工程措施,減少滲漏損失水量。因此實施渠道防滲技術很有必要。我縣通過7年小型農田水利建設,對小農水渠道進行合理的防滲處理,共計新增 節水灌溉面積3.5萬畝左右,節約的水量可以灌溉約1.2萬畝稻田。
2.2 減少渠道滲漏損失
渠道防滲工程措施減少渠道滲漏損失、節省灌溉用水量、更有效地利用水資源,降低灌溉成本,提高灌溉效益。
2.3 防止渠道水污染
渠道襯砌后能防止渠水從地下水或土壤中吸入有害物質或其他物質,還可防止地面污染水流入渠道,造成渠道水的污染。
2.4 防止渠道沖刷、淤積和坍塌
渠道防滲一般結合防沖、防淤、防塌,土渠不能防沖,也不能防滲,渠道襯砌后,減小了渠道斷面糙率,加大了渠道流速,渠道不容易淤積,并且能夠防沖。
2.5 提高輸水能力,縮短輸水時間
渠道經過防滲處理后,糙率大大減小,流速增大,可以縮短輸水時間40%以上,或可節水1/3以上。使農作物能夠及時得到灌溉,有利于農作物的生長,提高農作物的產量。
2.6 節約工程運行費用
襯砌后的渠道可減少淤積,避免雜草叢生,防止渠道坍塌、沖刷和動物打洞。可以減少渠道清淤費用、除雜費用及渠道修復費用,因此能節約大量的維修養護資金。
首先對各級渠道滲漏情況進行摸底,對灌區渠系水利用系數進行測定,摸清渠道節水能力,確定哪些渠道應采取防滲措施,采取那種防滲措施,通過方案比較,優化防滲措施,并進行經濟效益和社會效益分析,給渠道防滲工作決策提供科學依據。
其次積極推廣使用新型防滲材料,漿砌條石、漿砌磚體,混凝土等圬工材料運輸量大,需要較多的勞動力,施工復雜,造價較高,因此有必要采用造價低,施工方便、效果好的新型防滲材料。
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1007-6344(2017)08-0126-01
王林(1969.7.14)男,大學學歷,職稱:水利工程師(中級)