悅來灌區渠道防滲襯砌形式比選

程本軍,王麗原

(1.佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002；2.佳木斯市水利勘測設計研究院，黑龍江 佳木斯 154002)

悅來灌區渠道防滲襯砌形式比選

程本軍1,王麗原2

(1.佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002；2.佳木斯市水利勘測設計研究院，黑龍江 佳木斯 154002)

渠道防滲工程是實行節水灌溉和提高渠系水利用系數的重要措施。結合悅來灌區工程地質條件及前幾期節水改造的經驗，和現代新技術、新材料，對渠道分別采取防滲襯砌，通過方案比較，從而選擇更優斷面。

低壓管道；鋼筋混凝土矩形槽；混凝土板防滲襯砌；方案比選

0 前 言

由于渠道防滲有提高灌溉水利用率，保證渠道的輸水安全等優點，因此近年黑龍江省灌區的節水改造和配套工程多采用渠道防滲措施。悅來灌區為黑龍江省已建的重點建設大型灌區之一。豐收南支渠布設在豐收溝地區崗地邊緣，渠道呈南北走向，線路大致順直，通過水利計算確定其工程規模，結合地面高程可知支渠大部分為半填半挖斷面，為減少渠道工程量和工程占地，根據悅來灌區工程地質條件及前幾期節水改造的經驗，渠道均為梯形斷面，采取混凝土板下鋪粗砂和復合土工膜的防滲襯砌措施，本次設計結合以往經驗和現代新技術、新材料，對渠道分別采取低壓管道、鋼筋混凝土矩形槽和傳統的梯形斷面混凝土板防滲襯砌3種形式，進行方案比較，可通過方案比較確定支渠橫斷面形式，從而選擇更優斷面。

1 方案一：梯形斷面混凝土板形式

渠道長8.8km，為梯形斷面，按明渠均勻流公式計算，依據地形條件，采取半填半挖形式，比降為1/10000，渠底和坡面采取混凝土板襯砌，糙率為0.017，渠道分為3段：

3+200-9+400段，設計流量為4.03m3/s，渠底寬3.5m，邊坡為1∶1.5，設計水深為1.34m；

9+400-11+400段，設計流量為2.74 m3/s，渠底寬3.0m，邊坡為1∶1.5，設計水深為1.17m；

11+400-12+000段，設計流量為1.06 m3/s，渠底寬1.5m，邊坡為1∶1.5，設計水深為0.92m。

在修坡整形后的渠床表面鋪設防滲膜一層，防滲膜上再鋪設10cm厚粗砂保護層和預制混凝土板。預制混凝土板尺寸為50cm×50cm，厚度為8cm，防滲膜采用兩布一膜。渠道防滲頂高程為加大水位加一定的安全超高，安全加高都為0.2m。為保證坡面的整體穩定性，防止雨水沖刷及人為破壞，防滲體頂部設置混凝土封頂，封頂為垂直坡面豎埋一塊混凝土板。

2 方案二：鋼筋混凝土矩形槽形式

渠道長8.8km，為矩形斷面，按明渠均勻流公式計算，依據地形條件，比降為1/10000，采取矩形槽鋼筋混凝土結構，糙率為0.017，渠道分為3段：

3+200-9+400段，設計流量為4.03m3/s，渠底寬3.5m，設計水深為2.04m；

9+400-11+400段，設計流量為2.74 m3/s，渠底寬3.0m，設計水深為1.78m；

11+400-12+000段，設計流量為1.06 m3/s，渠底寬2m，設計水深為1.31m。

鋼筋混凝土矩形槽斷面尺寸(寬×高)分別為3.5m×2.70m、3.0m×2.60m、2.0m×1.80m，槽底板厚度為0.6m，下設素混凝土墊層，再下鋪0.5m水撼砂。側墻厚度上為0.4m，下0.6m。矩形槽每節長10m，縱向設置伸縮縫，縫間設止水。進、出口設一字墻與梯形渠道斷面銜接。為滿足抗凍要求，混凝土強度等級采用C25，抗凍等級F200。

圖1混凝土板形式橫斷面圖

圖2 矩形槽形式橫斷面圖

3 方案三：低壓管道形式

渠道長8.8km，經計算，為滿足渠道長距離輸水要求，在支渠首端(樁號3+200處)需建加壓站1座，設計流量為4.03m3/s，設計揚程為12.9m，裝機為1065kw。依據地形條件，采取地埋管道形式，管道埋深為1.5-1.8m，分為3段：

3+200-9+400段，設計流量為4.03m3/s，布置有直徑為1.2m的管道3根；

9+400-11+400段，設計流量為2.74 m3/s，布置有直徑為1.2m的管道2根；

11+400-12+000段，設計流量為1.06 m3/s，布置有直徑為1.2m的管道1根。

均采用聚乙烯PE管，管道厚度為6mm，并根據工程設計需要，設置有排氣閥、逆止閥等相應配件。

圖3 管道形式橫斷面圖

4 方案比較表

具體的技術經濟比較見表1。

表1 豐收南支渠橫斷面形式技術經濟比較表

由上表可看出，方案三雖然工程土方量和占地量最少，但由于布設管道長，管道投資較大，且需要設置二級加壓站，故方案三整體投資較大；方案二介于方案一和方案三兩者之間，占地量較少，但挖方量和鋼筋混凝土量較大，導致工程投資較大；方案一(渠道為梯形斷面，混凝土板形式)最為經濟。它不僅具有防滲效果好、施工方便、易于維修養護、適應土壤凍脹能力強等優點，而且上部預制混凝土板襯砌還可以減小渠道糙率，增加渠道輸水能力，保護渠道不受沖淤破壞，延長渠道使用壽命等特點。因此本次采用此種橫斷面形式，梯形斷面，混凝土板襯砌。

[1]張明帥.渠道混凝土裂縫預防及處理[J].農業科技與信息，2009(22)：33.

[2]韓蘇建，陳濤，孫剛峰，等.關于灌區渠道襯砌結構形式現狀綜述[J].防滲技術，2002(02)：5-8.

1007-7596(2017)08-0115-03

2017-07-22

程本軍(1985-)，男，陜西紫陽人，工程師，從事水質分析、評價工作；王麗原(1982-)，女，黑龍江佳木斯人，高級工程師，從事水利設計工作。

S277；TV543

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