摘要:本文以曹妃甸區壓采地表水灌溉項目為例,簡單闡述水利工程和壓采項目的區別和聯系,并簡析了在壓采項目中,渠道的襯砌、防滲措施及其應用。響應國家號召,在我國地下水超采嚴重的地區,做好渠道防滲措施,增加農業灌溉地表水源,減少地下水的開采,使地下水得以涵養,促進當地的經濟發展和修復生態環境均具有重要意義。
關鍵詞:壓采襯砌防滲
1引言
壓采全稱為節水壓采:做好水資源利用與保護工作,做到節約用水,遏制地下水超采。
為治理好地下水超采問題,河北省水利廳從實際出發,抓住多調水、轉結構、嚴管理、調水價四個重點,強力推進地下水壓采。按照水利部和國家發改委的部署,抓緊研究農業產業結構調整方案,在水土生態脆弱區和地下水嚴重超采區,減少高耗水作物,壓減灌溉面積。加強地下水開采管理,實施區域地下水開采總量控制,嚴格規范地下水取水許可審批管理。
2水利工程與壓采項目的區別
2.1水利工程
水利工程中的河渠綜合治理屬水利水電工程范疇,以防洪興利為主,均為大江、大河、城區主要河道及渠道的干支流,不涉及田間地頭的范圍;其所依據和采用的規范均為水利水電工程系列,水量和洪水計算均以其保護的人口、農田、經濟規模等為主,渠道防滲、渠系建筑物及其配套設施設計標準較高;尤其是人口密集的重要城鎮和區域,經論證其建筑物級別均可提高一級。
2.2壓采項目
壓采項目地表水部分,概括來說就是渠道改造和維修加固,將防滲渠道做到田間地頭,減少地下水開采,將土渠改造為防滲渠道,提高渠道和田間水的利用系數,節約用水。壓采項目中的渠道改造屬農田水利工程范疇,所依據和采用的規范均為農田水利系列,水量計算以灌溉農田面積為依據;渠道防滲、渠系建筑物及其配套設施設計標準均低于水利水電工程。
水利工程以防洪為主,以此為基礎進行河渠及其建筑物設計;壓采項目以所需灌溉的農田面積為主,以此為基礎進行渠道及其建筑物設計。但兩者也有其共性特點,在河渠防滲措施中,壓采項目可借鑒水利工程中的防護型式和材料;渠系建筑也可參照水利工程中的河渠建筑結構和型式;并且渠道岸坡防護結構型式和穩定計算均采用同樣的計算方法。
3壓采渠道防滲型式及材料
3.1渠道襯砌與防滲含義
《中國水利百科全書?灌溉與排水分冊》中定義是,減少渠道輸水滲漏損失,提高渠系水利用系數的工程技術措施,并指出渠道防滲的措施包括:改變渠床土壤滲透性的措施、防滲護面措施和化學材料防滲措施等。
關于渠道襯砌,目前尚無明確定義,一般認為是渠道防滲措施的一種,兩者沒有嚴格區分。對于渠道工程而言,渠道防滲是指減少渠道輸水滲漏損失的工程技術措施;渠道襯砌是指在渠道表面澆筑或砌筑剛性材料護面層的工程技術措施。而在節水灌溉工程技術中,為了表達明確、一致,建議統稱為渠道襯砌與防滲技術。
渠道襯砌與防滲技術是我國目前應用最廣泛的節水工程技術措施,幾乎適用于所有的灌溉渠道。而在行唐地表水節水灌溉工程中,渠道襯砌和防滲技術均應用到了,對于險工段采用鋼筋混凝土進行防滲,而非險工段則采用漿砌石進行襯砌+復合土工膜防滲。
3.2渠道襯砌與防滲的型式及材料
農田水利地表水節水灌溉工程中,渠道襯砌和防滲型式一般采用:矩型槽、U型槽、梯型斷面等,而干渠、和支渠采用矩型和梯型較多,支渠以下的斗、農渠采用U型槽較多。壓采項目中地表水灌溉重點不是干、支渠的襯砌與防滲,而是田間工程,田間斗、農渠多采用U槽混凝土防滲,可分為現澆和預制兩種。
渠道防滲護面的材料有剛性材料、膜料及復合材料。剛性材料:混凝土、磚、石等;膜:塑料薄膜、合成橡膠膜、瀝青膜等;復合材料:灰土、水泥土、止水劑土、復合土工膜等。可針對不同的護砌對象和護砌周邊的情況,采用不同的防滲材料。
4渠道襯砌與防滲措施應用
曹妃甸區地下水超采治理地表水灌溉工程,涉及八農場、九農場、濱海鎮等三個場鎮,包含支渠、斗渠40余條,農渠若干條,防滲及襯砌渠道總長度約113.15km,其中灌排兩用渠道采用漿砌石襯砌,灌溉渠道采用漿砌石襯砌+復合土工膜防滲。
4.1渠道襯砌與防滲
渠道襯砌防滲同時比選了漿砌石護坡防護、現澆混凝土防護及預制混凝土板防護三種方案,經綜合比較后,漿砌石護坡在具有抗浮效果好、抗凍脹性能好、渠道整體性好、原材料供應充足能保障施工進度、清淤方便、投資適中等優點,采用漿砌石襯砌方案。灌溉渠道漿砌石襯砌+復合土工膜防滲,能夠滿足渠道防滲要求。
(1)灌排兩用渠道襯砌設計
灌排兩用渠道功能為在農田排澇期用于排水,灌水期間引水灌溉,灌排排水功能合二為一。由于灌排兩用渠道地勢較低,受地下水位頂托,滲漏損失較小,可以不進行防滲,設計方案采用漿砌石襯砌。清理渠道雜草及表層浮土后,用素土找平壓實,上鋪設反濾土工布、碎石,然后漿砌石襯砌。
(2)灌溉渠道襯砌防滲設計
灌溉渠道地勢較高,為減少渠道輸水滲漏損失,保障農田灌溉用水,提高灌溉水利用系數,設計采用漿砌石襯砌+復合土工膜防滲的組合形式。將渠道清理表面雜草及浮土后,去除草根雜物及尖銳物體,按設計斷面平整渠道,素土找平,然后鋪設復合土工膜(兩布一膜),膜上鋪設水泥砂漿保護層厚30mm,然后進行漿砌石襯砌。
5結語
在水利工程中,堤岸防護越來越多的采用生態的、環保的,能與工程整體性景觀相融合的新型防護型式和材料;而在農田水利工程中,大多還在采用傳統的防護型式和材料。隨著科學的發展,工程技術的進步,希望在未來幾年,能看到更多的生態環保型材料和防護型式應用到農田水利工程中。我們在減少地下水開采、引灌地表水、改善農村水環境的同時,采用生態的、環保的防護型式和防護材料,保護和修復當地的生態環境,創造一個更加生態的農田水利工程。
參考文獻
[1]《節水灌溉工程技術規范》(GB/T 50363-2006)
[2]《小型農田水利工程設計圖集》
[3]《節水灌溉技術規范》(SL 207-98)
作者簡介:胡大偉(1977-),女(漢族),河北唐山人,主要從事水利專業規劃設計。
(作者單位:河北省唐山市曹妃甸區農林畜牧水產局)