灌溉渠道防滲設計與技術分析

【摘要】我國是農業大國，人口數量也位居世界前列，對于水資源的需求量巨大。在全球水資源短缺的環境下，節約用水是我國可持續發展要堅持的一項重要工作。我國灌溉渠系水利用系數低，渠道滲漏量所占渠系灌溉損失水量比例很大。因此做好渠道的防滲工作，提高水資源的利用率。

【關鍵詞】灌溉渠道；防滲設計；技術

1、渠道防滲的意義

水利工程中的渠道防滲技術，是有效的減少渠道滲漏量，減少水資源不必要的流失，提高渠道輸水能力的重要措施。渠系在輸水過程中，渠道滲漏量占輸水損失的絕大部分。一般情況下，渠道滲漏量占渠首引水量的30%-50%，有的灌區高達60%-70%，損失水量驚人。渠系水量損失減少了灌溉面積，浪費了珍貴的水資源，導致農作物減產。因此，對渠道防滲工程中的技術措施進行深入研究是具有十分重要的現實意義。

2、設計方法

2.1前期準備工作

在設計之初要對該區域的氣候、水文、氣溫、地形、地質等自然情況做充分調查，對工程所在地土壤的含水率、干密度、孔隙度、凍漲系數、滲透系數、抗剪切強度等性質做調查取樣，獲得準確數據，掌握灌溉地區的地形圖、渠道平面布置等相關信息，為科學設計渠道做好前期準備工作。

2.2確定渠道參數

渠道防滲設計的兩個重要的參數是渠道的縱比降及渠道流速，縱比降對于渠道的面積、性能、造價都有著直接的影響，關于渠道縱比降的選取，應以渠道走線與地面坡降為依據，進行實地測量，然后才能確定，要盡量與地面坡度相近；渠道流速應當根據渠道實際的流量和渠道截面類型來進行計算，如流速過快，容易形成沖勢，流速過慢則易形成淤堵，因此對流速的設計要適中，否則應當重新設計渠道參數，選擇合適的截面形式。

2.3做好截面設計

不同形式的截面設計對于渠道的過水量有不同的效果，但整體上對于渠道的過水能力影響不大，設計截面要考慮灌溉的要求、施工環境、工程造價等相關因素。經過大量的工程實踐驗證，在渠道截面的形式中，半圓形截面最為合適，但由于工程施工諸多因素的影響，半圓形的截面難以推廣應用。我國的渠道現今常用的截面為矩形和梯形，這兩種形式的截面施工難度低，經濟效益高，并且能夠滿足工程預期的需要。隨著技術的發展，U形截面越來越多的被應用，U形截面相當于半圓形截面的一種加高延伸，在技術條件、工程成本等因素允許的情況下，可以選擇此種截面，有利于提高渠道的綜合性能。

2.4設置伸縮縫

對于混凝土襯砌渠道來說，要考慮混凝土的脹縮和不均勻沉降的問題，伸縮縫一般設置在渠道內，橫向伸縮縫每隔數米設置一道，縱向伸縮縫沿渠道長度設置。

3、常用的防滲技術

3.1土料防滲

（1）土料防滲是將渠基土夯實或者在渠床表面鋪筑一層夯實的土料防滲層，包括壓實素土、粘砂混合土、三合土、四合土、灰土等。特點和適用條件：對于土料防滲方式來說，其自身能夠達到一定的防滲效果，造價低廉、技術簡單且能夠就地取材，但由于流速小，在抗凍性以及耐久性方面存在一定的不足，非常適合應用在具有較小地區流速以及氣候溫和區域的渠道當中，且當地需要具有相對豐富的土料資源。在該技術實際應用當中，如果在防滲方面具有較高的要求，且砂石料存在缺乏情況，不能夠對后續襯砌方式進行處理，則可以通過土壤固化劑的使用固結土料。

3.2砌石防滲

砌石防滲法分為干砌石護砌和漿砌石護砌兩種，其優點在于具有較強到抗磨、抗沖、耐久性等特點。干砌石護砌主要作用為防沖作用，能夠減少80%左右的滲漏量，具有二十年以上的使用年限。砌石防滲法漿砌塊石宜采用一般采用厚度20～30cm，襯砌的石料必須具有平整的一面，且質地堅硬，無裂紋。對于石料豐富、容易滑坍的傍山渠段，砌石防滲法是一個良好的選擇。

3.3混凝土防滲

按照襯砌施工方式的不同，可以將其分為預制以及現澆這兩種方式。在對混凝土防滲層進行現澆處理時，除了具有伸縮縫成型夾板以及分塊兩側擋板以外，還需要具有外模板的設置，避免因此無法保證施工質量。為了對模板進行節約，在降低成本的基礎上對工程施工質量進行提升，可以根據實際情況選擇滑模振搗器以及分塊跳倉法進行施工。近年來，往往通過襯砌機的使用對U型混凝土渠道進行澆筑，并在U型渠道以及土基梯形上對噴射混凝土進行應用。在完成現澆處理之后，即需要及時做好收面以及養護處理。在混凝土預制板初凝后，即可以對其進行拆模處理，并在達到70%設計強度之后運輸。在實際安砌方面，要保證起具有良好的堅固性以及平穩性，使用水泥砂漿材料做好砌縫的填滿以及壓平處理。

3.4膜料防滲

在具體施工中，要先開挖整平渠道基槽，之后對加工薄膜，對材料進行鋪襯，并在上述施工全部完成后回填保護層。在該技術實際應用當中，保證邊坡穩定性是施工當中的重點，需要保證膜層具有較好的完整性。在完成整平后，要對膜料進行加工，按照渠道的大小情況處理。在形成大幅之后按照從下游到上游、從一岸向另一岸的方式對膜料進行鋪設，保證在實際鋪設當中材料具有較小的褶皺。保護層回填是該項技術實際應用當中的重點，將直接影響到保護層的穩定性以及具體襯砌工作的開展效果，對此，即需要在具體施工中通過壓實以及浸水泡實的方式處理，以此滿足施工需求。

結論：

綜上所述，水利工程是一項具有惠民性質的基礎農業工程，其質量是否過關直接關系我國產業的發展與人民的生活質量。這就要求施工單位應明確水利工程渠道防滲施工的重要性，并通過熟練掌握與合理應用防滲施工技術來提高水利工程整體質量，確保能夠人們的生活與工作提供更好的服務。

參考文獻：

[1]楊文莉.水利工程渠道防滲的意義及防滲技術措施[J].河南水利與南水北調，2015（04）：18～19.

[2]杜新.芻議水利工程渠道防滲的意義及防滲技術措施[J].價值工程，2013（11）：99～100.