水利工程渠道防滲的作用及防滲技術措施探析

李尚武

眾所周知，我國是世界上著名的農業大國，但更是一個嚴重缺水的國家，因而修建水利工程能更好地利用有限水資源，達到利國利民目的。一般水利工程有較長的使用年限，在水利工程渠道施工時需采取相應的防滲措施提高渠道防滲質量和水資源利用效率，一定程度還直接決定水利工程整體運營狀態。所以水利工程在建設過程中應注重渠道防滲作用并適當采取科學合理防滲技術措施，最大限度延長水利工程防滲渠道使用年限，達到預期經濟和社會效益。

一、水利工程渠道防滲作用

一般水利工程渠道防滲有以下作用：1.渠道防滲是通過對現有水利工程進行改造后使其發揮潛力，達到節約用水目的。根據相關實踐得知，運用渠道防滲措施節約下1m3水的投資要遠遠少于修建水庫蓄1m3水的投資。雖然前者在防滲工程上花費了一定資金，然而防滲可減少占地面積和渠道土方工程，更能減小引水規模和縮小建筑物尺寸，降低渠道維修管理費用，節約資金，因而滲透較大的渠道投資較少。2.防止耕地鹽堿化。如果水利工程渠道不及時采取防滲措施則會引發耕地鹽堿化，由于渠道滲漏越來越嚴重，導致兩側農田地下水位逐年上升，灌區出現鹽堿化。3.防止渠水污染。堆砌渠道后可以有效防止渠水從地下水和土壤中吸取有害鹽分或其他不利于水資源的安全物質。4.防止渠道淤積、沖刷和坍塌。一般渠道防滲會結合防塌、防淤和防沖等，部分地區地形有較大的縱坡，因而要求渠道要達到防沖和防滲效果。襯砌渠道后由于斷面糙率明顯減少可加大流速，降低渠道淤積發生幾率。再運用卵石和砼等材料襯砌，其防坍塌和沖刷性能是土渠無法相比的。5.減少排水工程費用。潮濕土地沒有添加襯砌的渠道則會造成地下水位上升，造成土地出現潮濕和鹽堿化，不利于農民耕種。因而需要通過開挖排水渠降低地下水位，或每隔兩年左右清理雜草和淤泥，若渠道采取上述防滲措施則可減少部分費用。6.減少維修管理費用。實踐得知，水利工程渠道襯砌可以有效減少維修管理費用，最重要的是襯砌渠道后可以減少動物打洞，避免雜草叢生現象，更能防止坍塌、淤積和沖刷。

二、水利工程渠道防滲技術措施

1.土料防滲

當前雖然防滲廣泛普及和大型碾壓設備應用，但傳統土料防滲法仍然被廣泛應用于水利工程當中。其中土料防滲具有投資少和低成本等顯著特點，可以就地取材，然而會因反復凍融導致防滲層出現疏松和剝蝕現象，逐漸喪失功能，耐久性較為薄弱。應用土料防滲時需注意以下方面，選取土料原料時必須對其篩選和粉碎，混合土料時應先進行干拌后再對其添水濕拌，與此同時嚴格按照規定控制土料配置和含水率，開展三合土、四合土和灰土施工時應遵守先渠坡再渠底順序原則，當防滲層厚度超過15cm時應對其分層施工，完成施工后應減少凍融、風吹日曬等自然因素對土料防滲層破壞。

2.砌石防滲

砌石防滲法和土料防滲法相比具有施工成本低和取材便利等特點，因而廣泛應用于水利工程渠道防滲施工當中。砌石中運用的石頭原料有較好的耐蝕性和耐磨性，所以在流速快和流量大的水利渠道工程當中必然可以凸顯防滲效果。一般玄武巖、石灰巖和花崗巖等均能滿足水利工程防滲工程質量需求，經簡單加工后便能成為塊石、板石和條石等應用于漿糊襯砌施工。通常還會選擇水泥砂漿作為膠凝材料或運用摻合燒結土的水泥混合砂漿作為膠凝材料，目的在于降低渠道防滲成本。

3.混凝土防滲

混凝土是一種由水泥、骨料、水組合而成的非均質性材料，在濕度、溫度變化條件下硬化并在此基礎上產生體質變形。在水利工程渠道防滲施工過程中降低混凝土最高溫差和溫度可以采取降低澆筑溫度措施，只有在大工程中才能具備相應的條件。混凝土攪拌機出料、卸料、泵送、澆灌振搗等操作都會形成較高的溫度，如果想要降溫可根據不同季節采取相應的控制措施。例如在夏季施工時可將草包覆蓋在整個長度水平輸送管道上并對其噴灑冷水。與此同時也要合理安排混凝土施工進度，需要在上層混凝土初凝之前對下層混凝土進行澆筑，按施工縫處理方式處理層面，避免混凝土出現裂縫。在攪拌混凝土時應改變傳統投料程序，先將水泥、水、砂攪拌后再依次投入石子攪拌，這種攪拌被稱為裹砂法。其顯著的優點在于無泌水，減少混凝土上層和下層強度差，可以有效地防止水分向水泥砂漿面和石子區域集中，保證硬化后的混凝土界面結構更加緊密。此外在混凝土拌合時可添加粉煤灰減少水泥用量，更能提高混凝土的抗裂性和耐久性。或添加引氣劑提高混凝土的抗凍性、抗滲性和抗鹽漬性。經實踐得知，混凝土防滲技術有較好的適用性，便于施工管理，更具有占地面積小、抗鹽漬性以及耐久性好等優勢，可以加快渠道流速，提高防滲效果。

4.膜料防滲

即將不透水膜料作為防滲層鋪設在水利渠床上來達到防滲目的，它具有成本低、施工難度小、環境適應性好及防水效果優異等特點。然而，膜料防滲技術的穩定性和抗沖擊能力較差，因此，膜層防滲施工時必須保證膜層的完整性，掌握膜料與渠道邊坡附著的施工技術要領：渠道平整作業需在渠道開挖完成后及時進行，并清理干凈雜草、樹皮等異物；在渠道下游向上游及一邊向另一邊鋪設膜料時，應注意將膜料保留適當的小褶并平貼渠床來增強其抗沖擊能力，更好地防止水資源滲漏。在膜料搭接中需要合理確定重疊范圍，通常維系在10～5cm左右。可以說膜料防滲是一種新型水利工程渠道防滲技術，近年來，隨著我國經濟水平大幅度提升和科技快速發展，膜料防滲技術應用前景十分廣闊。

5.瀝青防滲

一般水利工程渠道瀝青防滲技術有以下幾種：首先埋藏式瀝青薄膜防滲法；將渠道壓實后對其進行灑水和除草平整，把瀝青加熱后運用機器反復噴灑后形成瀝青保護膜，再鋪設素土對其形成保護層避免對瀝青造成破壞。其次瀝青青席防滲法；選取葦席、麻布和石棉氈等材料并對其反復噴灑加熱后瀝青制成卷材，之后再應用于水利渠道鋪設施工當中，達到防滲目的。在鋪設過程中應注重運用瀝青將卷材相連，避免出現接縫滲漏情況。

三、結語

總之，水資源在人們生產和生活中發揮著不可小覷的作用，如何科學合理利用水資源更是全國乃至全世界關注的熱點話題。而我國水資源損失多集中于水利工程渠道運輸方面，因而需要建設水利工程渠道，使其發揮緩解用水緊張和節約水資源的效果。可以說水利工程渠道防滲質量好壞和水資源利用情況有著緊密聯系，更關系到人們的正常生產和生活。所以在水利工程渠道防滲施工中應積極創新防滲技術，結合水利工程渠道滲漏問題采取科學合理的防滲技術措施，最大限度提高水利工程渠道防滲施工質量，降低滲漏問題發生率，促使水利工程渠道能充分發揮其自身優勢作用，達到預期目標。