防滲渠道施工工藝在農田水利工程中的應用研究

陳 亮

（新疆世紀農豐土地科技有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

農田水利工程的建設效果可直接影響農民群眾的經濟收益，實現防滲渠道施工有利于節能減排，提高水資源利用率。傳統渠道澆灌技術存在一定漏洞，常常發生滲透問題，因此加快防滲施工渠道建設有利于避免水資源浪費，降低地下水上升造成的農田堿化風險，在經濟和生態上都有良好體現。

1 農田水利工程出現滲透的原因

農田水利工程中灌溉是必不可少的過程，但是在實際應用過程中，灌溉又常常出現滲透問題，從一定程度上影響著農田發展的實際水平，同時也會造成大量水資源被浪費，降低農業發展的經濟效率。灌溉渠道出現滲透的原因有很多，當前我國很多地區的農業工作者都未經過專業化培訓，在進行渠道施工時往往存在操作不規范、技術應用質量不合格等問題，導致農田水利工程最終建設質量受到影響，為后期應用預埋下較大的安全隱患。地理環境因素決定了農田灌溉的方式方法，如果農田灌溉的設計人員不能對轄區范圍內的地質問題進行全方位考量，土地及地下水中酸堿性物質含量就不會被測定出來。目前常見地質情況有濕陷性土壤、沙土土壤、鹽性土壤等，其中鹽性土壤中含有大量的鹽分，如果農田水分缺失后，就會析出鹽分，侵蝕土壤，而且后期灌溉渠道建成，土層中含有的酸堿物質就會開始侵蝕渠道材料，引發滲透問題。建設防滲渠道對我國農業發展具有重大意義，僅需要在原有渠道工藝上進行改造，就能夠實現綠色環保、生態節能等目標，在可行性上具有巨大優勢。

2 農田水利工程中應用的防滲渠道施工工藝

2.1 土料防滲

防滲渠道中使用的土壤材料直接影響到后期水利工程的應用質量，相關人員在選擇土料時不僅僅需要考慮到工程建設問題，同時還要結合實際地址情況與材料價格。從價格因素來說，經濟性最高的就是就地取材。采用就地取材的方式能夠有效減少運輸費用，可以提高農田水利工程的經濟性，但是往往當地的材料質量無法達到工程建設需求。例如砂礫層上有黏土材料，很容易因為外界溫度變化過高而造成性能缺失，降低渠道的使用年限，耐用性得不到保障，所以土料防滲渠道一般都應用在氣候溫差較低，變化波動不大的地區，或者一些對防滲系數要求不高的農田水利工程。因本次建設項目地理位置為葉爾羌河平原地帶，土壤類型多樣，土壤質地以中壤和沙壤為主，耕地熟化程度高，土層深，保水保肥能力強，潛在肥力豐富。2016 年全縣平均pH 值8.14，水溶性總鹽3.42mg/kg，有機質含量14.01g/kg，全氮0.71g/kg，水解性氮69mg/kg，有效磷18.0mg/kg，速效鉀118mg/kg。所以符合就地取材要求。施工人員在對渠道進行施工前，首先需要做好施工地區表面的清潔工作，粉碎表層土料，將粉碎的土料過篩2 ～3 次，將土料中存在的草根樹皮等雜志清理出來，以免因為雜物過多而導致后期工程建設質量受到影響。土料含水量需要根據農田水利工程建設調配，首先依照施工標準要求進行材料干拌，然后加水濕拌，采取分層鋪設的方式，等待第一層鋪設完成后再鋪設下一層，指所有材料全都鋪設完成后，對土料渠道進行適當的防護與保養，防止開裂、破損等問題的發生，土料防滲渠道建設方式和水泥土建設方式十分相似，在實際應用時具有很強的滲透性，一般在北方地區應用較少，因為北方氣溫寒冷干燥，所以均使用干性水泥或不使用土料防滲。

2.2 渠道斷面設計防滲

設計好渠道斷面設計能夠強化防滲效果，在設計渠道斷面之前，要了解地區的地形地勢以及土質情況，合理控制渠道水深與河寬之間的比例，做好后期數據校對工作，例如核對參數時可以使用機電排灌標準，確保渠道斷面設計尺寸滿足實際工程應用的設計需求。等待圖紙結構確定下來后，施工人員就可以進行填方、挖方等工作，協調好設計點與監測點之間的關系，對渠道進行放樣處理之前，規范地面平整度，保證后續施工能夠符合實際工作要求。防滲渠道施工的難度相對較高，所以需要采取的工藝復雜程度也比較高，例如施工人員往往需要處理地面沉降、裂縫、漏水、凍脹問題等，土壤中的水分很容易受到外界環境溫度影響而結冰，導致土壤中的顆粒間距不斷增加，擴大土壤體積，形成凍脹現象，使渠道地面高度無法滿足施工要求。因此在渠道斷面設計時，需要結合當地地理環境與溫度進行。

2.3 混凝土防滲

混凝土材料具有良好的防沖擊性，經濟性高，使用年限較長，因此混凝土防滲也是當前農業水利工程中使用頻率較高的一種防滲技術。梯形混凝土防滲渠道組件設計圖如圖1 所示。在對渠道進行混凝土澆筑之前，施工人員要檢查好支架、模板、素砼等材料的質量，而且在對混凝土進行澆筑時，需要一次性完成，不能出現拼接縫。主要采用組合式普通鋼模板，輔以相應的木模板。模板要具有足夠的強度、剛度及穩定性，表面光滑平整，接縫嚴密，模板安裝按設計圖紙測量放樣，不承重的側面模板，應在設計強度達到50%以上方可拆模，承重模板一側應在達到設計強度的70%方可拆模，梁、板、柱工程達到設計強度的100%方可拆模。混漿振搗要分層進行，一般情況下會選用平板振搗器，振動時間保持在20 ～30s。上層混凝土澆筑之前，要確認好下層混凝土是否已經初凝。混凝土的攪拌采用0.4m3自落式拌合機拌合，混凝土的拌和時間應根據坍落度確定，一般不宜少于1.5min。從拌成到開始澆筑，以不超過45min 為宜。混凝土溫度一般控制在15℃左右，當外界氣溫高于30℃時，要采取措施控制出倉溫度滿足要求。混凝土的運輸采用機動小翻斗車，運送混凝土的車箱要嚴密防止漏漿，其砂漿損失應控制在1%在混凝土澆筑完成后，混凝土表面在澆筑完畢后12h 內進行養護，養護的方法采用濕養護，即進行人工灑水或利用水泵配水車抽水養護。要保持不少于兩周養護時間、避免開裂現象出現。

圖1 梯形混凝土防滲渠道組件設計圖

2.4 混漿砌石防滲

混漿砌石技術就是在利用機械設備來攪拌砂漿，混漿砌石技術的使用時間為3 ～5h，而攪拌混漿的時間為3 ～5min，一旦砂漿凝固就無法使用。建設本項目時應用的砂石材料要根據實際地質情況進行選擇。經過現場踏勘與調查，選在阿爾斯蘭巴格鄉烽火臺砂石料場，該料場砂礫石儲量豐富，從棵粒成分看以4 ～8cm 粒徑占多數，該粒徑占36.7%，2 ～4cm 占24.3%，大于8cm的粒徑占17.22%。砂為細砂，砂含量22%～26%，含泥量8.4%，云母含量3.6%。已開采的砂礫石料場的供給完全可滿足項目建設對天然建筑材料的需求。砌筑過程中一旦砂漿發生滲水或離析情況，需要在進行砌筑前采取二次攪拌處理。每一個攪拌設備臺班上要加工三組體砂漿石塊。處理第一層石塊砌筑時，要攪拌好基地混漿，石塊材料形狀要選擇一些平面石料，面積大的防止在最下層，保證每塊石料接觸地基要均勻，然后砌筑角石，兩側角石的準線要保持一致，先處理內外兩側石塊，然后將內部石塊當做面石，然后填充中間的腹石。在整個砌石的過程中，需要施工人員手工用小石子將縫隙填滿，減少渠道表面的縫隙。等到石塊砌筑達到三層以上后，石塊與石塊之間不能有直接接觸，在保證石塊砌筑厚度達到預期要求后，就要確保總體灰縫鋪設完整。砌筑要分層施工，然后一次性找平，灰縫厚度要保證在20 ～30mm，兩個之間的錯峰距離要保證在80mm 以內，每隔10 ～20m 就要進行一次伸縮縫處理[1]。

2.5 引進新興材料

隨著我國科學技術的不斷發展，社會人口基數也在越變越大，水資源使用量每日劇增，可供人類社會生產使用的水資源越來越少。為確保自身生活，開始有更多的人重視資源的節能利用。農田水利工程中灌溉渠道應用中會有很多涉及水資源利用的內容，所以需要在對防滲渠道施工時做好節能環保措施，避免資源的浪費，讓水資源被發揮出最大價值。新興材料的崛起代表農業工藝技術開始向著更加先進的方向邁進。例如土壤固化劑就是當前應用程度較好的一種新興材料，雖然其能夠有效提高土壤的固化效果，但是土壤固化劑抗凍能力較差，無法適應溫度變化較大的地區，且土壤固化劑的應用壽命比較短，為了提高材料的性能，我國研究人員也是針對實際情況與渠道施工特點進行不斷研究，爭取盡快研制出使用效果好且經濟實惠的防滲技術[2]。

除了常見渠道建設以外，想要實現灌溉防滲，還可以使用暗渠、暗管鋪設的方式來提高防滲效果。雖然暗管、暗渠的鋪設造價過高，但是應用效果十分可觀，且技術對土壤適應范圍廣，使用壽命長。在進行暗渠鋪設時，要考慮到轄區范圍內的地形地勢，以免溫度過低管線破損，為了降低管道材料之間的滲透性，還需要用橡膠圈將兩個管道材料連接起來[3]。

3 結束語

綜上所述，為了踐行綠色生態目標，促進農田水利工程發展，積極使用防滲透渠道施工技術十分必要。在建設防滲渠道時，要結合實際地址特點，科學選擇施工材料，提高農民高新技術應用意識，做好技術推廣工作，確保防滲透渠道建設質量與應用效果，促進我國節能減排，綠色生態等戰略發展目標。