王 芳
(甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心,甘肅 白銀 730400)
為了有效推動農業的發展,目前的農田灌溉工作已經成為一個非常重要的發展方向,通過對農田灌溉渠道的改造,可以有效減少水資源的浪費,同時也可以有效緩解目前水資源不足的情況。實踐證明,在實施新的農田灌溉渠道防滲創新技術時,需要綜合考慮當地的地形和氣候,考慮資金和供水的效率,從而提高農業的產量[1]。
農田灌溉渠道在進行農業灌溉時,難免會出現漏水的情況,其原因也是多種多樣的。首先,由于水利工程本身的排水性能較差,導致水利設施的滲漏,這主要是因為水利工程的施工質量不過關,在農田灌溉的時候,本身的排水能力就會下降,從而對農業灌溉和防洪、排澇都有一定的負面作用。其次,施工期間的裂縫也會造成農田的排水問題,由于施工人員的技術和水平不足,從而造成連接的質量問題。最后,由于工程結構的變形,導致了農田灌溉渠道的漏水,在實際的施工中,往往會出現一些不合格的建材,進而導致水利設施的運行性能下降,從而導致農田灌溉渠道出現大面積滲漏。
在農田灌溉過程中,應用防滲技術能有效地減少水資源的浪費。目前,渠道輸水是我國農業生產主要的灌溉手段。隨著人們環保意識的提高,對農業的重視程度也越來越高,所以對灌溉渠道的防滲技術也越來越高。因此,對農田灌溉渠道進行防滲施工措施研究,才能減少滲漏,進一步提高水利設施的綜合效益。常見渠道防滲形式的主要特征如表1所示。

表1 常見渠道防滲形式的主要特征
土壤壓實防滲技術在處理農田灌區滲流方面取得了明顯的成效,已被廣泛應用。該技術使用方便、操作簡單,不需要額外投資,在實際使用中具有明顯的優越性。在實施此項技術之前,應先進行材料特性測試,以保證其防滲標準達到現場要求后方可投入使用。同時,要注重員工的專業素質與能力,定期組織員工培訓,增強員工的安全意識,嚴格遵守生產工藝規范。
石料襯砌防滲工藝選擇石材作為土方,其防滲效果也比較明顯,既能滿足灌溉要求,又能防凍。砌塊防滲技術的創新之處是可任意選擇材料,具有較高的沖擊速度和較強的耐磨性。在具體的施工過程中,建筑結構可以根據場地的特點選擇,一般采用護面結構和擋墻結構。施工前要注意地面的清潔,要按照當地的地貌特征來設計角度,然后在地基上鋪上碎石,接著進行土墻施工,施工工序一般是從下往上。當所有工作都做完后,要對地面進行噴水,以完成表面的養護。
目前,農田灌溉中普遍采用的是水泥襯砌技術,該技術具有優良的防滲性能和較強的抗沖刷能力,而且后期維修比較簡便,大大提高了項目的使用壽命,具有很好的推廣價值[2]。混凝土襯砌技術的創新表現在以下幾個方面:可以將無線遠程控制技術應用于斜坡混凝土襯砌機械,控制無死角,減少工作失誤。從施工技術上看,一般可分成兩種:預制板和現場澆筑。在施工過程中,應充分考慮當地地形特征,預先進行預制板的設計和施工,并參考有關技術要求,對不同材料進行調配和厚度的調節。從節約能源和環境兩方面考慮,選擇混凝土作為防滲材料具有更高的經濟價值。
1)地基處理。在工程中,必須嚴格按照設計圖進行腳線和渠口線的施工,根據工程規模,確定合適的開挖方式,例如人力、機械開挖等。目前,大部分的混凝土襯砌都是新建的水渠,因地勢差異,在挖掘機的施工中,地面開挖的穩定性會受到地面開挖的影響,應按要求進行表面清理,并按要求進行壓實。在填筑施工中,由于其本身的構造不太穩定,所以在施工之前必須進行浸泡處理,然后將其壓實,以達到密度的要求。在原有的渠道基礎上進行改造,必須確保所有的水分都已被完全排出,并在干燥后再進行下一步施工。為了減少其他因素對渠道的干擾和損害,在澆筑作業之前需進行坡道削切(大約1 天),坡面作業規范要嚴格依照圖紙來進行,最好是采用懸掛式精確處理。
2)支模。在混凝土襯砌渠道施工中,支撐結構是十分關鍵的一環。根據材料的選擇,可將模板分為木質、鋼質、混凝土、鋼筋混凝土等。在小規模的施工中,一般采用鋼、木兩種。在模板施工時,應對各參數進行嚴格的控制。首先,保證長度偏差在一個合理的范圍之內,一般采用2 cm 的模板,采用平面鋼模板,精度要求高,誤差小于l cm。其次,在混凝土施工中,薄板厚度和空隙標準值的浮動幅度都有嚴格的規定,木材結構不得大于3 mm,鋼結構不得低于2 mm[3]。相鄰模板必須保持在一個平面上,偏差不能大于l m,裝配時的空隙和相關的輔助設備也應在1 m 以內。裝配工藝要精確,對漿料的外溢進行嚴格的控制,表面平整、變形要在合理的范圍內。現澆模板縱向間距偏差應小于l cm,寬度偏差小于3 cm。
3)正確選擇混凝土材料。①粘合。水泥的選用要根據設計規范,選用符合要求的材料。加強對工人專業技能的訓練,對施工的需求有較深的理解,確保作業的合理性。在保證施工場地要求的同時,盡量減少資源的浪費。②用清水。對工程用水進行規范處理,廢棄污水不得重復利用,否則會影響工程質量。③聚合體。集料場地應符合建筑要求,并具有良好的開放性。集料尺寸需達到設計參數的要求,粗細集料均有相關規范,粗集料直徑不得超過工程中鋼筋2/3,截面長度不得少于邊長的1/4。
4)明確混凝土配比。混凝土作為一種主要的建筑材料,其性能直接關系到工程的質量。在確定原材料之前,要對其進行試驗,并嚴格按照施工規范和現場要求,在符合使用要求的情況下,才能進入工地。物料的比例也要嚴格按照要求進行,不得擅自改變,否則會對項目產生不利的影響[4]。
1)水質要求:飲用水源、地表水、地下水均可應用,工業廢水、污水和沼澤水不能用于生產。
2)水泥品質管理:水泥的選用要分清水泥的種類、強度等級,了解水泥的性質和用法,并按工程實際情況選用水泥,以達到改善工程質量、節省水泥的目的。在建筑工程中,也要重視散裝水泥的選擇。
3)集料品質管理:集料堆場應具有較寬的場地、合適的高度和較大的儲量,以滿足渠道混凝土對集料的各種質量要求,其儲量力求滿足各設計級配的需要,并有必要的富余量。混凝土材料性能指標如表2所示。
混凝土的施工配合比應經過測試,達到設計和施工的技術要求,并獲得批準。混凝土的配比應經過審查,并嚴格按照配制材料配制,不得隨意改變。在施工中出現一次漏配、少配、配差的情況下,混凝土就不允許進入。
4.3.1 混凝土的拌和
當混凝土配合比確定后,對于大中型橋梁,按照最佳的配比順序和時間進行測試,通過測試,確認符合設計指標后方可投入使用。
4.3.2 混凝土的運輸
在混凝土的輸送過程中,混凝土的輸送是混凝土拌和、澆筑的一個重要環節。因此,根據“隨拌、隨運、隨用”的原則,在輸送時,必須保證不出現初凝、不分離、不漏漿、不發生嚴重的泌水、不發生過大的溫度波動[5]。
4.4.1 平倉與振搗
在平倉后進行振搗,禁止使用振搗代替平倉,在振搗期間,混凝土中的粗集料不會明顯下陷,且應盡量避免欠振或過振;使用平板振搗機振搗,將混凝土均勻地覆蓋于整個倉面,使其平整,然后進行振搗[6]。第1 次振動時,動作要均勻、緩慢,直到表面有一層漿液。第2 次振動時,可以稍微加快速度,注意在混凝土板邊和斜角上的振動,如有需要,可以用手工振搗或插入。在澆筑渠底時,先用平振機將料面全部填滿,然后振搗,直至面有漿糊。在保證質量的情況下,混凝土板的澆筑應盡可能快,否則會影響整平、收面的效果,而且不能在半路上無緣無故地停頓。因此,暫停時間不得超過60 min~90 min,否則按施工縫處理,以保證粘接牢固[7]。
4.4.2 收面
收面要達到表面平整、平滑、不漏石、不起麻點的效果。澆筑混凝土后,應及時用原漿進行收面,不能再拌砂漿,也不能灑水收面。其過程是用一根長木棍在地面上涂一遍,直到表面變得平整,然后用鐵泥輕輕涂抹一次,直到大部分的水分都被蒸發掉,然后用鐵泥擦一次,直到變得致密、平整、平滑[8]。
4.4.3 拆模
混凝土澆筑完畢后,待混凝土凝固后再進行拆除,拆除時應注意避免對混凝土結構造成影響。拆除模具時,先將模板的一頭輕輕地撬開,再用硬物在后面拍擊,直到所有的模具都松開,才能從另一頭移開,這樣既不會損壞模板,又能保證水泥板的平整。拆除后的模板要立即清理、整修、檢查,并將其平整,以便以后使用[9]。
4.4.4 養護
最常見的養護方式是將濕草簾、濕蘆席覆蓋在混凝土表層。通常在正常溫度下,混凝土在澆筑后6 h~18 h 內可以進行養護,根據使用的水泥和溫度的不同,養護時要經常澆水,以保證混凝土的表面濕潤。另外,混凝土表面還可以用塑料膜進行保溫、保濕,以保證混凝土的良好養護。膠膜應完全覆蓋水泥表面,確保膠膜中的水分不會揮發[10]。
目前,我國農田灌溉渠道的防滲技術還有待完善,存在一些問題需要進一步研究和解決。在水資源短缺的情況下,要對水資源進行合理的開發和使用。因此,必須結合當地的水文地質情況,采取適當的防滲措施,以促進農業的發展,保證人民的正常生活。