1、浅析渠道防渗技术及应用摘要：本文对渠道防渗技术以及应用实例进行了简要探讨。 关键词：灌区渠道；防渗技术；技术应用 中图分类号：TV732 文献标识码： A 引言： 渠道防渗技术是指通过土壤本身的透水性以及通过在渠道外侧修建起保护层防止渗水等多种措施，提高渠道的防渗力度。通过渠道防渗，可以从多方面改善水资源的利用，提高水渠的质量，避免由于水渠的渗漏等情况而导致的水资源浪费。因此，渠道防渗技术是目前我国农田灌溉节水措施中最为经济，而且易于实施的节水措施之一，是水利建设发展的重点工程。 1 渠道防渗技术 1.1 渠道防渗问题形成原因 1.1.1 化学因素。土壤里面一般会含有盐类以及酸类物质，这些物质
2、和混凝土在一起常会发生化学反应，因而促使混凝土板从局部到整体出现不同程度强度丧失问题。 1.1.2 施工方面的因素。施工人员采用的技术比较落后，加上施工过程中没有严格按照施工规范开展施工作业，这些都给渗透问题的出现埋下了安全隐患，使得水利工程渠道的施工质量受到不同程度的影响。 1.1.3 冻胀因素。假如基土里面含有大量的水分，一旦温度处于 0并且会长时间保持在这个状态时，其内部的水分就会凝结在一起。通常水在固态状态下体积会是其液态下的 1.09 倍，所以，结冰后基土便会给混凝土板产生一定的推力，使其偏离原来的位置甚至会促使结构被破坏掉。 1.1.4 没有做好维护工作。一些细微环节和小问题经常被
3、忽视掉而且得到及时和处理，以至于形成重大事故并带来巨大的损失。 1.2 渠道防渗技术 1.2.1 土料防渗。是通过压实素土、粘沙混合土、三合土、四合土以及灰土等多种方法，将水渠的土料基础打严实或者在土料的基础上再铺上一层防渗土层。土料防渗造价低，投资少，并可以就地取材，但耐久性并不好，受到冻融作用易失去防渗性能，适合于气候温和地区的中小型灌溉渠道。同时，水渠所在地的土料资源应当较丰富，土料防渗技术，一般可以将水资源的渗漏量减少到 60%90%。 1.2.2 混凝土防渗。混凝土防渗在我国广泛应用，具有较好的防渗、抗冲、耐久性能，对气候条件无要求，而且便于管理，应用范围广。凝土防渗技术能减少渗漏量
4、的 85%95%，使用年限也较长，大约 3050 年。缺点在于，材料方面，如果当地砂石方面资源不够，那么就会导致成本较高。所以，由于混凝土防渗法对材料的要求，这种防渗方法最好用于砂石资源丰富的地方。 1.2.3 砌石防渗。砌石防渗主要通过材料和工程方式的不同分为以下几种：干砌石块、浆砌石块和干砌料石干、砌鹅卵石多种不同的方向。砌石防渗的效果大概能减少渗漏量的 70%80%，使用年限在 2040 年，比较于混凝土防渗技术，它采取的过程较简单，并且其他各方面的性能都较强，比如抗冻抗寒、抗腐蚀、抗冲击、抗磨刷等性能都较高，此种防渗技术也应当运用到石料资源丰富的地区。 1.2.4 水泥土防渗。将水泥、
5、水及土料三种材料以适当比例混合之后制作而成的水泥土防渗法。水泥土防渗法主要分两个方向：所塑性水泥土以及干硬性水泥土根据不同的方向运用到不同的地区，干硬性水泥土主要应用于北方，相应的塑性水泥土主要应用于南方地区水泥土防渗法和土料防渗层法相似，工程成本较低程序简单易掌握，并且相较于混凝土防渗法而言，水泥的用量较少，但是承受的流速也较小、抗冻性也较差，所以，水泥土防渗法适用范围也是气候温度较温和、砂石资源较匮乏的地区 1.2.5 膜料防渗。膜料防渗即是采用不透水的膜料，将其作为保护层的方式技术。其最大的特色及优点在于防渗效果很显著，减少的渗漏量在 90%95%。同时，材料轻便、易于运输、工程量不大，
6、较简便、成本低等多方面优点。同时，也具备了其他防渗技术不具备的缺点，即是防穿刺能力低、易老化与土层的粘合性不高不利于水渠的边缘稳定。由于气候温度以及材料方面的原因无限制致使膜料防渗法在南北部地区都可以使用。 1.2.6 沥青材料防渗。沥青材料主要包括，沥青玻璃、沥青砂浆、沥青混凝土等几种材料，用这几种材料进行防渗。它与膜料防渗技术相似，防渗效果也非常显著，减少的渗漏量大约在 90%95%，使用年限在 1025年。沥青材料各方面性能都较好，相较于其他几种防渗技术，沥青材料防渗法最大的优势在冻害严重的地区，沥青的材料适应性强。 2 渠道防渗技术在新疆某灌区中的应用 2.1 灌区概况 灌区建设年代久
7、远,因受历史条件限制,干支渠工程设计标准及工程质量不高,经过几十年来的使用逐渐老化,灌区的渠道衬砌发生严重毁坏,在输水过程中存在较大程度的渗漏。所以，针对遵循减少渗漏、提高效益原则,在水利工程建设中对渠道衬砌进行改造,将防渗相关建设工作做好。 2.2 渠道防渗技术在该灌区的应用 2.2.1 渠道防渗断面。灌区渠道防渗断面主要通过渠道流量并结合工程回填土来源、工期、施工质量等实际情况确定结构。 弧形坡脚梯形断面或弧底梯形断面与最佳水力断面相似，流速均匀，可减轻渠底淤积，也能使防渗渠道变形的不均匀分布有所能改善，渠底的反拱可减轻砼板冻胀破坏与裂缝移位等现象。干渠渠道若采用弧形坡脚梯形断面或梯形断面
8、，支渠根据流量设计一般大于 3 立米/ 秒，若选用弧底梯形断面或 U 型断面，斗分渠一般小于 1 立米/秒。U 型断面与最佳水力断面相似，防渗效果最好，较梯形断面输水损失能降低 3.7%，水流速大，输水输沙强。此外，它的抗冻胀性能好，冻胀程度仅达到梯形30%左右，管理方便，投资较小，机械化施工程度高。 2.2.2 防渗材料 膜料防渗。利用复合土工膜也就是布一膜土工布进行防渗，它的抗拉强度高，抗老化与抗穿透性能好，不需要设置过渡层。此外，土工布的摩擦力较大，比较防滑，易于安砌或浇筑砼板。 2.2 .3 伸缩缝止水材料 在常用聚氯乙烯油膏基础上研制性能类似且造价低廉的焦油塑料胶泥作为新型伸缩缝止水
9、材料，施工方便、造价更低、止水效果好。 2.2.4 其它措施 （1）铺设防渗渠道基槽。近年来灌区渠道衬砌都是在原有渠道上实施的，原渠道大都是土渠梯形断面，在长期输水过程中，水面下已形成不规则弧形断面。所以应采取以下方法进行处理： 若渠基含水量大，为便于施工，应提前停水或通过抽排、翻晒等方法使基土含水量降低。过流较大或有防冻要求的灌区工程应采用换填土等方法。流量小于 2 立米/秒的支渠应先对淤泥和基土进行清理后再填筑，将全渠槽填至设计高度，用 U 形开渠机开挖，然后辅以人工检查及反复修整，直至符合防渗层设计要求。大于 2.01 立米/秒灌区工程，因槽填土方量大，常采用局部填筑方法，填筑面宽度通常
10、比设计宽度宽 50 厘米以上，形成蛙式电夯机正常工作面。开挖时只挖加宽的部分，按整修渠槽方法修整基槽，直到满足设计要求。 （2）铺设土工膜。铺设土工膜按照剪裁、接缝、铺设等项工作程序进行，理论上应考虑实际应用安全系数，采用复合土工膜材料，由于该材料表面摩擦力大，比较防滑，易于安砌浇筑砼板，下层主要防渗材料采用大于 0.25 毫米厚度的聚氯乙烯膜。 成卷土工膜料要按照铺膜基槽断面大小进行剪裁，按照基槽断面大小计算需要的膜料幅数进行纵向铺设，或者根据铺设基槽断面长度确定幅度，以大块膜料方便搬运和铺设进行横向铺设。 料连接有搭接、焊接、粘接三种处理方法，近年来灌区大都将简单搭接及粘接剂粘接改为机器焊
11、接，焊接搭接宽度通常大于 10 厘米，使用双焊缝焊接方法。 基槽经检验合格，将基槽表面洒水进行湿润，确保膜料紧贴于基床。纵向铺设要根据设计尺寸将加工膜料叠成箱式，横放于下游槽后再将一端同先铺好的膜料进行焊接，然后向上游铺开；横向由渠道一岸经渠底向对岸铺设。不管采用哪种方法，铺膜速度都应该与砼铺砌浇筑速度相符，铺膜与砼板浇筑尽量在同日完成，避免膜料裸露空气中过长时间。 （3）安砌浇筑砼板。为保证防渗渠道的效果及持久，在合理正确的设计之外，还要将安砌浇筑砼板施工技术水平不断提高，保证施工质量，尽最大可能实现灌区防渗工程优质、经济、安全。 3 结语： 防渗技术应用应根据渠道,因地制宜地进行选择。进入 21 世纪以来,新疆进行了大批以长距离供水渠道工程建设。在此期间新疆的渠道防渗技术有了较大的提高, 结构型式、防渗材料以及施工方法都有了新的发展。 参考文献： 1张崇明.水利工程中防渗技术的应用分析J. 科技创新导报，2011(19). 2 张晓磊,宁浩.渠道防渗技术探讨J.现代农业科技,2010(10). 3 SL18-91, 渠道防渗工程技术规范S.
