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摘要:文章強調了對農田水利工程渠道防滲技術探討的必要性,從多種因素分析了渠道滲漏現象發生的原因,對幾種不同的渠道防滲技術做了綜合的分析,并提出了農田水利工程渠道防滲的施工要點,針對通水期施工及冬季低溫條件、夏季高溫條件下的農田水利工程渠道防滲施工提出了建議。
關鍵詞:農田水利;渠道防滲;施工技術;季節性施工
1引語
渠道防滲能夠減小滲漏,使渠系里水的利用率顯著提高,降低了灌溉成本,同時能有效防止地下水或土壤中的有害物質滲入渠道,避免渠道中水質受到上游化肥等污染,保證后續灌溉用戶的用水質量。合理應用渠道防滲技術,能使渠道發生沖刷破壞、淤積和坍塌的現象明顯減少,從而提高渠道的輸水能力,延長其使用壽命,降低渠道運行期養護資源的投入,節省人力物力和資金。因此,對農田水利工程渠道防滲技術的探討很有必要。
2農田水利工程渠道滲漏原因分析
2.1環境原因導致渠道滲漏現象發生農田水利工程應用渠道輸水,通常為埋深較淺的明渠,容易受到土壤中酸性物質的腐蝕影響產生渠道破壞。有的地區對化肥使用不合理,大量離子成分隨灌溉水融入土壤中,反向滲入渠道,對渠道工程產生破壞。在部分地區,渠道工程受到風沙侵蝕、凍融破壞等因素影響,渠道混凝土承載能力下降產生裂縫,也會發生滲漏。還有一些農田水利工程附近有林帶等,植物根系對渠道產生影響,容易造成滲漏,渠道中淤泥長草也是發生此類現象的普遍因素。白蟻、田鼠等穴居生物在地下活動也會對渠道造成干擾。
2.2人為原因導致渠道滲漏現象發生人為原因導致渠道滲漏現象,主要是在渠道在使用期間,被用水戶或第三方破壞產生的滲漏。如發生在沿渠生產路上的車禍事故等,容易對渠道造成難以察覺的損傷,實則已經為渠道滲漏埋下了隱患。
2.3工程建設原因導致渠道滲漏現象發生在設計、施工等工程建設環節,也會有導致渠道滲漏的因素。主要體現在設計不合理、施工技術落后、不按規范要求施工等,這些情況下導致的渠道滲漏往往很難得到有效糾正,最終只能通過重建解決。實際建設中,一個灌區內渠系往往分為好幾個標段同時施工,不同標段間的銜接部位也容易出現滲漏問題。
3農田水利工程渠道防滲技術
3.1土料防滲技術土料防滲是利用土料作為防滲材料,采取壓實、夯實等技術方法,使土料成為不易偷稅的整體的防滲技術。其優點在于可以就地取材,充分利用渠道開挖土方,造價較低,施工簡便。但是該項技術施工質量不易控制,長期視角下渠道抗凍抗滲性能不足,耐久性差,且僅適用于氣候溫和地區小型渠道的施工,在西北干旱地區或者大中型渠道中難以應用。
3.2膜料防滲技術膜料防滲在中國的應用開始于20世紀80年代中期,較早的工程應用有河南人民勝利渠、陜西人民引渭渠、北京東北旺灌區等。膜料防滲技術的優點是防滲效果好,抗老化能力強,不受凍害、膨脹等因素的限制,施工也比較方便。但是也有著施工過程中對膜料上層覆土進行壓實時膜料可能會因不均勻受壓而損壞、低溫環境下不及時完成保護層施工容易脆裂等缺點。
3.3混凝土材料防滲技術混凝土材料防滲受地形、溫度等外界因素影響小,材料也簡便可得,現在的混凝土渠道防滲主要由現澆混凝土渠道和預制混凝土渠道兩種形式,其中預制混凝土還可以分為預制混凝土板、預制混凝土U型渠等不同型式。現澆混凝土渠道可以采取多種形式,適用性強,目前仍是應用最為廣泛的渠道防滲技術,尤其是與其他防滲技術的結合應用。
3.4瀝青材料防滲技術的應用瀝青材料防滲技術主要由瀝青薄膜防滲和瀝青混凝土防滲兩種。瀝青薄膜防滲技術是在渠道基地完成整平和除雜后,將瀝青噴灑在土基表面,形成一層瀝青薄膜作為防滲層,然后在其上層像塑料膜渠道防滲一樣鋪筑不同材料的保護層。一般而言,這層瀝青薄膜厚度應在5mm以上,施工中還需要采取養護措施使瀝青薄膜具備一定的抗老化能力。瀝青混凝土防滲技術使用瀝青混凝土作為防滲結構和渠道面板,其施工技術與水泥混凝土防滲結構相仿,通常采用碾壓式瀝青混凝土,防滲效果較好。
4農田水利工程渠道防滲的施工要點
由于不同防滲結構的普及性有所不同,接下來以土料壓實+一布一膜+混凝土板這種較為常見的渠道防滲結構為例,介紹農田水利工程渠道防滲的施工要點。
4.1科學精確的測量工作在接收測量基準點、基準線后,應當校核其測量精度,復核資料和數據的準確性。然后以基準點線為施工控制網的起算點,按照測繪規程規范和工程施工精度要求,布設施工測量加密控制網。主體工程的基礎輪廓點開挖放樣點位平面位置中誤差、高程中誤差均應小于±50~100mm。在開挖工程中還需要經常校核測量開挖平面位置、水平標高、控制樁號、水準點和邊坡坡度是否符合施工圖紙的要求。
4.2控制好渠道土方施工質量開挖土方時,實際施工的邊坡坡度應適當留有修坡余量,利用挖掘機進行粗刷坡,刷坡的控制要求必須大于設計邊坡,不得超挖,為下一步機械配合人工精修整修創造條件。開挖土方時,實際施工的渠底應留有一定余量,再用人工清至渠底高程。土方填筑作業時,要根據工程規模、場地大小、壓實機械效率及工期要求等因素綜合考慮選定施工機械,還應進行填筑碾壓試驗,以確定最大干密度、最佳灑水量、鋪料厚度、碾壓速度和碾壓遍數等填筑碾壓參數。應特別注意,渠道回填前必須徹底清除垃圾、雜草、淤泥及樹木等影響基礎壓實的雜物,以免影響后期渠道的耐久性。
4.3土工合成材料的施工土工合成材料拼接前必須對粘結面進行清掃,粘結面上不得油污染,在陰雨天施工時應在雨棚下作業。以保持粘結面的干燥。在斜面上搭接時,應將高處的膜搭接在低處的膜面上。在進行土工膜運送、鋪設、焊接和鋪砂墊層等施工時,施工機械和人不得損壞膜,如有損壞即刻修補,不能在防滲土工膜鋪設施工中留下任何滲漏隱患。鋪設完土工膜后及時在膜布上鋪蓋草簾或油毛氈等其他物品的覆蓋保護,防止陽光直射復合土工膜,或受到雨水沖刷保護層。
4.4混凝土澆筑及養護完成膜上墊層施工后即可進行模板安裝,模板安裝應嚴格按照圖紙確定位置,確保精確性。對于小型農田渠道工程混凝土的施工,側模及端頭模板可以采用槽鋼拼裝成型。需注意,由于采用了土工合成材料防滲,需要用沙袋對模板進行固定,而不得使用木樁、鋼筋樁等以防止對土工材料造成破壞。混凝土應嚴格按照試驗確定的配合比進行制作,并注意在運輸過程中不使其發生分離、漏漿等現象,為此要應盡量縮短運輸時間,并減少轉運次數。如果混凝土入倉前發生初凝或者失去塑性的現象,則應當按照廢料來處理。渠道邊坡襯砌一般采用跳倉法施工。施工前,在待澆筑的倉號灑上一層水,有助于預防澆筑后的混凝土板因水分不足產生形變或裂縫。對已完成澆筑的混凝土,除采取早期補水措施外,在完成收面壓光后及時覆蓋塑料薄膜進行保濕養護,薄膜接縫處用透明膠帶粘封,在坡面上下端部用土連續壓實,在底板混凝土強度達到要求后,才能上人從事其他作業。
5農田水利工程季節性渠道防滲施工建議
5.1渠道通水期施工農業水利工程建設的主要目的在于為農田生產提供服務,其建設過程也需要為農田生產提供服務。俗語說“澆好
春水多打糧”,在一年中的多個灌溉期,為了保障渠道正常通水,通常不安排涉及原渠線的改造或重建施工,即在渠道通水期到來之前,采取適當的趕工措施,完成渠道的主體工程施工。
5.2冬季低溫的渠道防滲施工要點中國幅員遼闊,冬季施工的情形也有所不同。部分地區選擇在冬季進行灌區渠系的修整工程,當混凝土過早地受凍后,強度就不會再增長,因此需要采取措施控制澆筑混凝土的溫度。同時在有的部分地區冬季氣溫極低,此時不應進行混凝土的施工,必要時應采取冬休措施,應注意做好對已開挖渠道等的越冬保護。
5.3夏季高溫的渠道防滲施工要點在高溫及大風季節應注意控制混凝土原材料的溫度,采取倉內風冷骨料,加冷水拌和等預冷措施,還需要注意對澆筑后的面層混凝土加強補水保濕,做到在混凝土初凝時間之前不因失水而硬化、開裂,從而確保渠道工程防滲施工的質量。
6結語
渠道防滲技術的應用是農田水利工程的重要內容,是滿足農業生產生活中用水需求的關鍵之一。文章對幾種不同的渠道防滲技術進行了分析,在后續的農田水利工程建設中,有關單位應積極采用先進成熟的渠道防滲技術,并做好質量監督和工程管理,為國家糧食安全和農業農村現代化大局提供堅實的農田水利基礎設施保障。
參考文獻
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作者:楊新科 單位:新疆兵團水利水電工程集團有限公司