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摘要：为了减少渠道输水损失,提高渠系水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维修养护,有计划地引水和配水,不断提高灌区管理工作水平;另一方面要采取渠道防渗工程措施,减少渗漏损失水量。
关键词：渠道防渗；技术措施；应用
渠道输水是我国农田灌溉的主要输水方式。但传统的土渠输水渗漏损失很大,每年渗漏的水量非常惊人。如果采用渠道防渗工程技术,会减少渗漏损失。渠道防渗节水的潜力很大,是应优先考虑的重要技术之一。
一、节水灌溉技术发展趋势1.因地制宜，继续普及与推广喷、微灌技术
在节水灌溉模式中，喷、微灌应用越来越多，目前国内外喷、微灌技术正朝着低压、节能、多目标利用、产品标准化、系列化及运行管理 自动化方向发展。任何一项节水灌溉技术都有其适用的自然条件、经济条件，普及与推广喷、微灌技术必须坚持因地制宜。此外还有地下滴灌技术。 2.灌溉渠系管道化
我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术，今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化，并加快相应大口径塑料管材的开发生产。 3.现代精细地面灌溉技术
土地平整是改进地面灌溉的基础和关键，由于我国地面灌溉量大、面广，需要采用推广应用激光控制平地技术、水平畦田灌溉技术、田问闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措施，逐步实现 田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉 。 4.研究和推广非充分灌溉技术
非充分灌溉理论将与生物技术、信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合，创建新的灌溉理论及技术体系，它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等产生巨大的冲击和影响。 5.“3S”技术在农业节水中的应用
现代农业是以高新技术应用为标志。在西方发达国家，通过遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、地球定位系统(GPS)及计算机网络获取、处理、传送各类农业信息的应用技术已到了实用化的阶段，中国在这方面的工作也开始起步，如作物估产、土壤含水率分布的监测等，如果能在农业节水中推广应用“3s”技术 ，产生的节水效能将是革命性的。此外，国外还出现了地面浸润灌溉、坡地灌水管灌溉、土壤网灌溉、绳索控制灌溉等新的节水灌溉技术，都对我国的节水灌溉有积极的参考借鉴意义。
二、渠道防渗技术 1.渠道防渗断面 灌区渠道防渗断面结构形式主要依据渠道流量大小并结合工程实际情况即工程附近回填土料来源、施工工期、回填土施工质量等条件来确定。 由于 弧形坡脚梯形断面或弧底梯形断面由于其近似于最佳水力断面,流速分布均匀,易于拉沙,减少淤积;同时也能改善防渗渠道冻胀变形分布的不均匀性,且渠底有一定的反拱作用,故可减轻砼板的冻胀破坏,减少裂缝和移位。在干、支渠道中应用。斗分渠,选择U型断面,U型断面较梯形断面每公里输水损失可减少3.7%,防渗效果最好,它近似于最佳水力断面,水流条件好,流速大,输水输沙能力强;另外,其抗冻胀性能较高,冻胀程度仅为梯形的1/3-1/4,又便于管理,投资少、占地少,机械化施工程度较高。 2.防渗材料 采用复合土工膜防渗。即一布一膜土工布。由于其抗拉强度较高,抗穿透能力和抗老化性能好,可不设过渡层,另外,土工布表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。与塑料膜防渗相比,具有施工简单,质量可靠,提高工效等优点干、支渠防渗工程大都采用这种板膜复合结构形式,即采用一布一膜土工布柔性材料做防渗层,其上再用C15砼刚性材料做为保护层,厚度一般7-10cm 3.伸缩缝止水材料 采用水利部西北水科所在聚氯乙烯油膏基础上研制的性能与其相同,但造价相对较低的新型伸缩缝止水材料—焦油塑料胶泥。其施工方便,造价低,止水效果良好,在灌区已得到了广泛应用。 4.其它技术措施 (1)防渗渠道基槽的填筑与开挖 灌区近年来渠道衬砌均是在旧渠道上进行,由于原渠道多为土渠梯形断面,经长期输水运用,在水面以下均已变成不规则的弧形断面。对此应采取了以下的处理方法: ①如渠基含水量很大,甚至为饱和状态时,为了填筑施工,就提前停水,使基土风干,或采用抽排、翻晒等方法,降低含水量。 ②对于过流较大的重要干、支渠工程或有防冻要求的工程,采用换填土等方法。 ③对于流量小于2.0m3/s的支渠及斗、分渠,首先进行清淤和清基土,再进行填筑。填筑时先将全渠槽填至设计高程(分层夯实,每层铺土厚度,机械施工时,不大于30cm,人工施工时,不大于20cm),再用U形开渠机进行开挖,最后再辅以人工检查和反复的修整工作,直到满足防渗层断面设计要求。 ④大于2.0m3/s的干、支渠工程,由于全渠槽填筑土方量较大,故往往采用局部填筑补齐的方法进行填筑,填筑面的宽度一般应较设计加宽50cm以上,以满足一个蛙式电夯机的正常工作面。开挖时,仅开挖填筑时加宽的50cm的部分土体,然后按整修渠槽的方法修整渠道基槽,直至达到设计要求为止。 (2)土工膜的加工和铺设 该工序包括剪裁、接缝、铺设等项工作。 经理论计算,考虑到实际应用的安全系数,宝鸡峡灌区采用的复合土工膜规格为一布一膜,其中上面一层为100-150g/m2的土工布(根据渠道流量、断面、水深等具体确定),其表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。下面一层为不小于0.25mm厚的聚氯乙烯膜,是主要的防渗材料。 ①剪裁:成卷的土工膜料应根据铺膜基槽断面尺寸的大小及每段长度剪裁。纵向铺设时,首先按基槽的断面尺寸计算所需膜料的幅数。横向铺设时,以铺设基槽断面的长度为一幅。剪裁的长度应以其大块膜料便于搬运和铺设为宜。小型渠道一般为50m-60m,大中型渠道可选用20m-40m。 ②接缝:膜料连接处理的方法有搭接法,焊接法和粘接法等。宝鸡峡灌区近年来多改简单的搭接及粘接剂粘接为机器焊接。焊接时的搭接宽度一般不小于10cm,采用双焊缝焊接。 ③铺设:基槽检验合格后,在基槽表面洒水湿润,以保证膜料能紧密地贴在基床上。纵向铺设时,将按设计尺寸加工的大幅膜料叠成“琴箱”式,先横向放在下游槽内,再将一端与先铺好的膜料或原建筑物在现场焊接,再向上游拉展铺开。横向铺设时,由渠道一岸经渠底向另一岸铺设。 (3)砼板的安砌、浇筑 为确保砼防渗渠道的防渗效果及耐久性,除了正确合理的设计外,还必须提高施工技术水平,确保施工质量,做到优质、经济、安全。
三、结束语
灌区在渠道防渗衬砌工程中,通过采用新材料、新技术、新工艺、将会大大提高了灌区渠系数利用系数及灌溉水的利用率及水分生产率,输水能力将会逐年增加,可节约水量,扩大灌溉面积,给灌区带来了很大的的经济效益和社会效益,对提高灌区抗御自然灾害的能力、促进灌区农业结构调整和农业增产、农民增收,实现灌区水资源的合理配置,保障农村經济的可持续发展起到一定的作用。另外,这些新材料、新技术的应用,对提高防渗工程质量、加快施工进度,降低工程造价和提高工程效益将起到良好的作用。
参考文献 [1] 张艳.混凝土防渗工程中出现的技术问题及处理办法[J] [2] 范晓阳,唐莉.渠道防渗工程技术研究[J].科技资讯,2007(27):31.
[3]西北干旱区发展节水灌溉的技术措施与对策《甘肃农业》2007.
关键词：渠道防渗；技术措施；应用
渠道输水是我国农田灌溉的主要输水方式。但传统的土渠输水渗漏损失很大,每年渗漏的水量非常惊人。如果采用渠道防渗工程技术,会减少渗漏损失。渠道防渗节水的潜力很大,是应优先考虑的重要技术之一。
一、节水灌溉技术发展趋势1.因地制宜，继续普及与推广喷、微灌技术
在节水灌溉模式中，喷、微灌应用越来越多，目前国内外喷、微灌技术正朝着低压、节能、多目标利用、产品标准化、系列化及运行管理 自动化方向发展。任何一项节水灌溉技术都有其适用的自然条件、经济条件，普及与推广喷、微灌技术必须坚持因地制宜。此外还有地下滴灌技术。 2.灌溉渠系管道化
我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术，今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化，并加快相应大口径塑料管材的开发生产。 3.现代精细地面灌溉技术
土地平整是改进地面灌溉的基础和关键，由于我国地面灌溉量大、面广，需要采用推广应用激光控制平地技术、水平畦田灌溉技术、田问闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措施，逐步实现 田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉 。 4.研究和推广非充分灌溉技术
非充分灌溉理论将与生物技术、信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合，创建新的灌溉理论及技术体系，它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等产生巨大的冲击和影响。 5.“3S”技术在农业节水中的应用
现代农业是以高新技术应用为标志。在西方发达国家，通过遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、地球定位系统(GPS)及计算机网络获取、处理、传送各类农业信息的应用技术已到了实用化的阶段，中国在这方面的工作也开始起步，如作物估产、土壤含水率分布的监测等，如果能在农业节水中推广应用“3s”技术 ，产生的节水效能将是革命性的。此外，国外还出现了地面浸润灌溉、坡地灌水管灌溉、土壤网灌溉、绳索控制灌溉等新的节水灌溉技术，都对我国的节水灌溉有积极的参考借鉴意义。
二、渠道防渗技术 1.渠道防渗断面 灌区渠道防渗断面结构形式主要依据渠道流量大小并结合工程实际情况即工程附近回填土料来源、施工工期、回填土施工质量等条件来确定。 由于 弧形坡脚梯形断面或弧底梯形断面由于其近似于最佳水力断面,流速分布均匀,易于拉沙,减少淤积;同时也能改善防渗渠道冻胀变形分布的不均匀性,且渠底有一定的反拱作用,故可减轻砼板的冻胀破坏,减少裂缝和移位。在干、支渠道中应用。斗分渠,选择U型断面,U型断面较梯形断面每公里输水损失可减少3.7%,防渗效果最好,它近似于最佳水力断面,水流条件好,流速大,输水输沙能力强;另外,其抗冻胀性能较高,冻胀程度仅为梯形的1/3-1/4,又便于管理,投资少、占地少,机械化施工程度较高。 2.防渗材料 采用复合土工膜防渗。即一布一膜土工布。由于其抗拉强度较高,抗穿透能力和抗老化性能好,可不设过渡层,另外,土工布表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。与塑料膜防渗相比,具有施工简单,质量可靠,提高工效等优点干、支渠防渗工程大都采用这种板膜复合结构形式,即采用一布一膜土工布柔性材料做防渗层,其上再用C15砼刚性材料做为保护层,厚度一般7-10cm 3.伸缩缝止水材料 采用水利部西北水科所在聚氯乙烯油膏基础上研制的性能与其相同,但造价相对较低的新型伸缩缝止水材料—焦油塑料胶泥。其施工方便,造价低,止水效果良好,在灌区已得到了广泛应用。 4.其它技术措施 (1)防渗渠道基槽的填筑与开挖 灌区近年来渠道衬砌均是在旧渠道上进行,由于原渠道多为土渠梯形断面,经长期输水运用,在水面以下均已变成不规则的弧形断面。对此应采取了以下的处理方法: ①如渠基含水量很大,甚至为饱和状态时,为了填筑施工,就提前停水,使基土风干,或采用抽排、翻晒等方法,降低含水量。 ②对于过流较大的重要干、支渠工程或有防冻要求的工程,采用换填土等方法。 ③对于流量小于2.0m3/s的支渠及斗、分渠,首先进行清淤和清基土,再进行填筑。填筑时先将全渠槽填至设计高程(分层夯实,每层铺土厚度,机械施工时,不大于30cm,人工施工时,不大于20cm),再用U形开渠机进行开挖,最后再辅以人工检查和反复的修整工作,直到满足防渗层断面设计要求。 ④大于2.0m3/s的干、支渠工程,由于全渠槽填筑土方量较大,故往往采用局部填筑补齐的方法进行填筑,填筑面的宽度一般应较设计加宽50cm以上,以满足一个蛙式电夯机的正常工作面。开挖时,仅开挖填筑时加宽的50cm的部分土体,然后按整修渠槽的方法修整渠道基槽,直至达到设计要求为止。 (2)土工膜的加工和铺设 该工序包括剪裁、接缝、铺设等项工作。 经理论计算,考虑到实际应用的安全系数,宝鸡峡灌区采用的复合土工膜规格为一布一膜,其中上面一层为100-150g/m2的土工布(根据渠道流量、断面、水深等具体确定),其表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。下面一层为不小于0.25mm厚的聚氯乙烯膜,是主要的防渗材料。 ①剪裁:成卷的土工膜料应根据铺膜基槽断面尺寸的大小及每段长度剪裁。纵向铺设时,首先按基槽的断面尺寸计算所需膜料的幅数。横向铺设时,以铺设基槽断面的长度为一幅。剪裁的长度应以其大块膜料便于搬运和铺设为宜。小型渠道一般为50m-60m,大中型渠道可选用20m-40m。 ②接缝:膜料连接处理的方法有搭接法,焊接法和粘接法等。宝鸡峡灌区近年来多改简单的搭接及粘接剂粘接为机器焊接。焊接时的搭接宽度一般不小于10cm,采用双焊缝焊接。 ③铺设:基槽检验合格后,在基槽表面洒水湿润,以保证膜料能紧密地贴在基床上。纵向铺设时,将按设计尺寸加工的大幅膜料叠成“琴箱”式,先横向放在下游槽内,再将一端与先铺好的膜料或原建筑物在现场焊接,再向上游拉展铺开。横向铺设时,由渠道一岸经渠底向另一岸铺设。 (3)砼板的安砌、浇筑 为确保砼防渗渠道的防渗效果及耐久性,除了正确合理的设计外,还必须提高施工技术水平,确保施工质量,做到优质、经济、安全。
三、结束语
灌区在渠道防渗衬砌工程中,通过采用新材料、新技术、新工艺、将会大大提高了灌区渠系数利用系数及灌溉水的利用率及水分生产率,输水能力将会逐年增加,可节约水量,扩大灌溉面积,给灌区带来了很大的的经济效益和社会效益,对提高灌区抗御自然灾害的能力、促进灌区农业结构调整和农业增产、农民增收,实现灌区水资源的合理配置,保障农村經济的可持续发展起到一定的作用。另外,这些新材料、新技术的应用,对提高防渗工程质量、加快施工进度,降低工程造价和提高工程效益将起到良好的作用。
参考文献 [1] 张艳.混凝土防渗工程中出现的技术问题及处理办法[J] [2] 范晓阳,唐莉.渠道防渗工程技术研究[J].科技资讯,2007(27):31.
[3]西北干旱区发展节水灌溉的技术措施与对策《甘肃农业》2007.