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浅议灌区渠道渗水形成的原因及防渗措施 杜英飞,李光宏

    渠道防渗既可以减少渠道渗漏,提高水资源的利用率,扩大灌溉面积,促进农业生产的发展;另外,渠道防渗可以调控地下水位,防止次生盐渍化的发生,改良盐碱地和沼泽地,改善生态环境;此外,渠道防渗还具有减少渠道管护费用、节约用地面积等多种效益。大力推广渠道防渗工程技术很有意义。
    1 水利工程中出现渠道渗漏的原因
    1.1化学因素。通常情况下,水利工程渠道都需要埋入到地下,因为土壤中存在非常多的酸性物质,这必然会对渠道产生相应的腐蚀。另外,酸性物质与盐性物质两者放入一起,必然会引发化学反应,长此以往,混凝土板性能下降,尤其是强度性能下降将更为明显。
    1.2施工方面因素。施工问题是引起水利工程渠道渗漏的关键性因素。而之所以会产生施工问题,主要是因为施工人员业务能力不佳,而施工单位又未对施工人员开展培训。另外,施工期间,应用机械设备性能不佳,而设备操作人员未能按照指定要求进行操作,这就导致渠道渗漏,影响了水利工程应用。
    1.3冻胀方面的因素。因为土壤含有丰富的水资源,如果温度达到0℃或者以下,则土壤体积就会增大。这主要是由于固态水体积要大于液态水体积,进而使得土壤发生冻胀。冻胀土中对中混凝土板产生一定的压力,迫使混凝土板位移,而此时混凝土板结构也会受到非常严重的影响。这一问题在我国北方尤其突出。
    1.4后期养护管理方面的因素。水利工程完全竣工之后,施工单位正常情况下,还需要进行后期养护管理,但是很多施工单位却没有做到这一点。在质量检查期间,相关部门已经发现了一些微小问题,但是由于未及时处理或者施工管理养护人员的侥幸心理,并未进行处理,这就导致裂纹扩大明显,最终产生裂缝,最后导致渗漏。
    2 水利工程渠道防渗的意义和作用
    2.1渠道防渗的意义
    渠道防渗是减少水量损失,发展节水型农业行之有效的主要节水技术,是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施。渠道的渗漏不仅降低了渠系水的利用系数,减少了灌溉面积,浪费了水资源,而且还会增加农民的水费负担,甚至会危及工程的安全运行。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。因此实施渠道防渗技术很有必要。
    2.2渠道防渗的作用
    渠道防渗工程措施除了减少渠道渗漏损失、节省灌溉用水量、更有效地利用水资源外,还有减小渠床糙率系数,加大渠道内水流流速,提高渠道输水能力,防止渠道长草,减少泥沙淤积,节省工程维修费用,降低灌溉成本,提高灌溉效益的作用。
    3 水利工程渠道防渗漏技术
    3.1 防渗墙施工技术
    防渗墙在水利工程渠道施工中应用比较多,在应用的过程中,施工单位需要保证防渗墙的耐久性以及耐候性,还要确定好防渗墙的厚度。在施工的过程中,施工单位还要选择合理的施工工艺,下面笔者对防渗墙施工常用的技术进行简单的介绍。
    (1) 锯槽法。采用锯槽法进行防渗墙的施工时,需要保证锯槽刀倾斜角度的最佳性,在先导孔中采用循环往复的方法进行切割,施工人员还要控制好开槽移动的速度,将土体从槽中排出去,然后再用水泥浆液进行建筑,对壁体进行保护。施工单位采用锯槽机时,应确定开槽的深度以及宽度,保证施工的连续性,提高施工的效率。为了保证施工的质量,施工单位还要合理选取施工材料,在防渗墙施工时,采用的材料多为砂土或者粘土。
    (2) 多头深层搅拌法。多头深层搅拌法在渠道施工中也有着广泛的应用,在实际应用中,采用的是多头钻井的形式,施工人员在钻进前,还要在土层中喷洒水泥浆,然后均匀地搅拌,保证土地与水泥可以充分地混合。在选择施工材料时,施工单位应尽快选择直径小于5mm的砂砾。
    (3) 采用薄型抓斗法。该方法通常借助薄型抓斗进行开槽,随后采取泥浆来保护壁体,另外在制作薄壁防渗墙时常会采用自凝灰浆,也可采用塑性混凝土进行浇筑。在该施工工艺下,成墙最大深度为40m,所以砂土、粘土以及沙砾层(粒径与含量在一定范围内)属于最合适的施工材料。
    3.2 灌浆防渗技术
    (1) 对卵砾层采取防渗帷幕灌浆方法。这种方法一般会采取小部分的水凝浆液以及粘土使它们充分融合在一起,然后才可以灌浆。然而由于石层里面的钻孔难度比较大,所以经常会采取打管灌浆以及套阀式灌浆的方法。由于该地质比较特殊,因而还需要设置至少三排以上的灌浆孔,以便控制好填充范围内的浆液。然而实际施工过程中,这种方法常被用作处理防渗问题以及灌浆勘探的手段。
    (2) 采取高压喷射灌浆的方法。该方法主要借助高速喷射流束将底层结构破坏掉或者切割被灌。与此同时还要将水泥浆也顺利地填入其中,并能和土体混合凝结在一起,形成壁状的固结体。这样不仅可以将地基承载能力提高,还有利于防止渗漏现象的出现。
    3.3帷幕灌浆技术
    该工艺适用于闸坝砂砾石或者岩石地基里面,属于采用灌浆职称防渗帷幕的一种方法。该防渗帷幕顶部通常会与混凝土闸底板或坝体连接在一起,而且底部往往会深入到不透水岩层里一定的深度范围内,进而将地基地下水的渗透减少甚至阻止住。另外根据下游设置的排水系统,还可以把水流渗透给闸坝形成的扬压力降低,所以对于维护渠道安全至关重要。
    4 水利工程中渠道防渗工程的管理防护
    4.1及时维修冻胀损坏处。
    管理防护人员发现冻胀处之后,要立即与专业维修人员进行沟通,尽早修复损坏处。首先,专业维修人员要对冻胀损坏之处做一个全面的了解,调查的过程中,要做好标记;其次,将由于冻胀而隆起的部位完全压平,再敷设保温板,用于治理水利工程渠道防渗的保温板材料,最好选择聚苯板,因为此种材料保温效果最佳。保温板敷设完成之后,还应该在其上面铺设塑料薄膜;再次,找平砂浆,完成此工序之后,再在砂浆之上放置混凝土板。如果出现冻胀的位置是现浇混凝土,则应该在塑料薄膜上面敷设素混凝土。
    4.2及时修补好伸缩缝。
    水利工程渠道出现的伸缩缝,通常会选择应用焦油塑料胶泥来进行修补。在正式修补之前,施工人员应该将伸缩缝完全处理干净,待到伸缩缝处于干燥状态之后,直接将焦油塑料胶泥填入到伸缩缝中,填充期间,维修人员务必要保证密实度。
    4.3及时修补好勾缝。
    一般情况下,水利工程渠道出现脱落,即会出现勾缝。由于勾缝比较微小,而且比较普遍,因此维修人员务必要实时对勾缝进行检查,发现勾缝要立即修复,如果延误维修时间,勾缝就会发展成为大缝隙。修复勾缝时,维修人员应该首先将勾缝清理干净,尤其是泥沙、杂草等,在使用清水,将混凝土板缝隙清理干净,再运用水泥砂浆填充修补勾缝环节,最为重要的就是捣实,捣实必须达到标准要求,最好能够将勾缝变成平缝。
    4.4 加强水库综合管理与监督
    工作人员应该对水库渠道进行适时的检查,如果在检查的过程中,发现破损之处,要立即维修;此外,有关部门要制定科学合理的巡视制度,责任落实到人头,要求每个人都依照相关规定进行巡查。巡查的重点内容有渠道的深度、渠道的使用范围等。建立健全案件查办、审理、批准、执行四分离制,执法违法错案追究制,案件公示制,公开举报制等规章制度,提高办案水平,形成渠道维护与管理的具体模式,更好地确保渠道运行的整体质量。
    5 结语
    综上所述,可知做好水利工程的渠道防渗十分重要。由于引起水利工程渠道渗漏的因素有很多,因此有关部门以及相关人员要从各个方面做好渠道防渗工作。虽然渠道只是水利工程的一部分,但是依然发挥着重要的作用,因此在渠道设计之初,设计人员就应该做好方案的设计。
    
    参考文献
    [1]黄维,王纳新.水利工程渠道防渗施工技术探讨[J].科技与企业.2013(20).
    [2]刘浩齐,王兰兰,张红正,余元良.水利工程中农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术分析[J].科技创新与应用.2013(26).
    [3]赵文俊.水利渠道施工中防渗技术应用分析[J].江西建材.2013(02).
    [4]高振辉,张雷,李涛柱.渠道工程混凝土冬季施工质量控制技术措施探讨[J].科技风.2013(01).
    
    作者简介
    杜英飞(1977.8-),男,工程师,长清黄河河务局防汛办公室(工程管理科),主要从事水利工程建设管理及防汛研究工作。

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