提高灌区渠道防渗节水施工技术的若干措施

刘平

【摘 要】一直以来，渠道输水都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。这样不仅降低了渠系的水利用系数，还减少了灌溉的面积，浪费了宝贵的水资源。本文作者分析了我国渠道防渗技术发展现状及存在的问题，介绍了灌区的渠道防渗和节水所使用的技术手段，对我国农业水利节水特别是节水灌溉的发展具有十分重要的意义。

【关键词】灌区的渠道；节水型的农业；防渗；节水和加固

一、我国渠道防渗技术发展现状

渠道防渗技术是我国目前应用最广泛的节水工程技术措施，是阻止或减少渠道渗漏的各种工程技术和方法。随着全球淡水资源危机的加剧，合理利用水资源引起了世界各国政府和科学家的高度重视，并采用了多种对策。在解决水资源的对策中，除兴建必要的蓄水、引水工程，扩大水源外，更重要的是节约用水，提高水的利用率，防止水的污染等。世界各国如美国、日本、前苏联等，由于农业灌溉用水浪费严重，特别是渠道渗漏损失的水量很大，均非常重视并积极研究推广渠道防渗技术。

渠道防渗技术是我国目前应用最广泛的节水工程技术措施，它可以极大地减少农业灌溉用水的浪费，节水潜力巨大。但是我国农业灌溉用水浪费现象十分严重，输水渠道渗漏是灌溉用水浪费的主要方面。目前我国渠系水利用系数平均不到0.5，即50%以上的灌溉水在渠道输水的过程中就损失掉了，每年由灌溉渠道损失的水量为我国总用水量的1/3，为农业总用水量的45%，灌溉用水浪费相当惊人。采用渠道防渗技术可以减少渗漏损失的70%～90%，极大地提高灌溉渠系水利用系数，缓解农业用水供需矛盾，节约的水可扩大灌溉面积，进一步促进农业生产的发展。可以减少渠道占地3%～5%，防止渠道冲刷、淤积及坍塌，节约运行管理费用，有利于灌区的管理。可以降低地下水位，防止土壤盐碱化及沼泽化，有利于生态环境和农业现代化建设。渠道防渗是节约用水、实现节水型农业的重要内容，如按我国渠系水利用系数提高0.1计算，则每年可节约用水量344.5 m3，渠道防渗的节水效益十分显著。

二、渠道防渗技术发展中存在的问题

目前已经防渗衬砌的渠道所占比例很小，与发达国家相比还存在很大差距，一是防渗衬砌标准低，已经防渗衬砌的渠道损坏严重。在渠道防冻胀技术措施方面，采用适应削减冻胀的防冻害原则，虽然降低了工程造价，但工程老化损坏严重，据调查，黄河上中游大型灌区干支渠道及建筑物老化损坏率为30%～40%；二是在防渗抗冻新材料新技术的研究开发及推广应用方面还做得很不够。过去多采用灰土、三合土夯实、砌石和混凝土防渗，采用和推广了薄膜等新型防渗材料和新型复合材料防渗结构形式，取得了较好的防渗效果；三是施工机械化程度还很低，与国外发达国家相比差距较大。发达国家在渠道防渗工程施工技术方面，机械化程度较高，施工质量好，进度快。

三、灌区的渠道防渗和节水所使用的技术手段

土料、水泥土防、塑料薄膜、沥青混泥土、塑料的防渗等方式是目前灌区的渠道防渗和节水的集中主要方式，下面做出具体的类型分析。

（一）土料的防渗和节水加固方式

土料防渗造价低、投资少，可就地取材，但存在耐久性差的问题，往往由于冻融的反复作用，使防渗层疏松剥蚀，从而失去防渗性能。尽管如此，随着人型碾压机械的应用及防渗技术的发展，土料防渗仍然广为应用。施工中土料的原材料应粉碎、过筛，必须清除含有机质多的表层土和草皮、树根等杂物；施工中应严格控制配合比和含水率，是混合土料宜先干拌后湿拌；当防渗层厚度大于15 cm时，应分层铺筑。铺筑时应边铺筑边夯实，夯实后上料的干容萤应达到设计值，不得小于设计容重。土料防渗层铺筑完成后，要加强养护，注意防风、防晒、防冻。

（二）水泥土的防渗和节水加固

水泥土具有较好的防渗效果，就地取材，造价低，施工容易掌握，其水泥用量与低标号混凝土的水泥用量相当。缺点是允许流速小，抗冻性差。水泥土防渗因施工方法不同而分为干硬性水泥土和塑性水泥土两种，北方多用前者，南方多用后者。铺筑前洒水润湿渠基并做到配料准确、拌和均匀、摊铺平整、浇捣密实，将拌好的水泥土按先渠坡，后渠底顺序均匀地铺筑；初步抹平后，宜在表面撒一层厚2 mm的水泥揉压抹光；应连续铺筑，每次拌和料从加水至铺筑宜在1.5 h内完成。设置保护层的塑性水泥土，其保护层应在塑性水泥土初凝前铺设完毕。

（三）砌石的防渗和节水加固

用砌石的防渗和节水加固技术的主要优点在于它的原料取材便捷，价格同样低廉，实施起来也较为方便，从而比较好的达到提高综合效益的效果。渠道防渗节水加固修复工程中，块石石料通常应选择长40～50cm、宽30～40cm、厚度大于8～10cm的完整块石为主。卵石石料由于其具有体积小、砌石防渗体中缝隙较多等特性，因此比较适用于泥砂流量较大的渠道防渗节水加固工程。卵石砌石防护面，在使用一段时间后，渠道中泥砂会逐渐被充填到砌石体的缝隙中，并加上渠系水中矿物盐类的硬化和凝聚等作用，从而使卵石砌石体形成一个完整稳定的防渗层，有效提高渠道防渗能力。

（四）塑料薄膜防渗节水加固技术

渠道的防渗施工时比较普遍使用的是以聚乙烯和聚氯乙烯为主的塑料薄膜。而在现实情况中，多选择深色系的、厚度范围约为零点一二毫米到零点二毫米间的聚乙烯膜，能有效的保持工程中的效益。这种方式值得注意的是在渠道的修理过程中，避免杂物残留在其中，需仔细做好清理工作，并在施工的过程中保证渠道各面的平整，使其发挥优良的性能。其斜坡面的设计，应当遵循比降度低于一比一点五，这样能使薄膜更好的发挥它的性能，从而使得防渗层整体趋于稳定，同时渠床上口两肩需根据渠道实际情况作宽20～30cm的戗台或30cm深的小沟，以铺压防渗塑料薄膜，防止其在水流推动下出现下滑现象。防渗塑料薄膜在铺设前，应将渠床表面洒水进行湿润，确保防渗塑料薄膜具有较高施工质量水平。

四、渠道防渗技术应用的效果

多年来，我们在渠道防渗工程建设中也进行了大量的实验和推广应用，在干、支渠衬砌改造中我们采用了混凝土衬砌、使用U型渠道断面等防渗措施，取得了很大效果，使灌区的工程面貌得到了改善，渠道的水利用系数得到了提高。为进一步提高渠水利用系数，节约有限的水资源，减轻农民的负担，扩大灌溉面积，灌区要充分利用项目工程实施，推广渠道防渗工作中取得的实践经验，并采用新材料、新技术和新工艺，取得更好的防渗效果。

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，实现灌区水資源的合理配置，保障农村经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。

结束语：

防渗节水加固是提高灌区渠道输水能力和实现现代农业节水灌溉的有效适用技术途径。结合工程实际情况，选取适当防渗节水加固技术措施建好灌区渠道防渗工程，是实现节水型农业灌溉的重要内容，在实际工程中，我们应不断探索和研究，使渠道防渗节水加固技术在现代农业中进一步的提高和发展。

参考文献：

[1] 石金堂，浅析渠道防渗工程中的几个问题[J] 节水灌溉 2010，（01）

[2] 李莉莉，闫涛.水利工程中防渗施工技术的探讨[J] 价值工程.2010，（30）：20

[3] 中华人民共和国水利部.渠道防渗工程技术规范[S] 北京：中国水利水电出版社，2013