李冬梅,张春雷
(1.尚志市尚志镇水利水保站,黑龙江尚志 150600;2.尚志市水务局三股流水库管理站,黑龙江尚志 150600)
随着经济的发展、人口的增加,工业和城市用水激增,农业用水的供需矛盾日益突出,干旱缺水已成为制约我国农业乃至国民经济发展的主要因素之一。大力普及推广节水灌溉技术,提高灌溉效率是进一步改善农业生产条件、缓解我国水资源供需矛盾的有效途径。
渠道防渗技术是节水灌溉各个环节中的重要一环,目前我国已建渠道防渗工程60余万km,仅占渠道总长20%,还有80%的渠道没有防渗,渠系水的利用系数平均不到0.5,即从渠首引入的水有50%以上的损失,全国每年灌溉渠系输水损失就高达1 734.62亿m3,为我国总用水量的33%,为农业总用水量的45%,浪费十分惊人,与世界发达国家相比,差距十分巨大。
尚志市共有水田3.33万hm2,其中中型以上灌区8处,干、支、斗渠总长490余公里。为了节水用水,减少渗漏损失,早在1960年尚志市马延灌区就在固安干渠采用“三合土”进行渠道防渗,取得良好效果。1974年又在河东灌区盘山渠道采用塑料薄膜防渗、浆砌石防渗、混凝土衬砌(现浇)防渗。进入21世纪后,随着人们节水意识的不断增强,各方面对渠道防渗的重要性日益重视,相应的投资也不断增加,总结和分析建国后尚志水利在渠道防渗方的工作,得出以下5种形式:
这种方式主要应用于干渠,如河东灌区盘山渠,原设计为浆砌石结构,矩形断面,渠道底宽4 m,浆砌石边墙高1.6 m,投入使用后渗漏严重,1978年采用现浇混凝土的方式进行防渗处理,衬砌厚度15 cm,高度1.2 m,每5延长米分缝,防渗效果良好。这种方式施工难度大,技术要求高,投资较大,除在大型工程上使用外,不宜大面积推广。
这种方式在斗、农渠道防渗经常采用,如河东灌区节水灌溉项目。U形槽采取工厂化生产,单体重量一般不超过200 kg,单块长度1 m左右,强度达到要求后运输到施工现场进行安装,现场安装时一般设计为防渗膜+垫层的形式,防渗膜的目的是增强防渗效果,可以为两布一膜或者一布一膜,当地址条件允许时也可以不使用防渗膜;垫层的目的是防止冻害,一般为砂砾混合料,沿U形槽两侧回填。这种方式防渗效果好,施工简单,管理维护方便。
这种方式应用比较广泛,特点是:①防渗性能好;②适应变形能力强;③施工简单,工期短,进度快;④工程造价较低。
施工中分为两大块:①混凝土板预制;②混凝土板安装。
混凝土板预制的要求:①外观尺寸根据施工部位来确定,厚度≥6 cm,否则强度难以保证。②单体重量不宜超过75 kg,过重不利于施工。③加工可以机制,也可以人工预制;机制的优点是尺寸准确,质量稳定,密度可达1.85~1.95 t/m3;人工预制时要注意模板强度要满足循环使用的要求,采用平板振捣器。混凝土板预制完成后,应码垛养生,达到龄期后方可使用。
混凝土板安装的要求:①“先布后垫再安装”,渠道按设计开挖完成后,先铺设防渗膜,然后铺设垫层,最后再安装混凝土板。②防渗膜的选用应严格执行设计标准,搭接应符合规范要求,防渗膜应焊接,无纺布搭接长度≥20 cm。③垫层应使用砂砾混料,严禁使用土料,垫层的作用不仅是便于混凝土板安装时找平,对于抗冻也起到一定作用,如果使用土料,由于颗粒较小易被水带走,经过一个冻融期后渠道将变得凸凹不平,严重影响输水效率,垫层厚度一般为5~10 cm。
这种方式适用于交通不便的渠道,特点是简单易行,施工质量优于预制混凝土板。现浇混凝土板护坡的要求与混凝土预制板衬砌基本相似,不同之处为现浇省略人工安装环节,单块混凝土板可以设计大一些,比如100 cm×150 cm×8 cm、100 cm×200 cm×8 cm,需要注意的是渠道斜坡上混凝土浇筑振捣密实度的控制,一次铺料量不宜过大。
这种方式曾在小范围内进行过试点,比如河东灌区盘山渠,后因抗冻效果不好,并且对水资源有一定污染而没有推广。