复合土工膜与PP纤维砼衬砌技术在松沐灌区渠道防渗上的应用

盖淑媛

吉林省德惠市松沐灌区管理局，吉林德惠 130300

党中央、国务院《关于加快水利改革发展的决定》明确要求“确立用水效率控制红线”，强调“坚决遏制用水浪费”等，为缓解水资源供求矛盾，建设节水型社会，指明了一条重要途经。近几年，德惠市松沐灌区管理局在防止浪费水资源方面进行了积级探索。主要是采用复合土工膜与PP纤维砼对灌溉渠道进行衬砌，在减少输水损失、节约用水方面取得了良好的效果。

1 灌区概况

松沐灌区位于德惠市东南部，第二松花江中下游左岸。该灌区通过四座泵站提取松花江水灌田。设计灌溉面积32.38万亩，以水田灌溉为主。灌区总干渠长68km，干渠长36km，支渠长98km。该灌区由于地处松花江滩地，灌溉渠道多为沙壤土与卵石混合建筑，渠道输水渗漏严重。据测算，全灌区渠系水的利用系数为0.52，灌溉水利用系数0.49，近一半的水量在输送过程中损失掉。加之灌区建筑物老化失修造成的水量损失，平均每亩水田毛灌溉定额达到1 000m3左右，致使灌区用水量高，水分生产率低。针对这种情况，松沐灌区管理局自2005年开始，采用复合土工模与PP纤维砼衬砌技术，陆续对灌溉渠道进行节水改造。

2 工程准备

1）防渗材料的选择。目前，市场上大致有复合土工膜、塑料膜、合成橡胶模等几种水利防渗材料。由于塑料膜、合成橡胶膜抗冻性差，容易断裂，不适合东北地区选用。而复合土工膜，具有抗拉强度高、抗穿透力强和抗老化性能好、抗冻效果佳、表面摩擦力大等优点。并且防滑效果好，施工作业简单，质量可靠，便于铺设。在接缝时，生产厂家有专业人员采用电脑控制的焊接仪器，可现场焊接，便于安砌或浇筑砼板，能够提高工效。这些特点都符合松沐灌区渠道基土冻胀性较大、渠底砂石料较多的实际情况，符合渠道建设对防渗膜料抗冻性能高、抗穿透、抗老化等要求；

2）保护层材料的选择。由于灌区总干渠较长，沿线村庄人较多，饲养的大牲畜会践踏渠道，破坏渠道的保护层。据此，防渗保护电动选用PP纤维砼板等刚性较强的材料。PP纤维是一种聚烃类结晶聚合物，PP纤维砼板施工简单，可异地制作。采用复合土工膜做防渗材料，上铺PP纤维砼板做保护层，具有以下优点：一是，防防渗效果好。渗漏量是砼作防渗的材料的1/6；二是，延长渠道使用寿命。明铺式膜料防渗，因老化严重而使寿命较短。若铺在保温层以下，寿命可达30年以上。同时，膜料防漏可以保温，减轻冻胀破坏，可使砼保护层裂缝减少，延长使用寿命；三是，与砼材料相比，投资大体相当，更具优越性。采用PP纤维砼板作膜料防治保护层时，砼厚度可由10cm～15cm减薄至6cm～7cm，购买土工膜的投资与减薄砼节约的投资基本相同。而且采用PP纤维砼板，可减轻冻胀破坏，减少维修和管理费用。

3 工程施工

1）渠道防渗前基础处理。渠道做防渗前，需经整形、清淤、填埋处理。清除土工膜铺设范围内的垃圾、杂草、碎石等杂物，平整、夯实渠底边坡，对凹坑、开、裂缝等进行修补，喷洒两遍除草药，挖好锚固沟槽；

2）土工膜施工。复合土工膜施工工艺是：铺膜焊膜、缝合底层布、缝合面层布。土工膜焊接时，基底表面应干燥，含水率宜在15%以下。膜面用干纱布擦干净。防渗渠道顶部和堤底交界处进行防冲淘加固处理。具体方法为：在其交界处挖宽20cm、深30cm防冲槽，将土工膜铺入槽内，防冲槽用砼固定。缝合要求松紧适度，自然平顺，确保膜、布共同爱力。渠道土工膜铺设，要根据工程实际情况，以接缝最少、便于施工、剪裁合理为原则来确定铺设方向。接缝位置要力求避开弯角，设在平面处，平行或垂直于坡度线，由下游向上游依次铺开，不能接得太紧，纵横方向均留1.5%松驰度。渠道边坡土工膜铺设高度，要达到坡顶至锚固沟槽底部，并用8号线做成扒钜子锚固在沟槽边上；

3）纤维砼施工。按照施工图砼板块尺寸，在渠道上用方钢或槽钢做成100cm×100cm方框，固定好方框的位置，将添加PP纤维拌好的砼运至施工现场，入仓及平仓，用平板式振捣器振捣两遍即可。仓面利用人工进行抹面，压光，确保成型后的砼表面密实、平整、光滑，无骨料外露。待浇筑过的砼过24小时后放入裁好的闭孔泡沫板，再浇筑隔穿板块。

4 工程管护

工程完工后，可根据实际情况制定定期检查制度，明确检查内容、标准，并严格执行。如发现问题要及时维修，保证工程安全运行。特别是在灌溉前、停水后，要统一检查一次，防患于未然。在管理养护过程中，要经常保持保温层断面的平整。对于土工建筑物的雨淋沟、浪窝、塌陷以及水流冲刷段应及时进行修检或抢修；对砼表面应保持清洁完好，苔藓、蚧贝等附着生物应定期清除；对砼表层剥落和机械损坏的应及时处理。每年停水后都要对防渗渠道全面的养护维修。要以有效管护满足灌溉期的用水。

5 工程效益

松沐灌区总干渠经过衬砌后，渠道断面规整，糙率小，流速快。根据实测，渠道在没有衬砌渗漏量为31.6m3/h.km，防渗后渗漏量为3.2m3/h.km，减少渗漏量28.4m3/h.km。按照10km总干渠长度计算，每年灌溉时间上可缩短48小时。如果松沐灌区支渠以上灌溉渠道全部采用复合土工膜与PP纤维砼进行防渗，每年可以节约水量约1 000万m3，每亩水田年水电费可由83.36元降至66.67元，降低成本20%。

[1]张效军，代颖，李田涛.复合土工膜在龙头桥灌区渠道工程中的应用[J].黑龙江水专学报，2006(2).

[2]杨小明，闫瀛.复合土工膜结合PP纤维混凝土防渗技术在永舒榆灌区的应用[J].农业科技与装备，2010(8).

[3]王忠.防渗膜与PP纤维混凝土在灌区工程中的应用[J].吉林水利，2006(2).

[4]夏立军，蒋晓红.复合土工膜在渠道防渗中的应用[J].吉林水利，2004(2).