涿鹿县桑干河灌区渠道防渗浅谈

甄煜霞

(河北省涿鹿县七一灌区，河北涿鹿 075600)

桑干河发源于山西省宁武县管岭山，于阳原县的施家会进入河北省境内，中途汇入壶流河、岔道河等分支，至怀来县朱官屯与洋河汇合后流入官厅水库。桑干河在涿鹿县境内总长为167.8公里，桑干河灌区在县域国民经济中占有十分重要的地位。灌区建区50多年来，由于水环境的不断改善而促进了灌区经济的腾飞。然而，因为近年的连续干旱，导致水环境发生变化，使灌区面临着许多威胁和挑战，水环境越来越不能满足灌区经济的发展。

一、桑干河灌区水利现状

1.地下水超量开采

桑干河灌区西部地区地层破碎，地下水埋深在100-250米之间，浅层无地下水，淡水开采困难，且补给量极少。灌区建成后，由于大力发展水浇地，导致地下水过量开采，造成灌区的采补失调。此外，近些年降水量逐年减少，连续干旱，加之开采得不到有效的控制，造成全灌区地下水位逐年下降。此外，灌区内大量机井的干枯报废，工业和生活用水全部源于地下，使得供水成本大幅提高。

2.地表水严重不足

近十年以来，涿鹿县随着农业、工业的不断发展，境内降水量逐年减少，并且经常出现断流，灌区水位逐年下降，而用水量却逐年上升，致使上游水库蓄水量大为减少，灌区水荒已成为不争的事实。

桑干河灌区水利现状亟待改变，笔者试联系灌区自然条件、结合防渗技术应用，提出相关解决对策。

二、灌区混凝土防渗衬砌冻害成因分析

桑干河灌区地处冀西北部，张家口市的东南部，属温带半干旱大陆性季风气候，低温、冻害是这里经常发生的自然灾害。灌区多年平均气温8.8℃，平均最高气温23.6℃,1月最冷，平均最低气温-8.1℃，极端最低气温-23.9℃，多年平均冻土深达100-120厘米。灌区多年平均降水量为376.3毫米，且年际分配不均。

桑干河灌区位于桑干河、洋河之间，北部主要以怀涿盆地为主，地貌特征类型依次为河漫滩、阶地洪积扇、山前台地，具有明显的分带性，灌区地质情况复杂，具体表现为：

其一，劈山干渠以坡积、冲洪积等泥积分布，主要岩性为碎石土、砂砾石、粉粘土等，透水性强，渗漏严重。

其二，七一干渠地势陡峭，地层破碎，部分堆积物为碎石土和砂砾石，局部岩石破碎、塌方严重，堆积物段透水性强，渗漏严重。

三是惠民北渠沉积物主要由砂砾石、卵石组成，中间夹有若干粘土、亚粘土及亚砂土透镜体，透水性极强，渠道边易冲刷。

综合上述灌区实际，就涿鹿地区而言，混凝土衬砌是减少防渗的最佳选择，可以避免土渠的渗漏，一般可减少85%以上的渗漏损失水量。但是，由于桑干河灌区水文与地质条件影响，要使防渗工程经久耐用，除合理施工外，最重要的是防治冻害。多年的施工，我们发现：当封冻期气温降低到零度以下时，渠道防渗衬砌工程的重点是防渗材料的冻融破坏。水体结冰和渠道基土冻融对防渗工程的破坏，对于渠道防渗衬砌工程而言，其破坏性因无法估量而成为冻害防治的最大挑战。

三、混凝土冻害的解决对策

综合灌区渠道沿线的水文地质、工程地质、渠道挖深情况、渠道的不同走向以及冻胀量的测定结果等因素，笔者认为，采取防冻涨措施对渠坡进行处理，确保混凝土衬砌断面尽可能不发生破坏至关重要。根据张家口市各灌区同类工程的运行情况，桑干河灌区渠道防冻的对策是：

对于灌区干渠衬砌断面渠底采用柔性材料进行抗防冻。具体做法：对于地下水位埋深小于2米的渠段，应采用渠坡整形及渠底开挖夯实，渠底采用30厘米厚干砌石护底；对于地下水位埋深均大于2米的渠段，现浇混凝土衬砌应采用弧形坡脚，梯形断面加肋，边坡、渠底加缝的形式进行防冻。断面结构加肋可以增加混凝土板的刚度，渠底边坡加缝可以使不规则裂缝规则化。为了保证混凝土渠道的施工和维修方便，混凝土渠道每隔30-50米设一道隔墙，隔墙宽30厘米，深60-80厘米。

四、防渗技术的应用及其效果

为了最大限度地利用水资源，采用节水灌溉技术是非常必要的。在节水工程中，渠道作为节水灌溉的一部分，应当首先受到技术人员的重视。桑干河灌区渠道多数没有采用防渗处理，防渗效果较差渗漏严重，渠系利用率极低，有的地方渠系利用率只能达到20%。我们经过多年观察发现，渠系损失的绝大部分水量出自渗漏损失，要想节约用水，提高渠道水利用系数，就需要加强渠道维护。以七一灌区为例，改建维修渠系建筑物后，渠系水利用系数由原来的0.42提高到0.66，灌溉水利用系数由0.35提高到0.59。灌区水利用率的提高，缩短了农田的轮灌期，增加了灌溉面积，减轻了农民的用水负担，节水效益非常明显。目前，渠道防渗作为应用最广的节水工程技术之一，应成为桑干河灌区防渗最为有效的技术手段。

结束语

解决桑干河灌区节水工程存在的问题刻不容缓，应该引起各主管部门的高度重视。只有充分认识和科学评价节水在灌区经济发展中的重要作用，对灌区节水工程实施科学管理，合理施工，才能进一步巩固和加强水利基础产业、基础设施的地位，才能保证桑干河灌区乃至涿鹿县县域经济的稳定发展和人民生活的安居乐业。