高标准农田渠道防渗工程设计与施工探析

古丽格娜·托乎达

(新疆乌苏水利局城镇水管所，新疆 乌苏 83300)



高标准农田渠道防渗工程设计与施工探析

古丽格娜·托乎达

(新疆乌苏水利局城镇水管所，新疆 乌苏 83300)

渠道灌溉是农业生产中最主要的农田灌溉方式，渠道工程结构完整性和设计的科学性将直接影响工程能否最大化的利用水资源。以新疆阿瓦提县高标准农田渠道防渗工程为实例，对该渠道防渗衬砌、抗冻胀材料进行了选择，对纵断面和横断面进行了设计分析，并对施工措施进行了阐述分析，保障了工程的合理设计和科学施工。

渠道防渗；设计；施工；利用率

我国西部地区由于气候、地理条件等原因，水资源严重匮乏，当地农业发展受到限制，并且由于水利设施建设比较落后，水资源利用率长期保持较低水平，严重的浪费水资源，制约农业经济发展。在水资源紧缺、需求增加的背景下，只有大力发展节水灌溉，提高灌溉系统防渗水平，才能解决我国在水资源紧缺情况下发展高效农业的难题，同时也是实现农业和国民经济可持续发展的重要保证。

1　项目区概况

新疆阿瓦提县地处塔里木盆地北缘，风沙、干旱、盐碱是影响当地生态环境的主要因素。本次项目区位于新疆阿瓦提县乌鲁却勒镇，其水利骨干工程其下各级灌溉渠道配套完备，全长7 460.50 km。干、分干、支、分支、斗三级骨干渠道总长4 062.11 km，防渗总长度694.27 km，渠道防渗率较低，仅为17.09%。该项目区内支、斗、农渠均为土渠，大部分处于原始状态，尚未进行防渗处理，且破损和渗漏严重，渗漏造成土壤次生盐渍化，过流能力不足，造成灌区水资源利用率较低。由于资金限制，本次设计选取项目区内主要的9条斗渠进行防渗改造。

2　渠道防渗工程设计

2.1衬砌材料选择

从本地区已建防渗渠的运行情况看，底板采用现浇砼板边坡采用预制砼板形式是经济、合理、可行的，被广泛使用。渠底现浇板基本没有损坏，边坡预制六棱板由于采用工厂化生产，质量可靠，适应局部变形，同时便于维修，工程区周边无卵石等其它建材，因此本次设计选用砼板做为衬砌材料。

2.2抗冻胀材料的选择

根据对项目区地质调查，拟改建渠道沿线土壤属冻胀性土，必须考虑冻害影响因素。因此，本设计中对全线渠道刚性衬砌层下面设抗冻层。针对项目区特点，细砂抗冻体对砂样要求严格，压实质量较难控制，并且细砂抗冻体的运距较远。中密度苯板施工速度快，易于安装。考虑当地抗冻胀材料分布情况和运距，渠道抗冻胀材料选择中密度苯板。

2.3渠道边坡系数的确定

根据项目区地质条件，渠道沿线地层岩性主要由粘土、砂壤土、壤土、粉细砂组成，并对各种土质进行了详细的室内及现场的物理力学试验，参考已建工程，确定砼板衬砌渠道边坡系数m=1.5。

2.4糙率

根据《渠道防渗工程技术规范》(SL18-91)，砼板衬砌渠道现浇砼板及预制砼板糙率n=0.017。

2.5渠道纵断面设计

根据渠道规划布置方案，并考虑渠道沿线的地层岩性、地下水埋深、建筑材料分布和渠道稳定性等因素，力求使渠道设计工程量最小，投资最经济。在纵断面设计中主要以水位控制高程，控制调整各渠段的纵坡。目前项目区内的灌溉体系已经形成，调整原渠底纵坡不顺畅部分为原则，使改造后的渠道顺畅，水流平稳。改造渠道纵坡基本与原渠纵坡一致。通过分析计算，确定斗渠纵坡为1/469～1/2652。

2.6渠道横断面设计

1)根据各渠段的纵断面设计及设计流量，结合渠道沿线地质岩性及采用的护砌材料，按明渠均匀流公式进行设计，尽量采用宽浅式断面，堤宽根据各渠段设计流量按规范计取，渠堤超高根据规范由加大水深确定。根据阿瓦提县各灌区已建防渗渠道的成功经验，本阶段在渠道横断面设计中考虑选用投资少、施工方便，并且能够充分利用建筑材料加快施工进度，运行管理方面具有显著优势的砼板护砌防冲、塑膜防渗、中密度苯板抗冻胀横断面结构，如图1。

图1　渠道横断面设计型式

2)对于冻胀性渠床应采用非冻胀性材料置换，置换层的厚度：坡面上部在31.2～43.6 cm之间，取35 cm；坡面下部和渠底在41.6～54 cm之间，取50 cm。

3)在衬砌体下铺聚苯乙烯泡沫板(简称苯板)进行保温，对于中小型渠道，其厚度可取设计冻深的1/10～1/15之间，即4.2～6.2 cm，因此渠道第一方案中苯板的厚度取5 cm。

3　渠道防渗工程施工

3.1渠道土方施工

本工程部分渠段为填方渠道，渠床必须清基，清基厚度为30 cm，采用推土机清推，推至渠堤外侧1 m以外。清废完后，采用羊足碾分层碾压渠堤，开挖渠槽至铺砂砾石防冻体断面，渠道回填、开挖基本成型后人工削坡，铺设砂砾石抗冻体、砌筑预制板构件。

3.2模板施工

渠道防渗工程所需的砼及钢筋砼模板必须按照设计完成，并确保施工方能够保证工期和模板制作质量。模板在工程使用中会受到砼的浇筑和振捣，要对其所受侧压力和振动力严格计算并校验，以保证模板制作过程中能够保持形状和尺寸无变化。砼表面在浇筑后要确保光滑、整洁、无漏浆现象。为防止和降低对砼及模板的损伤，必须采用专业拆模工具。

3.3钢筋的施工

对于钢筋砼结构所使用的钢筋，要严格安装施工图纸进行种类、钢号、直径、长度的施工。确保钢筋绑扎结束后其表面无污物、铁锈等。在钢筋施工到浇筑之前，须专门配置质检员进行自检，由其负责填写隐蔽工程记录表并签字，然后由监理工程师校验后，进行砼的浇筑施工。重要位置处钢筋且须焊接时，要在现场进行试验性焊接，然后送至实验室检验达标后，方可继续该位置施工。

3.4水泥的使用

水泥的使用需严格按照设计中规定的标号、类型以及厂方信息送达施工现场，水泥的运输、保存、存放要按规范执行。制定水泥存放位置通风、防水防潮措施，确保水泥品质。水泥使用时按照“先到先用”的原则，散装水泥每月进行一次倒罐。袋装水泥和散装水泥储运时间分别大于3个月和6个月的，经检验合格后方能使用。

3.5骨料的使用

要按照施工现场天气和施工条件，制定骨料堆放部位的排水措施。为确保砼的配合比符合要求，骨料应按粒径不同对方，且布置隔离栅。为防止砼发生离析现象，在落差超过3 m时，应从缓降筒或溜槽将砼缓慢入仓。降低骨料转运次数，不得采取推运的方式进行砂料堆放，避免产生骨料中掺入泥土或骨料破碎。

4　结语

阿瓦提县通过农田渠道防渗工程建设，有效地提高了项目区的灌溉水利用率，渠系水利用系数得以提高，节约了大量水资源，改善灌溉面积0.938万亩。并且防渗工程促进了高标准农田建设，改善了灌溉条件，改良了土壤，又促进了林果业的发展，对培育后备支柱产业，农民增收，脱贫致富，农村和社会稳定都有着重要作用。

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2016-03-14

古丽格娜·托乎达(1971-)，女，新疆乌苏人，工程师，主要从事地下水与滴水灌溉方面的研究工作。

S276.7+1

B

1004-1184(2016)04-0201-01