(隆昌县沱灌工程管理处, 四川 隆昌 642150)
渠道防渗技术在小型农田水利建设中的应用及其作用
王 林
(隆昌县沱灌工程管理处, 四川 隆昌 642150)
渠道的渗漏不仅降低了渠系水的利用系数,减少了灌溉面积,浪费了水资源,而且还会增加灌溉技术和农民的水费负担,甚至会危及工程的安全运行渠道防渗工程技术的使用,是节水灌溉中十分重要的措施,能有效地防止渠道渗漏,可节约有限的水资源,缓解农业与工业和城市生活日益突出的供水矛盾,推动节水型现代农业的发展。
防渗;技术;农田;渠道
小型农田灌溉渠道的渠床土质一般为土质或砂砾石层,渗漏相当严重,渗漏损失水量一般为30%,个别的高达50%。渠系水的大量渗漏,不仅降低了灌溉水的利用率,浪费了水资源,减少了灌溉面积,影响农作物适时适量受水。根据实践经验总结,新建渠道采取防渗措施长远效益要大于不防渗,前者一次性投资大,但可减少渠道引水量,缩小渠道断面,降低渠道运行管理费。
1.1 砖砌体防渗
普通粘土砖可用于小型渠道防渗,砖的标号应不低于100号,砖砌体用M5.0以上水泥砂浆砌筑,表面用M7.5以上水泥砂浆抹面,可提高渠道防渗能力。
砖在砌筑前一天浇水湿润,不宜采用即时浇水淋砖即时使用;砖体应上下错缝,内外搭砌,灰缝平直,厚薄均匀,砂浆饱满,水平灰缝厚度和竖向灰缝厚度一般为10mm,墙体中不得有长度大于30cm的通缝;砖的转角处和交接处应同时砌筑,对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎,砖的斜槎长度不应小于高度的2/3。
1.2 石料衬砌防渗
石料具有就地取材,施工简单,抗冲刷,经久耐用等优点。砌筑砂浆标号不低于M7.5,勾缝砂浆标号应高于砌体砂浆标号,石料应坚实新鲜,无风化剥落层或裂纹。
砌石体应用铺浆法砌筑,在铺砌灰前,石料应洒水湿润使其表面充分吸收,但不得残留积水;砌筑时要求内外搭接,上下错缝,拉结石、钉挂石交错布置,灰浆饱满,灰缝均匀,缝宽2-3cm;为满足防渗要求,砌体应开槽勾凹缝,水泥砂浆勾缝前,缝槽应冲干洗净,缝中无残留灰渣和积水,缝面湿润,缝宽3厘米,缝深3-5厘米,灰浆饱满,压实后用圆条拉光,凹缝砂浆应嵌入缝内约1.5cm,勾缝后养护10-14天。
2010年竣工的隆昌县小农水黄家镇金银坳渠道,渠长1.93km,底板为0.1m厚C15混凝土,侧墙为M7.5水泥砂浆砌条石,M10水泥砂浆勾凹缝,衬砌高度0.8m,渠底宽1.0m,渠道纵坡比降为1/1000,设计流量为0.58m3/s,渠道运行至今完好如初,新建时糙率约0.018,运行多年后仍能达到0.02,防渗效果较好。
1.3 混凝土防渗
混凝土防渗要求渠床坚实,具有防渗效果好,糙率小,抗冲耐用等优点。分为现浇和预制衬砌两种方式。
1)预制板防渗。混凝土衬砌常用的混凝土标号为C20,但接缝多,防渗效果不如现浇号。板厚8-10cm,以人力施工为主时,一般板重以80-120公斤为宜。多直接置于土基上,有条件可以加设砂卵石垫层。
2)现浇混凝土防渗。适用于各种断面,防渗效果好,墙体混凝土一般为C20,底板混凝土一般为C15。
混凝土浇筑应连续进行,浇筑间歇时间应根据气温按规范确定,混凝土和易性、强度、耐久性等应满足设计要求。混凝土施工中应做到搅拌透彻、浇筑均匀、振捣密实,宜采用机械振捣,抹面应平整光滑,不得出现蜂窝、麻面、裂缝等外形缺陷等。浇筑后应加强混凝土养护,以保证混凝土强度和耐久性。在软硬地基变化的地方,由于基础承载力不一样,需设置沉降缝; 为适应温度变化, 混凝土衬砌需设置伸缩缝,小型渠道一般只设横向缝不设纵向缝。缝间距为15米,缝宽2厘米左右,用沥青混合物,聚乙烯胶泥塞缝。切实捣固填实接缝,增强渠道抗变形能力。
我县2011年竣工的小农水工程响石镇高洞渠道,渠长1100m,底板为现浇混凝,衬砌高度0.5m,渠底宽0.41m,渠道纵坡比降为1/1000,设计流量为0.1m3/s,底板厚0.08m,每15米设一横缝,伸缩缝宽0.02m ,用沥青填塞,水泥砂浆勾凹缝,运行至今,伸缩缝完好,混凝土底板无其他裂缝,混凝土防渗渠道完好如初。
1.4 水泥砂浆抹面防渗
水泥砂浆抹面用于新建砖砌渠道,水泥砂浆挂网抹面多用于浆砌条石老渠道和已风化的岩石渠床。抹面砂浆标号为75-100号,厚度为2-3cm 。抹面前侧墙和底板要清除风化层,凿毛,清洗干净,抹灰前将露出墙面的舌头灰刮净,清理好基层,浇水保持湿润,不显浮水,分次抹面压实赶光。初凝后养护10-14天。
1.5 水泥土预制构件衬砌防渗
水泥土是以当地的沙壤土为主要原料,加少量水泥(占总量的10%~15%),微量的外加剂和适量的水拌和均匀,采用专用机械设备压制成不同规格的板块,经洒水养护一段时间后即可使用的建筑材料。是一种就地取材,施工简易,造价低廉的低强度衬砌材料,其耐久性不如混凝土。
水泥土预制件要分段砌筑,每隔5m左右设置1条伸缩缝,缝宽3cm,砌筑第二天开始养护10-14天以上,再用水泥砂浆抹面,增强其防冲能力。
由于水泥土预制件强度低,耐久性差,使用范围不是很广,严寒地区用于水利工程不够理想,我县到目前为止还未使用过。
2.1 渠道防渗是改造现有工程,使之充分发挥潜力,节约用水,节约资金的好办法
渠道防渗是减少水量损失。发展节水型农业行之有效的主要节水技术,是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施。渠道的渗漏不仅降低了渠系水的利用系数,减少了灌溉面积,浪费了水资源,而且还会增加灌溉技术和农民的水费负担,甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失,提高渠系水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维修养护,有计划地引水和配水,不断提高灌区管理工作水平:另一方面要采取渠道防渗工程措施,减少渗漏损失水量。因此实施渠道防渗技术很有必要。我县通过7年小型农田水利建设,对小农水渠道进行合理的防渗处理,共计新增 节水灌溉面积3.5万亩左右,节约的水量可以灌溉约1.2万亩稻田。
2.2 减少渠道渗漏损失
渠道防渗工程措施减少渠道渗漏损失、节省灌溉用水量、更有效地利用水资源,降低灌溉成本,提高灌溉效益。
2.3 防止渠道水污染
渠道衬砌后能防止渠水从地下水或土壤中吸入有害物质或其他物质,还可防止地面污染水流入渠道,造成渠道水的污染。
2.4 防止渠道冲刷、淤积和坍塌
渠道防渗一般结合防冲、防淤、防塌,土渠不能防冲,也不能防渗,渠道衬砌后,减小了渠道断面糙率,加大了渠道流速,渠道不容易淤积,并且能够防冲。
2.5 提高输水能力,缩短输水时间
渠道经过防渗处理后,糙率大大减小,流速增大,可以缩短输水时间40%以上,或可节水1/3以上。使农作物能够及时得到灌溉,有利于农作物的生长,提高农作物的产量。
2.6 节约工程运行费用
衬砌后的渠道可减少淤积,避免杂草丛生,防止渠道坍塌、冲刷和动物打洞。可以减少渠道清淤费用、除杂费用及渠道修复费用,因此能节约大量的维修养护资金。
首先对各级渠道渗漏情况进行摸底,对灌区渠系水利用系数进行测定,摸清渠道节水能力,确定哪些渠道应采取防渗措施,采取那种防渗措施,通过方案比较,优化防渗措施,并进行经济效益和社会效益分析,给渠道防渗工作决策提供科学依据。
其次积极推广使用新型防渗材料,浆砌条石、浆砌砖体,混凝土等圬工材料运输量大,需要较多的劳动力,施工复杂,造价较高,因此有必要采用造价低,施工方便、效果好的新型防渗材料。
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1007-6344(2017)08-0126-01
王林(1969.7.14)男,大学学历,职称:水利工程师(中级)