渠道防渗技术的探讨

邹振华

【摘要】渠道防渗是我国目前使用最广泛的节水工程措施，它可以极大地减少农业灌溉用水的浪费，节水潜力巨大。用渠道防渗技术后，可以减少渗漏损失的70%-90%，极大地提高灌溉渠系水利用系数，缓解农业用水供需矛盾，节约的水可扩大灌溉面积，进一步促进农业生产的发展，可以减少渠道占地3%～5%，防止渠道沖刷、淤积及坍塌，节约运行管理费用，有利于灌区的管理。对渠道采取防渗措施是提高渠道输水能力和农业节水灌溉的有效途径，研究、改善渠道防渗措施的设计和施工工艺是一项重要课题。本文对渠道被破坏的类型进行了分析，并探讨了防渗工程技术的选择和施工方法。

【关键词】渠道防渗；设计；技术

1、防渗渠道被破坏的原因分析

影响渠道渗水损失的主要因素是土质、断面形状、水文地质条件等，包括：①粘性土渠道，渗水损失较小；砂性土渠道，渗水损失大。②断面比较宽浅，湿周大的渠道，渗水损失大；断面相同时，水深大的渠道，渗水损失大，水深小的渠道，渗水损失小。③沿渠地下水位较深或附近地下水出流条件较好时，渠道渗水损失较大；地下水位较高，对渠道渗水有顶托，或地下水无排泄出路时，渗水损失较小。④新修筑的渠道，渗水损失大；年久的渠道，泥沙经多年淤积，渗水损失减少。⑤渠道周围有排水沟，会加大渠床的渗水损失。

2、渠道防渗主要技术

渠道防渗适用于所有的灌溉土渠，是我国目前应用最广泛的节水灌溉工程技术措施。用作渠道防渗的技术措施种类较多，选择的基本要求是：防渗效果好，减少渗漏值一般应达50%～80%；因地制宜，就地取材，施工简便，造价低廉；寿命长，具有足够的强度和耐久性；能提高渠道的输水能力和抗冲能力，减少渠道的断面尺寸；便于管理，养护、维修费用低。

2.1 土料防渗。土料防渗造价低、投资少，可就地取材，但存在耐久性差的问题，往往由于冻融的反复作用，使防渗层疏松剥蚀，从而失去防渗性能。尽管如此，随着大型碾压机械的应用及防渗技术发展，土料防渗仍然广为应用。

2.2 混凝土防渗。混凝土衬砌适用于各种地形、气候和运行条件的大、中、小型渠道，附近应有骨料来源。混凝土防渗的优点是防渗抗冲效果好，输水能力大，耐久、强度高，能减少渠道断面尺寸，适应性广，便于管理。缺点是混凝土衬砌板适应变形的能力差，在缺乏砂、石料的地区造价较高。

2.3 砌石防渗。砌石防渗适用于石料来源丰富、有抗冻和抗冲刷要求的渠道。砌石防渗一般可减少渗漏量70%～80%，使用时限达20a～40a。砌石防渗具有就地取材、施工简单、抗冲刷、耐磨和耐腐蚀性强等优点，具有较强的稳定渠道的作用及能适应渠道流速大等特点。

2.4 膜料防渗。膜料防渗具有防渗性能好，适应变形能力强，材料质轻，运输方便，耐腐蚀性强，施工简便，工期短、造价低等优点。膜料防渗施工质量的核心是在施工过程中保持膜层的完整和土保护层的边坡稳定。土渠层的铺膜基槽可采用梯形、台阶形、五边形和锯齿形等断面形式，当渠槽开挖整平并进行灭草处理后，根据渠道大小将膜料加工成大幅，自渠道下游向上游由渠道一岸向另一岸铺设膜料，膜料应留有小褶，并平贴渠基。

2.5 青材料防渗。沥青防渗具有防渗效果好、耐久性好、投资少、对地基变形适应性好、施工简便等优点。在沥青混凝土衬砌正式施工前，必须首先进行试铺筑，以确定沥青混合料的配合比、摊铺厚度、施工温度、碾压遍数等工艺参数。沥青混凝土衬砌施工的工序是铺筑整平胶结层、铺筑防渗层、涂刷封闭层。

3、渠道防渗设计应考虑的因素

（1）气候条件是渠道防渗工程设计和施工应要考虑的基本因素。它对防渗材料的耐久性和施工方法具有决定性作用，也是工程防冻胀设计的决定性因素。（2）地形条件，在渠道防渗措施中，压力管道受地形影响最小，但造价高；低压管道、输水槽以及混凝土等防渗渠道，较能适应地形的变化（3）基土性质，基土的渗透性是决定有无防渗必要和采用哪种防渗措施的关键，土的冻胀敏感性和抗压强度等都是工程设计应考虑的主要性能。对黄土类、壤土类等基础好、渠床稳定的地区、一般采用混凝土、砌石等防渗措施，在选择防渗方案时，应尽量考虑土渠开挖土方的应用问题。（4）地下水位，地下水位高于渠底时，防渗层存在承受扬压力的问题。必须在防渗层下设排水设施。在寒冷地区，地下水位的高低，是防渗工程进行防冻胀设计时需要考虑的。

4、渠道防渗措施

一种是增强渠道土壤的密度来来减小渠道的透水性，如人工挂淤法、压实法等；第二种是使用粘土、三合土于渠床之上来提高渠道的防渗性能。下面简单介绍几种常用的方法。 （1）压实法。该方法适用于土壤粘性比较强的渠道工程，可以再渠道施工的过程就开始进行，这种方式投资性比较小，但是防渗的效果并不持久。该方法就是在施工过程中把渠底和边坡的土壤夯实，使之变得更加致密，以提高渠道工程的防渗性，此种方式需要注意的是夯实前要清理干净渠底的杂草，并使土壤有一定的温度。（2）在渠床上加不透水防渗层。不透水防渗层一般使用粘土、三合土等材料。粘土护面就是在透水性比较大的砂质渠床上铺上一层适度厚的粘土，并且夯实，为了防止护面干裂最好在粘土中加一定量的细砂石，最后再在粘土护面上加一层10厘米左右的砂土或者砂石保护层。这种防渗方式的优点就是成本低，使用方便，可以就地取材，防渗效果也不错，但是粘土护面容易干裂，容易生长杂草，且不耐冲击。三合土护面就是在渠床的铺筑一层用白灰、粘土、砂加水均匀搅拌而成的防渗层，白灰、粘土、砂的比例一般为1：4：1，加水均匀搅拌好后，要放置7～10个小时，等其变成软熟浆状就可以使用了。

结语

综上所述，由于渠道工程具有线路比较长，范围比较广的特点，在管理和保养维护上存在一定的困难。但是，一定要克服各种困难，认真做好以防御为主，治理为辅的养护维护渠道工程的方针，在已有的渠道工程养护防护技术的支撑下，做到经常检查，对于渠道工程存在的安全隐患要及时解决和修理。规划好、设计好、建设好渠道防渗工程可以有效地提高渠系水利利用系数，充分发挥现有工程的效益，防止土壤盐碱化及沼泽化，更有效地防止渠道冲刷、淤积及坍塌。所以，渠道防渗的作用显著。

参考文献：

[1]渠道防渗工程技术规范.SL18-91.水农水1991.

[2]季仁保.渠道防渗衬砌技术发展中的若干问题与建议[J].2003