刘晓彬
摘要:随着人们环保意识的不断增强,农业中开始使用高效节水灌溉系统。通过采用有效的防渗措施,可以使灌溉渠道更加高效、节能、节水,还可以进一步提升渠道的输水能力,提升农业的节水灌溉水平。因此本文将对高效节水灌溉渠道防渗工程技术的应用与要点进行分析,以期对渠道防渗功能形成改善与优化,使渠道更加高效、节水。
关键词:高效节水;灌溉渠道;防渗工程;技术要点
前言:渠道防渗技术具备很高的实用性,在施工过程中会使用土料与石料互相结合的方式形成渠道防渗层,从而可以对渠道床土壤透水性形成有效控制,避免渠道渗漏问题的发生,主要类型包括土料防渗技术与水泥土防渗技术等。目前我国农业灌区中经常会发生渠道渗漏的问题,灌溉用水情况较差。因此,必须加强灌溉渠道防渗技术的应用实效性,才能使灌溉渠道获得更加高效、节能的发展。
一、高效节水灌溉渠道防渗工程技术的应用价值
近几年来我国高效节水灌溉渠道与节水系统技术被广泛应用,尤其是智能化灌溉系统(图1)的使用[1] ,可以加强节水、灌溉效果,从而促进农业获得持续发展。但在灌溉渠道使用过程中,如果发生渗漏,会使水资源受到巨大浪费。因此使用防渗技术,第一,可以加强水资源的利用效果,通过采用渗水技术,可以对水分形成有效的保留。第二,通过采用渠道防渗技术,可以对渠道起到有效的加固作用,还可以使渠道的抗冲刷与除险能力大幅增强。第三,可以避免土壤发生盐碱化与沼泽化的问题,因此使用渠道防渗技术,可以加强水资源的利用效率,扩展灌溉面积,对渗漏形成有效控制,还可以加强地下水位的控制效果,从而避免土壤盐碱化等相关问题发生。第四,可以使数据与相关实验更加丰富,采用渠道防渗技术可以加强投资资金的利用效果,相比于其他的节水工程来说,其防渗性能更高。另外,U开展灌溉渠道防渗工程,还可以加快输水速度,节省土地资源。
二、高效节水灌溉渠道防渗工程技术要点
在进行灌溉渠道防渗设计过程中,应在正式施工之前收集相关水文与气象等有效数据信息,从而根据建筑的等级开展设计,还应遵循防渗技术规范与抗冻胀等相关规范,才能确保设计方案的实效性与经济性。
(一)合理设计渠道断面
在进行灌溉渠道设计过程中,应确保其与设计流量需求充分满足,还应将水位作为基础对高程形成有效控制。设计渠道纵断面过程中,应将灌溉实际水位作为基础对高程进行控制,达成自然灌溉的设计目标。设计时,要充分掌握渠道断面的主要形式,综合考虑地质[2] 、地形等相关因素选择合理、科学的断面类型,经常使用的类型包括矩形、梯形等。在这几种类型中,梯形断面的施工过程难度较低,同时边坡稳定性较高,从而可良好应用在正常的地形与地质中。另外,U型弧形渠道可以有效避免发生冻胀变形的问题,在我国北方区域经常使用这种类型。
(二)正确计算渠道水力
充分落实并明确渠道设计参数后,需要计算水力,从而使水断面与水力要素获得明确。
1.确定梯形断面
在进行梯形断面水力计算过程中,主要内容包含试算、图解与查表法。这样可以利用计算对底宽与水深形成有效测定,为了减少计算工作难度,加强计算效果,可以直接查取诺模图,还可以利用计算表获得结果。
2.确定最佳断面
如果基于特定流量前提下,会获得最小的过水断面。基于过水断面特定条件下,过水能力最强,同时可以流经流量最大的断面。
(三)合理选取防渗材料
在选择防渗材料过程中,应充分考虑地形、地质等多方面因素。
1.水泥土材料
水泥土材料中包含土料、混合水泥、水,通过拌和形成的施工材料,取材方式简单,防渗能力较强。但抗冻性较低,不适宜应用在我国北方区域。
2.土料
土料的使用时间很长,这种材料取材方便,技术难度低,还可以节省施工成本。但抗冲流速较差,防渗层也不具备可观的抗冻性,不适宜在北方区域使用。
3.膜料
膜料材料作为近几年来的新兴的防渗材料之一,但这种材料抗老化性与抗穿刺性较差,并没有获得广泛使用。随着技术水平不断提升,抗老化性与抗穿刺性获得了一定提升,因此近几年来土工膜防渗材料被广泛使用在灌溉渠道防渗工程中。
4.砌石材料
砌石材料被十分广泛地应用在灌溉渠道防渗工程中,可以将防渗结构作为基础将其划分为护面式与挡土墙式。同时将材料与砌筑方法作为前提可以将其划分为干砌卵石与浆砌卵石等类型。这种材料可以就地取材,还具备很强的抗冻性与防渗性。
(四)构建完善高效节水灌溉渠道防渗工程评价指标体系
通过构建完善的评价指标体系,可以对灌溉渠道的节水性与防渗性形成有效评价,将生态渠道的特点充分凸显[3] ,通过选取科学性、系统性、可操作性较高的指标,加强高效节水灌溉渠道的防渗施工质量。因此在构建评价指标体系过程中,主要包含表1 中的相关内容。
结语:水资源作为人类生存的必备资源,通过建设高效节水灌溉渠道防渗工程,可以加强水资源的利用效果,节省灌溉成本,从而促進我国农业获得可持续、稳定发展,进一步加强我国的农业经济水平。
参考文献:
[1] 山立,韩冰,邹宇峰.中国节水农业科技创新面临的挑战及制约因素[J].世界农业,2016(03):15-21.
[2] 汪小伟.农业水利灌溉模式与节水技术措施[J].南方农机,2017,48(01):58+61.
[3] 李慧.浅析农田水利建设中的节水灌溉技术及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2015(31):185
(作者单位:山西省临猗县元上扬水工程管理处)