关于农田灌溉渠道的防渗措施分析

摘要：渠道防渗一直是提高水资源利用率和渠道使用效率的重要措施，本文结合实例对农田灌溉渠道的防渗措施进行分析，以期对于水资源利用率的提高起到一定的促进作用。

关键词：农田灌溉渠道；防渗措施；资源利用率；

中图分类号：TV732文献标识码： A 文章编号：

1、引言

上个世纪70年代开始，我国开始对渠道防渗技术进行研究，并将其应用到具体的工程实例上，渠道防渗技术的应用对我国社会经济的快速发展起到一定的促进作用，随着我国大中型灌溉工程和南水北调工程的开展，渠道防渗技术成为提高水资源利用率的关键，然而在渠道防渗技术中还存在许多问题，因此有必要对渠道防渗采取合理的措施，本文结合实际案例对农田灌溉渠道的防渗措施进行探讨，不足之处，敬请指正。

2、农田灌溉渠道

2.1 实际案例

本案例为新疆某农田灌溉渠道防渗工程，渠道防渗形式主要为梯形、U型混凝土衬砌，其中要着重考虑农田灌溉渠道的防冻和防冲处理，同时为了延长渠道防渗工程的使用寿命，特地为渠道防渗工程添加戈壁石防冻垫层，根据相关规范要求，新疆南部防冻垫层厚度为45cm；新疆北部防冻垫层为65~80cm。除此之外，由于农田灌溉渠道的位置大多处于山前冲积、洪积平原，地形的坡降比较大，要对跌水或者陡坡进行设置，坡降高度设置为0.002~0.007为最佳坡度，需要注意的是不宜选用浆砌石，因此建筑物大多选用混凝土结构，渠道闸门的选择一般按照厂家定型钢闸门。

2.2 农田灌溉渠道经常出现的问题

农田灌溉渠道即是将水从一片空间向另外一个空间转移的过程中充当桥梁的作用，并对转移的水应用到农田灌溉当中。此外，农田灌溉渠道工程的周期长短和具体使用效果将对农田灌溉的效率产生较大影响，具体来讲主要会出现渠道中混凝土面板冻胀或者由于防渗层材料性能不稳定而导致渠道裂缝的出现。这些问题对农田灌溉渠道工程的防渗效果有很大的影响，不利于水资源的合理利用和可持续发展。

3、农田灌溉渠道防渗的措施

3.1 土料防渗

（1）黄土夯实防渗

黄土夯实防渗分为两种:原状土夯实防渗和扰动土夯实防渗透。原状土夯实防渗能够直接在黄土渠槽上就地实施的，从而增加土壤密度，防止渗漏，这种方法的夯实深度通常大于30~40厘米；扰动土夯实防渗透是在挖松原渠槽土层后进行的，要进行分层夯实，这种方法的夯实效果好，防渗持久有效。在选用以上两种方法时，如能够在表面采用20~30cm的厚卵砾石或干砌片（卵）石作为保护层，能够大大提高防渗漏的效果。

（2）灰土及三合土护面

灰土护面是由石灰与粘土或黄土均匀搅拌夯实而成，防渗性能强。例如40cm厚的灰土护面能偶防渗80%，其中石灰与土的比例一般为1:3~1:9，因为碳化胶结的产生，灰土护面的强度以及抗冲能力好。养护14天以上，养护14天以上，允许流速为1.0米/秒；养护28天以上，允许流速可达7.0米/秒，通常养护天数为半月以上，以防止护面被冲刷破坏，而采用这种护面的最大的缺点是具有较差的抗冻性。三合土护面是由石灰、砂、粘土按照1：1：3~1：1：6的比例均匀拌合夯实的，厚度通常为10~20cm。为了能够提高护面的抗冲能力和耐久性，待灰土或三合土护面阴干后，在其表面用青矾水涂刷2~3遍。灰土及三合土护面一定要在填方沉陷稳定后再进行，防止折裂破坏。而且灰土及三合土护面经常会形成一层硬壳，护面下面如果形成空洞隐患，不容易被发现，必须要高频率检查，防止护面塌陷事故的产生。为了防止渠堤渗漏，也可选用灰土或三合土心墙防渗。心墙的底部应该到达弱透水层或者低于渠底0.5~1.0米以上，心墙顶部要与渠道正常的水位齐平。

(3)草泥护面：将粘性土壤加入碎稻草或者麦草做成的护面。通常情况下，先将土料在拟施工渠槽内加水浸泡一昼夜，之后按照20公斤/立方米的比例，加入碎稻草，搅拌后的含水量一般为30%~40%。之后堆放发酵大约20天，要经常翻动，直至形成草泥。施工时，要草泥以5~10cm的厚度均匀的涂抹在渠床上，阴干时如果出现裂缝，应该及时补救，直至脚踩不深陷的时候才可以防水。

3.2砌石护面

(1)浆砌片（块）石护面

浆砌片（块）石护面具有较强的防渗耐久性、抗冲能力和稳定性，受低温影响比较小，但成本比较高。该护面较干砌片石护面的糙率要低，如果再使用水泥砂浆进行抹面，则糙率会得到很大的减小，相应的防身效果就更好。该种护面的衬砌厚度通常为30cm，不加设垫层。可以使用白灰砂浆、水泥

砂浆或混合砂浆进行砌筑，之后采用用标号较高的水泥砂浆进行勾缝。在地下水水位比较高的地方，要预留出排水孔，用以地下水的排出，从而减小砌体背部饱和的水压力。

(2)干砌卵石护面

干砌卵石护面能够就地取材，而且成本低、不受低温影响，耐久性强。采用干砌卵石护面的初期，每公里的输水损失通常由原来的7-13%降至2%左右，应用后期由于泥沙淤塞卵石缝隙，输水损失会变得更小，一般降低到1%左右。质量比较高的护面，抗冲磨性能强，允许最大流速能够达到4.0~5.0米/秒，护面的抗磨性能也高于混凝土。糙率通常在0.025到0.035之间，糙率与砌筑质量以及渠道流量的大小之间存在密切关联。而且干砌卵石衬砌渠道的断面通常是梯形，断面的直线边坡要根据渠道的实际大小以及渠床的土质进行决定，通常情况下为1：1~1：2，以渠道设计水深为半径，作圆弧渠底与两边坡直线相切，其优点是：输水输沙的能力较强，水流很稳定，砌石比较坚固，施工方便。

提高干砌卵石护面防渗效果的措施，具有有以下几个方面：（1）人工挂淤。首先用颗粒比较小的土壤进行搅拌，待其搅拌成泥浆之后将其均匀的投入水中，使得土粒能够快速融入砌石缝隙以及渠床的土壤缝隙中。（2）卵石层下面进行防渗隔层的铺设，可以用粘土、粘土混凝土、灰土、三合土或者塑料薄膜等进行铺设。（3）向干砌卵石的缝隙中灌入砂浆或者混凝土。这个方法可以充分利用混凝土，并配合使用少量水泥，1平米可以适当使用8~10公斤的水泥，用以提高渠道的防身效果，或者用砂浆灌入，并可以在一定程度上增加了砌体的耐磨程度，节约水泥用量，所用颗粒较小的混凝土骨粒粒径小于1cm。（4）采取浆砌卵石。较为常用的方法是坐浆干靠挤压法，砌好的砂浆面应该不高于卵石面2~3cm，此方法每平米需要水泥用量为18~36kg，每公里渠道防渗漏损失约为0.2~0.3%，效果略低于混凝土衬砌法，其糙率略等于干砌石，约为0.025~0.035，如果砌筑的得当的话，糙率甚至可以低到0.023~0.027。

然而，需要注意的是在新疆地区的农田灌溉渠道进行防渗处理时，往往不选用浆砌卵石的方法，其原因是由于在新疆已经没有砌石工，而且符合相关标准的石头也不大容易寻找，因此常使用混凝土的方法进行渠道防渗处理。

3.3混凝土护面

混凝土护面由于渠道过水能力有所差异，渠床地质条件不同以及渠道运用的要求也有所区别，因此其结构形式各异。混凝土衬砌法进行渠道防渗经常使用的混凝土标号为C20F200，板厚约为8~16cm，大多直接将其放置于土基之上，往往不添设垫层。要根据地基条件，预制混凝土板的形状、大小，再根据具体的施工条件进行修整，如果混凝土板太小，砌缝太多，则整体性较差，容易被破坏；如果混凝土板太大，则在其搬运过程和安装过程中造成较大困难。混凝土板的运输应该以人力为主，一般的混凝土板的重量大约为80~120Kg，在新疆关于农田灌溉渠道的防渗处理中使用的混凝土板，其尺寸大约为100×100×8cm，80×100×8cm，或者70×120×8cm等。同时为了适应新疆昼夜温差变化，一般在混凝土护面处设置伸缩缝，在其垂直水流方向设置横向伸缩缝，间距约为3~5m，伸缩缝的缝宽约为2cm，伸缩缝下设置一道宽度为20cm、厚度为6cm的枕槽，避免出现漏水的现象；在水流的水平方向设置纵向伸缩缝，一般是在渠道地步内坡脚处设置，渠道底部过宽，应该在渠道底部中间的位置设置纵向伸缩缝。

混凝土护面经常会出现裂缝，其处理措施如下：做好伸缩缝的止水工作、切实捣固裂缝边缘处的混凝土、对接缝进行认真填实、对砌体结构进行改进、提高其抗冻能力、垫层的铺设、渗水之后及时排出以及减小冻胀压力等。

4、结语

除此之外，对于农田灌溉渠道的防渗处理方法，还有一些其他可取的措施，比如采用更加先进的防渗材料进行渠道有效防渗，通过优化施工工艺和提供施工技能以及对后期维护管理等方法尽心完善以提高渠道管理水平。农田灌溉渠道防渗处理措施有很多种，但是要找到适合于实际案例的，要因地制宜，根据所具有的条件具体分析，才能真正的促进渠道防渗措施的经济性和技术性。

参考文献

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