关于水利渠道工程防渗设计的研究

【摘要】水资源是人类赖以生存的必需资源，在人们的生产和生活中起到至关重要的作用，然而水资源在各方面都或多或少有浪费现象，其中在水利渠道工程中就存在由于渗漏导致的水资源的大量浪费，因此本文重点研究如何进行防渗设计，首先分析了水利渠道工程渗漏的原因，然后分析了目前常用的防渗方法，最后详细地研究了防渗设计。

【关键词】水利渠道；防渗设计；渗漏原因

1 引言

当前我国大部分渠道工程由于修建时间较长，再加上年久失修，所以都存在着严重的渗漏问题，灌溉水利用率较低，大部分水资源在渠道中被浪费掉。因此做好水利渠道工程防渗和设计十分重要，有效地提高水资源的利用系数，这就需要提高渠道防渗技术的水平，减少渠道的渗水量，同时有效地降低地下水位，这样对于土壤次生盐渍化发生将起到有效的防治工作，确保水利工程积极发挥支持作用的关键举措。

2 水利渠道工程渗漏的原因分析

2.1 冻胀破坏

在水利渠道工程中，由于在总干渠或深挖方渠段，由于该段土壤中具有较高的含水量，这样当气温长时间处于零度以下时，则会导致基土中出现严重的冻胀现象发生，随着基土地中水分不断地结成冰，从而导致基土体积的增大，同时其产生的冻胀力则会作用于衬砌的混凝土板上，从而导致混凝土板在足够大的冻胀作用力发生翘起、滑落及勾缝脱落等情况，渠道衬砌混凝土板受到破坏，导致渗漏的发生。

2.2 地下水的反渗破坏

地下水反渗破坏通常都会发生在灌溉后或是大雨后，由于灌溉后或是大雨过后，渠道两侧的土壤中水分饱和度较大，地下水位急剧上升，而一旦渠道停止放水，则会导致地下水位急剧下降，而渠道内的水泄空后，则此时两侧土壤地下水位差则会较大，这样就会导致渠埂侧受到较大的水压力，如果渠道还没有进行截渗沟设置时，则会导致土壤中水通过混凝土板向渠道内开始渗透，将一定压力作用于混凝土板，从而导致混凝土板与土壤之间的附着力下降，使渠道内的衬砌板发生变形，从而导致渠道受到破坏。

2.3 化学因素

由于土壤中含有一定的酸性和盐类物质，这些物质会与混凝土中的部分成分发生化学反应，从而导致混凝土板整体或是局部出现酥松的现象，导致混凝土板的强度丧失，在侵蚀破坏下，导致衬砌的混凝土板破坏，使渠道工程发生渗漏。

3 水利渠道工程防渗的常用方法分析

伴随着我国科技的不断发展，现在越来越多的水利渠道防渗方法被研制出来。如图1所示，为水利渠道工程进行防渗施工。下面我们就来具体分析一下目前我国主流的水利渠道防渗方法。

图1 水利渠道工程防渗施工现场图

3.1 沥青等材料防渗

用来做防渗的沥青一般都需要纯度高一些的，同时还需要在沥青里面加入一些防寒剂、减水剂等化学药品。施工方法一般都是人工施工，施工的厚度一般要在一到二厘米厚，同时还需要在沥青的表面覆盖上一层混凝土。

3.2 土料防渗

施工中土料的原材料应粉碎、过筛，必须清除含有机质多的表层土和草皮、树根等杂物；施工中应严格控制配合比和含水率；铺筑时灰土、三合土、四合土，按照一定的施工顺序进行施工。

3.3 混凝土防渗

目前，水利渠道施工的主要材料就是混凝土，混凝土水泥含量需要大一些，同时还需要在混凝土中参加一些化学药品，这些化学药品主要有减水剂和早强剂。混凝土中夹杂的碎石应该比较小一些，一般都是一到二号级石块。可采用活动模板和分块跳法、滑模振捣器法施工。

3.4 塑料模具防渗

随着塑料制品的发展，其应用也越来越广泛。在进行水利渠道施工的过程中塑料模具的防渗方法得到了广泛的运用。这是因为塑料膜具防水效果最好，使用的年限也很久，同时造价十分便宜。适合很多工程使用。

4 水利渠道工程防渗设计研究

4.1 防渗设计原则

根据水利渠道工程实际建设和应用需求，防渗设计要严格遵守以下四个原则以达到支持服务工农业生产与建设的目的。

（1）渠道设计过程中严格遵守相关规定，结合施工目标和要求对施工现场山林田路规划要求、水渠利用情况、防渗防冻情况、防土壤盐渍化等进行综合分析考虑，以确保水渠工程能够满足总体灌溉需求和科学布置规划情况。

（2）在规划阶段，要对水利渠道施工现场情况进行深入勘察和调查，对拟建水利渠道地区的基本地貌信息、渠道土壤信息、建筑材料信息、施工要求、施工目标等进行充分收集和综合掌握，评估技术难度，综合分析国内外相关防渗、防冻害技术与经验服务本工程规划设计，从而进行科学的施工规划与设计。

（3）综合考虑技术性需求和经济性需求，结合施工现场地形地貌、气候条件、土壤、地表水位地下水位、渠道耐久性、抗渗性与抗冻性、渠道大小等因素对施工方案进行多方论证，尤其是技术性和经济性，确保施工中能够实现对本地生态环境的保护、对工农业生产服务的需求，做到最佳。

4.2 防渗设计分析

4.2.1 前期规划阶段防渗设计

施工前要做好现场水文、地形勘察，综合掌握施工地质资料，对于现场机械、建筑材料、技术电力用工人员等做好供给准备。渠道施工沿线要遵照标准进行严格地址勘查，及时获得岩土信息（滑坡、断层、裂缝与岩土分类等），对土壤含水率、冻胀系数、渗透系数、干密度、抗剪切等物理、化学、力学性质进行全面了解，以服务规划设计，还要根据情况需求判断是否需要配备带状地形图等。

4.2.2 施工阶段防渗设计

施工阶段水利渠道的防渗漏设计是施工关键，想要有效防治渗漏，就必须做好渠道混凝土衬砌施工，从施工材料到施工技术全程严格把关，加强质量控制和验收，从而达到节约水资源、保护水资源、防渗漏的目的。

混凝土衬砌过程中防渗支模技术要求高，考虑到水渠施工情况，衬砌模板选用钢模，这样钢模可发挥自身利于散热的特性，确保施工稳定。需要注意的是，钢模安装必须在稳固的基础上，还要具备足够大的支撑面积，以避免模板发生滑动或倾覆现象，拼装时要严格按照施工技术要求规范进行，模板尽量平整，以免产生漏浆现象、位移或者变形现象，尺寸偏差值不超越施工规范中的标准值。同时施工时，可以考虑使用预制U型槽技术来保证尺寸，其技术参数如表1所示。

施工完成后要对防渗设计效果进行评价，观察是否存在泄露问题，比如渠道设计水位高于地下水位可能会存在泄露现象要及时进行调整，渠基位于透水层上也会造成泄露，要根据评价结果及时进行补救，以确保施工质量和效果。

5 结语

总而言之，在进行水利渠道工程防渗设计时，要严格遵循设计原则，在施工中应用多种技术防范渗漏现象，综合考虑施工区域地形地貌、水文地质、气象等条件，针对可能出现问题的领域与环节加强监督与管理，从而保障工程的顺利完成，减少水资源的渗漏和浪费。

【参考文献】

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[2] 赵文俊. 水利渠道施工中防渗技术应用分析[J]. 江西建材， 2013（2）：125-126.

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