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灌溉渠道防渗设计与技术分析
黄生
（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830000）
摘 要：我国是农业大国,灌溉对于农作物生长、产量有着最直接的关系.在灌溉渠道的工程建设中,渠道的防渗设计与措施是十分必要的,其能够有效节约水资源,提高农田的灌溉率.本文就灌溉渠道防渗设计的原则、方法、防渗技术作以简要阐述分析.
关键词：渠道；防渗；设计；技术
中图分类号：TV223.4 文献标识码：A DOI 编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.23.039
我国是农业大国,人口数量也位居世界前列,对于水资源的需求量巨大.在全球资源短缺的环境下,节约用水是我国可持续发展要坚持的一项重要工作.农业灌溉用水仍存在诸多问题,为此在灌溉的各个方面都做出了研究与实践,就灌溉渠道而言,做好渠道的防渗工作,提高水资源的利用率,刻不容缓,而首先要做好的就是渠道的防渗设计.
1 设计原则
灌溉渠道的设计要遵循最大化节约水资源的原则,以先进的科学技术为依托,提高灌溉效率,改善土壤,促进生态平衡；灌溉渠道设计要遵循当地气候水文条件,如果地区寒冷,有冻土区,那么在建设渠道时要考虑冻胀变形因素；渠道防渗设计要经济合理,保证设计技术可行,渠道结构稳定,便于施工与后期维护,尽量提高渠道的使用寿命.
2 设计方法
前期准备工作：在设计之初要对该区域的气候、水文、气温、地形、地质等自然情况做充分调查,对工程所在地土壤的含水率、干密度、孔隙度、冻涨系数、渗透系数、抗剪切强度等性质做调查取样,获得准确数据,掌握灌溉地区的地形图、渠道平面布置等相关信息,为科学设计渠道做好前期准备工作.
确定渠道参数：渠道防渗设计的两个重要的参数是渠道的纵比降及渠道流速,纵比降对于渠道的面积、性能、造价都有着直接的影响,关于渠道纵比降的选取,应以渠道走线与地面坡降为依据,进行实地测量,然后才能确定,要尽量与地面坡度相近；渠道流速应当根据渠道实际的流量和渠道截面类型来进行计算,如流速过快,容易形成冲势,流速过慢则易形成淤堵,因此对流速的设计要适中,否则应当重新设计渠道参数,选择合适的截面形式.
做好截面设计：不同形式的截面设计对于渠道的过水量有不同的效果,但整体上对于渠道的过水能力影响不大,设计截面要考虑灌溉的要求、施工环境、工程造价等相关因素.经过大量的工程实践验证,在渠道截面的形式中,半圆形截面最为合适,但台阶由于工程施工诸多因素的影响,半圆形的截面难以推广应用.我国的渠道现今常用的截面为矩形和梯形,这两种形式的截面施工难度低,经济效益高,并且能够满足工程预期的需要.随着技术的发展,U 形截面越来越多的被应用,U 形截面相当于半圆形截面的一种加高延伸,在技术条件、工程成本等因素允许的情况下,可以选择此种截面,有利于提高渠道的综合性能.
设置伸缩缝：对于混凝土衬砌渠道来说,要考虑混凝土的涨缩和不均匀沉降的问题,伸缩缝一般设置在渠道内,每隔数米设置一道.伸缩缝的形状可以采用矩形,填充材料可以用水泥沥青砂浆混合焦油塑料胶泥的形式进行填充.
压顶封口：应当在渠道边坡防渗层的顶部设置混凝土水平封顶板,将其与边坡混凝土连接起来,如此能够增强渠道边坡混凝土板的稳定性,防止地表径流进入混凝土背面,并且压顶封口能够减少内水压力,促进水的排放,提高了水资源的利用率,提升了渠道使用寿命.
冻涨预防：冻涨是引起渠道渗漏的重要因素之一,因此要做好冻涨防护,设置砂砾层或者换土层是常用的两种方法.相对于使用防冻剂,目前可以采用聚苯乙烯泡沫保温板和防渗土工膜来预防渠道冻涨的渗漏问题,能够取得更好的防渗效果.
3 常用的防渗技术
3.1 石料衬砌防渗
在石块充足的地区,可以使用石料衬砌来进行渠道的防渗工作,石块具有天然的抗冲刷耐腐蚀的特性,同时石料受外界温度、气候的影响较小,便于巩固渠道的稳定性.对于石料衬砌的防渗要求不高时,可以采用干砌勾缝的做法,如防渗要求高,就采用浆砌石料的方式,石料要选取平整没有裂纹,石料衬砌的施工十分简单,只需要将石料填充于规定的范围内,并用黏土填充好石料缝隙,减少渠道渗漏.
3.2 混凝土衬砌防渗
混凝土衬砌防渗技术已经相当成熟,也是在渠道防渗设计中采用较多的一种设计方式.混凝土衬砌防渗具有超强的抗冲刷能力,较高的输水能力、使用寿命长、便于管理维护等特点.就施工程序而言,可分为预制混凝土板结构及现浇混凝土结构,根据工程需要可以提前预制出混凝土板,施工时将混凝土板平整安置于渠道中,并以水泥砂浆砌缝；现浇混凝土衬砌施工要做好混凝土的配比,铺平渠面放好模板,浇筑后将混凝土振捣压实,表面再撒水泥抹光,并且要对混凝土衬砌及时做好养护工作.
除此之外,在渠道的防渗技术中还会采用沥青混凝土防渗、水泥护面防渗、膜料铺设防渗等措施.随着经济的发展,科学技术的进步,对于灌溉渠道的防渗工作会越来越好,也会更加遵循生态环境的变化规则来进行人类社会建设,在渠道防渗工程中无论采取哪种防渗措施,都是为了节约利用我国水资源而努力,相信通过合理的渠道参数计算与设计,选取合适的防渗措施,一定可以提高渠道的输水性能,提高灌溉效率.
参考文献
[1]朱兴华.基于灌区混凝土防渗渠道设计及完善措施的分析[J].中国水运,2014,(01).
[2]艾强.混凝土防渗渠道的设计施工与运行管理研究[J].水利建设与管理,2013,(08).
上文汇总,本文论述了关于技术分析和防渗和灌溉方面的相关大学硕士和渠道防渗本科毕业论文以及相关渠道防渗论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
参考文献：
1、 渠道防渗技术和维护措施 马荣（宁夏固海扬水管理处宁夏中卫755000）【摘要】文章分析了渠道砼面板破坏的原因,针对预制砼防渗层的维修防护措施进行了阐述 【关键词】渠道；防渗技术；维修渠道防渗是我国目前应用广泛的节水工程技术,.
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