渠道防渗技术发展现状及发展趋势.doc

渠道防渗技术发展现状及发展趋势【摘 要】渠道防渗是诸多农田灌溉节水措施中应用最为广泛的主要节水措施之一。渠道防渗工程技术就是为了防止或减少由渠道水量渗漏损失而采取的各种工程技术和方法,力求以最低的投入,尽可能多地将水源引水量、安全、快速输送到田间,达到低投入、高效益的目的。下面本文对渠道防渗技术的发展现状及发展趋势进行了探讨。 【关键词】渠道防渗；断面；材料 一、前言 渠道防渗是我国目前应用最广泛的节水工程技术,常用土料、水泥土、砌石、混凝土、沥青混凝土和土工膜料等材料作为渠道防渗层,达到防止渠道渗漏的目的。大量工程实践证明，渠道防渗一方面可以减少渠道渗漏, 提高水的利用率,节约的灌溉用水可用来扩大灌溉面积,促进农业生产的发展。实践证明，用渠道防渗技术后，可以减少渗漏损失的70%—90%。另一方面渠道防渗可以调控地下水位，防止土壤次生盐碱化，以及减少渠道管理养护费用和减少渠道与渠系建筑物尺寸等多种效益。此外,渠道防渗还具有减少渠道管护费用、节约用地面积等多种效益。因此,进一步推动渠道防渗工程技术的发展和推广应用,对我国农业的可持续发展以及生态环境建设与保护是十分必要的。 二、渠道防渗技术的发展现状及发展趋势 近20年来,渠道防渗工程技术引起普遍重视并得到迅速发展,在防渗材料、防渗断面结构形式和防冻技术方面取得了许多研究成果。 1、防渗材料 防渗材料应本着因地制宜、就地取材的原则选用。（1）水泥土为土料、水泥和水拌合而成的材料。其主要靠水泥与土料的胶结与硬化达到防渗作用。水泥土中的土料，占80%～90%，因此材料来源丰富，造价较低，施工较容易。缺点是旱期强度低、抗冻性较差。仅适用温和气候的无冻土地区。（2）土壤固化剂。该材料能与各类土壤发生化学或生物作用,改变土的性质,如土的结构、亲水性等,形成具有一定承载能力、抗渗能力和耐久性的固化土。使用年限与外部环境特别是土壤的理化性质密切相关。该材料用于渠道防渗工程上具有工程造价低、施工简单方便、防渗效果较好等优点。（3）砌石防渗按结构形式分为护面式和挡土墙式。砌石衬砌具有能就地取材、抗流速大、耐磨能力强、抗冻和防冻去能力强，并具有较好的防渗效果和较强的稳定性等优点，是我国采用较广泛的渠道防渗措施。（4）沥青混凝土类包括现场浇筑、预制铺砌,主要原材料由砂、石、水泥、沥青等构成。使用年限为20-30年。具有良好的不透水性,适应冻胀变形能力较好,耐久性等优点，适用于有冻害地区且附近有沥青料源的渠道。（5）在水费很高的地区，渗漏有可能引起渠基失稳，影响正常运行的渠道，防渗标准应提高。建议采用下铺膜料，上部用混凝土板作保护层的措施，如在混凝土层下加铺聚氯乙烯薄膜，可减少渗漏量95%。只要持续12年，节约的水量，就足以抵偿塑膜增加的投资。 2、断面形式选择 渠道断面形式的好坏与防渗密切相关。对干渠类渠道应尽量采用弧脚梯形渠断面。对支渠类渠道应尽量采用弧底梯形渠断面。条件具备者最好用 U形断面。在膨胀土地区 U形渠可采用隔水排水法加设渠口横撑措施。其中梯形断面施工简便、边坡稳定，在地形，地质无特殊问题的地区，可普遍采用。弧形底梯形、弧形坡脚梯形、弧形、U形渠道等;由于适应冻胀变形的能力强，能在一定程度上减轻冻胀变形的不均匀性，在北方地区得到了推广应用。根据观测，弧形底部因不均匀冻胀变形造成的折角变形，平均为0.18°，梯形平底折角变形平均为4.5°;弧形断面可大减轻冻胀开裂及消融时的滑塌破坏。大中型 U形渠因目前尚无适应的衬砌机，所以才提出采用弧底梯形渠。对斗以下田间渠道则一律应用 U形渠道断面。其主要优点是:①水力条件好，近似最佳水力断面，可减少衬砌工程量，输沙能力强，有利于高含沙引水。②在冻胀性和湿陷性地基上有一定的适应地基不均匀变形的能力。③渠口窄，节省土地减少挖填方量。④整体性强，防效果优于梯形渠道。⑤便于机械化施工，可加快施工进度.胀破坏严重的地区，目前尚限于在小流量渠道上应用。 3、渠道防渗工程的防冻胀技术 影响渠土冻胀的主要因素是土壤和水分条件及气温,因此防止冻胀的工程措施是改善土壤和水分条件以及采取保温措施。影响渠土的水分条件有两种情况:1)地下水位较高造成含水量偏大;2)渠道渗水引起含水量偏大。前者应在渠底采取排水措施,后者则主要是进行防渗。改善温度条件最常用的方法是置换法、保温法、排水法等。1)置换法:是将渠床下一定范围内的冻胀性土换为非冻胀性土(土中粒径小于0.05 mm的土粒含量不大于总土重的6%)。注意当置换层有被淤塞危险时,应设反滤层或土工织物保护;当置换层饱水时,应保证冻结期置换体有排水出路。置换层可就地取材,施工简单,造价低。用砂砾石作置换层最常用,风积沙作置换层效果也很好。2)保温法:当地或附近没有非冻胀性土料时,可在防渗