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渠道防渗技术在农田水利中的应用探究

2022-11-25甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心曲学钰

河北农机 2022年3期
关键词:保护层农田水利渠道

甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心 曲学钰

农田水利建设中,渠道防渗施工效果是影响水资源利用率的重要因素。当前农田水利渠道面临着严重的渗漏水问题,导致土壤质变、水资源浪费,加剧土壤盐碱化,因此积极做好农田水利渠道防渗施工具有重要的现实意义。

1 农田水利渠道渗漏水原因分析

1.1 地下生物影响

农田水利渠道建成投入使用后,往往会受到地下生物因素影响导致土层破坏。农田水利渠道大多建设在野外,人烟稀少,老鼠及白蚁等穴居动物泛滥,当渠道土层遭受破坏后,进入汛期后水利渠道无法承受雨水冲刷,导致渠道塌陷、损坏,影响正常输水。

1.2 地质影响

农田水利渠道建设时,地质因素是重要影响因素之一,我国地域辽阔,各个区域地质状况不一,部分区域地质松软,砂砾土较多,进入汛期后雨水渗透到渠道底面,渠道接头部位被雨水冲刷后出现裂缝,农田水利工程渠道功能受损,导致出现渗漏水等现象。

1.3 工程建设影响

农田水利工程建设,是一项民生性、公益性工程,保证其施工质量至关重要。农田水利建设大多位于农村偏远区域,施工及运输条件复杂,工艺技术应用难度大,在施工过程中如忽视渠道防渗施工,或者渠道防渗技术应用不当,则会对农田水利工程施工质量造成影响,增加渠道渗漏水的几率[1]。

1.4 人为因素影响

人为因素的影响,也极易导致农田水利渠道渗漏水问题的出现。施工期间,部分人员不具备较高的质量意识,责任意识,施工技术应用不当,违规操作,均会降低渠道防渗施工质量。施工时渠道基础碾压不到位,渠道存积物清除不彻底,施工材料质量不达标,后期养护管理不重视,均会严重影响农田水利渠道防渗施工质量,导致渠道出现渗漏水等现象。

2 农田水利渠道防渗技术的应用要点探讨

2.1 土料、水泥土防渗技术

首先,土料防渗技术指的是通过夯实原土壤基础,并涂抹一层高黏性土壤的方式,达到防渗的目的,该技术的应用优势在于取材方便,成本低,其劣势在于不具备较强的防渗性能、抗冻性能,汛期雨水流量较大的情况下极易被冲刷掉,在过去该技术的应用非常广泛,然而现在逐渐被取代。其次,水泥土防渗技术指的是将适量水泥添加到土料当中,达到一定的防渗效果,其优势在于成本低,施工便利,河坝区域以使用塑性水泥土为主,高寒区域以使用干硬性水泥土为主,由于该防渗技术抗冻效果不理想,因此不适用于寒冷地区。

2.2 衬砌施工技术

目前,农田水利渠道防渗施工时,衬砌施工技术的应用较为常见,衬砌施工技术材料主要以混凝土材料为主,通过形成混凝土支护结构,避免渠道被冲蚀或者坍塌,有效降低水利渠道渗漏水几率,当前衬砌施工技术凭借自身成本低,稳固性高,安全性高的优势,被广泛应用于农田水利渠道防渗施工中。衬砌技术主要包括下述三种,首先是砖石混凝土衬砌技术,可人工操作完成,但工程量较大,施工时如出现较大的衬砌缝隙,极易导致出现渗漏水现象。其次是片石混凝土衬砌技术,该技术应用效果良好,选材方便,如:碎石、片石等均可用作施工材料,将其按照适当比例添加到混凝土当中展开衬砌施工作业,提高渠道防渗效果。再次是钢筋混凝土衬砌技术,该技术的应用优势在于成本低、施工便利、效果佳,因此被广泛应用于农田水利渠道防渗施工作业中,应用钢筋混凝土衬砌技术,使得农田水利工程结构具备更高的抗震性能、抗压性能,能够更高的应对自然环境,延长农田水利工程施工寿命,达到良好的渠道防渗效果。最后是模筑混凝土衬砌技术,在新型渠道防渗加固作业中,该技术的应用非常普遍,并且效果显著。如在农田灌溉工程中应用模筑混凝土衬砌技术,借助各项机械设备展开衬砌作业,提高渠道结构稳定性,降低坍塌等问题的出现,提高农田水利渠道防渗效果[2]。

2.3 灌浆防渗技术

灌浆防渗技术应用于农田水利渠道防渗施工中,效果颇佳。当前,常见灌浆防渗技术的应用主要包括以下几种:首先是高压喷射防渗技术,高压喷射防渗作业时,可采用旋喷法或者定喷法喷射浆液,旋喷法适用于黏土和淤泥等地质渠道防渗施工中,定喷法适用于对板墙工程的防渗处理。具体来说,在处理水流大、石块坚硬地基渠道时,高压喷射防渗技术的应用能够起到良好的效果,能够有效改善农田水利渠道地基渗水现象。其次是土坝坝体劈裂灌浆技术,应用该技术时需结合坝体自身应力分布规律展开防渗加固作业,降低水坝坝体渗漏水的几率。操作时需在相应位置打孔并利用浆泵将浆液灌入孔内,待到浆液充分凝固膨胀后即可起到加固坝体的效果,使得坝体应力分布更加均匀,在实际应用时,针对局部较小的裂缝,优选部分灌浆法,针对多处裂缝,则优选全线劈裂灌浆技术,当农田水利渠道出现裂缝现象后,应用土坝坝体劈裂灌浆技术能够起到非常理想的效果,提高坝体结构整体稳定性,有效延长农田水利工程使用寿命。再次是卵砾岩石层帷幕灌浆技术,应用该技术能够解决卵砾岩石下钻孔的问题,实现对水环境的有效优化使坝体具备更高的可靠性,应用卵砾岩石层帷幕灌浆技术时大多采用三排孔灌浆法,施工便利,效果理想,能够有效防范农田水利渠道坝体渗漏水现象的发生。最后是注浆灌注桩防渗技术,当农田水利渠道地基出现裂缝后,会导致大量水资源浪费,通过在地基裂缝内注入适量浆液,能够起到稳定岩石层的效果,如面对岩石结构,应用注浆灌注桩防渗技术时首先要进行填充和挤压作业,然后再进行注浆形成灌注桩,提高地基强度及稳定性,提升农田水利渠道防渗性能,减少水资源浪费,满足农业灌溉用水需求[3]。

2.4 膜料防渗技术

膜料防渗技术指的是将膜料铺设在垫层、置换层上,然后在膜料上做保护层的一项技术。应用膜料防渗技术时,要科学合理的选择膜料,优选质量轻且变形好的塑膜,如区域内植物较多,则优选具备较强抗穿透性能、抗拉性能的聚氯乙烯膜,如区域内气温低,则优选具备较强抗低温能力和抗老化性能的聚乙烯膜。当前,常用的膜料防渗技术主要包括以下几种:首先是土层膜料防渗技术,为提升农田水利渠道土保护层的稳定性和可靠性,采用梯形、锯齿形法进行铺膜,具体使用时应结合农田水利渠道流量、流速及周边土质状况等多方面的因素科学合理的选用铺膜形式,便于达到最佳的防渗效果。其次是砂砾料保护层膜料防渗技术,该技术和土层膜料防渗技术极为相似,区别之处在于砂砾料保护层厚度小,并且需要设置相应的过渡层,应用砂砾料保护层膜料防渗技术时保护层厚度控制在25~40cm 最为适宜,需要注意的是,温暖地区保护层厚度较小,高寒地区保护层厚度较大[4]。最后是刚性材料保护层防渗技术,刚性材料保护层是由水泥土、石料和混凝土等多种钢性材料所组成,能够有效保护膜料,降低渠道渗水和漏水等现象的发生几率。农田水利渠道防渗施工中,应用膜料防渗技术,其特点和优势主要体现在下述方面,其具备较强的防渗性能,应用该技术能够有效降低渗漏损失90%;具备较强的抗变形性能;质量轻,运输便利,用量少,成本低,工序简单,工期短;具备较强的耐腐蚀性能;尤其是在造价方面,和其他技术相比较而言优势更加明显,调查发现膜料防渗材料每1m2造价是混凝土材料的15%左右,是浆砌石防渗材料20%左右,简单来说一层膜料造价相当于1cm 厚度混凝土板,因此能够有效降低农田水利渠道防渗施工成本;但需要注意的是,膜料防渗技术的唯一劣势就是不具备较强的抗老化性能,但是只要保证铺砌质量,科学施工,膜料依然能够实现较长年限的使用,满足渠道防渗要求[5]。

2.5 养护防渗技术

为提升农田水利渠道防渗效果,应积极做好养护工作,要明确农田水利渠道养护工作的重要性和必要性,制定健全完善的养护制度,有效延长水利渠道使用寿命,规避渗漏水和坍塌等问题的发生。实际养护作业时,应重点做好以下几项工作:要成立专门的养护作业队伍,配置完善的养护设施设备,明确养护内容、流程、标准,密切留意水位变化,将水位控制在合理范围内;要结合气象状条件,科学预测降雨状况,以此为基础制定水位控制方案,确保安全度过汛期;要贯彻落实以养为主的原则和要求,采用科学手段解决渠道渗漏水问题,避免影响周边农田及生态环境;定时定期做好农田水利渠道内部清洁工作,清理干净杂物、石块、淤泥,避免影响正常输水;汛期来临前,要认真检查渠道防渗功能状况,如发现存在异常,提前做好修复处理工作,提高水利渠道整体防渗性能,规避渗漏水和坍塌等问题的发生;要落实责任制度,将农田水利渠道养护管理责任和任务落实到每一个人,提高养护工作积极主动性和责任心,将养护工作落实到实处,提升农田水利渠道结构质量,延长使用寿命[6]。

3 农田水利中渠道防渗施工管理措施探讨

农田水利工程中,渠道防渗施工存在着较强的专业性、复杂性,如施工管理不当,会对施工质量造成极大的影响,增加后期渗漏水的几率,因此为实现对农田水利渠道防渗施工质量的有效控制,认真做好防渗施工管理工作具有重要的现实意义,具体来说,应做好下述几个方面的工作。

3.1 做好施工准备工作

农田水利渠道防渗施工前,认真做好各项准备工作至关重要,这是确保施工有序进行的基础。施工单位应明确准备工作的重要性,结合农田水利渠道防渗施工要点,展开各项准备工作。首先,应成立专门的施工现场勘察队伍,认真做好对水利渠道防渗施工现场环境、水文、地势地形地质的勘察工作,结合各项勘察数据资料,制定健全完善的渠道防渗施工图纸和方案,保证图纸和方案具备较高的可行性、科学性,为防渗施工打下良好的基础。其次,施工企业应结合农田水利渠道防渗施工需求,提前准备好所需要的人力、物力、财力,并做好地基夯实、土壤环境改善等工作,确保满足防渗施工要求。再次,要科学合理地规划渠道防渗施工现场,制定完善的管理制度,为渠道防渗施工工作的开展打下良好的基础。最后,要结合渠道防渗施工需求,提前制作模板,严格控制好模板制作尺寸及数量,保证符合图纸设计要求即可。制作模板后,应进行质量验收,重点检验模板尺寸、规格等,实现对模板安装质量的有效控制,为渠道防渗施工打下良好的基础。

3.2 严格把控施工材料质量

农田水利渠道防渗施工时,需要应用大量的施工材料,施工材料质量的高低,会对防渗施工质量造成极大的影响,因此施工单位应严把施工材料质量关,保证渠道防渗施工达到最佳的施工质量。施工材料质量控制时,应重点做好对水泥、搅拌用水质量的管控工作。施工单位应从正规渠道采购各项材料,采购前做好市场调查工作,选择质优价廉的材料供应商,明确各类材料的采购规格、尺寸和数量,保证满足防渗施工需求即可。大宗材料可通过招标的方式采购,选择报价合理的材料供应商,保证材料“三证”齐全。材料入场前,应进行质量检验,如发现有残次品应禁止入场。各类材料入场后,应做好管理防护工作,避免材料受损,落实材料限额领用制度,避免材料浪费。使用水泥等材料时,做好配比工作,保证配比合理,提升渠道防渗施工质量。

3.3 强化施工全过程管控

农田水利渠道防渗施工时,要强化对施工全过程的管理与控制,这是保证渠道防渗施工质量的关键。施工单位应树立动态化的管理意识,制定健全完善的施工管理制度体系,重点落实质量管理、进度管理、安全管理、成本管理等各项工作,落实责任机制,将责任和任务落实到每一个人,避免在工作中出现相互推卸责任的现象,提升全员施工责任意识。要严格管控渠道防渗施工工艺技术,保证各项工艺技术的规范化、合理化应用,避免对施工质量造成影响。要做好渠道防渗施工组织管理工作,科学合理地配置人力、物力及财力资源,确保满足施工需求。要重视对BIM技术、远程监控技术的应用,发挥新型技术优势,为渠道防渗施工助力,促进渠道防渗施工管理水平的提升,保障渠道防渗施工质量达标。

4 结语

综上所述,农田水利工程作为农业可持续发展的重要支撑力量,保证农田水利工程的安全可靠使用至关重要。针对当前农田水利渠道渗漏水问题,要高度重视起来,深入剖析问题根源所在,积极做好渠道防渗施工作业,科学应用渠道防渗技术,明确渠道防渗技术要点,强化渠道防渗施工管理工作,提升农田水利渠道施工质量,降低渠道渗漏水几率,提高水资源利用率,满足农业灌溉用水需求,推动农业良好发展,促进农业经济增长。

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