秦 濤

（渭南市石堡川水庫灌溉管理局 陜西 澄城 715200）

渠道防滲處理是提高渠道水的利用率的有效途徑，也是增強(qiáng)渠道行水安全的主要措施。石堡川灌區(qū)地處暖溫帶氣候，冬季寒冷，夏季酷熱，渠道有著不同程度地凍脹現(xiàn)象，加之工程建設(shè)于上個(gè)世紀(jì)六七十年代，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，工程“跑、冒、滴、漏”已成為灌溉管理工作的軟肋。本文對(duì)渭南市石堡川灌區(qū)渠道現(xiàn)狀和存在問題進(jìn)行客觀分析，總結(jié)灌區(qū)在渠道防滲處理時(shí)材料選擇和技術(shù)處理，旨在推動(dòng)灌區(qū)提高渠道水利用系數(shù)，為區(qū)域農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和農(nóng)民增收更好地發(fā)揮骨干工程整體效能。

1 灌區(qū)概況

石堡川灌區(qū)位于關(guān)中平原與陜北黃土高原接緣地帶，灌區(qū)配套干渠1條，長38.7km；支渠8條，分支渠12條，長245.2km；斗渠397條，干斗23條，長465.4km。耕地面積76萬畝，控制面積52萬畝，設(shè)施灌溉面積40萬畝，有效灌溉面積31萬畝，承擔(dān)著延安、渭南兩市的洛川、白水、澄城、蒲城4縣18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)180個(gè)行政村的農(nóng)田灌溉和30萬人的飲用水任務(wù)。灌區(qū)運(yùn)行四十多年，總引水量5.12億m3，灌溉面積640萬畝次，累計(jì)創(chuàng)造社會(huì)效益30余億元。改變了傳統(tǒng)的旱作農(nóng)業(yè)習(xí)慣，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整迅速，糧經(jīng)比例由開灌前的9∶1提高到5∶5，復(fù)種指數(shù)達(dá)到1.6，灌溉效益十分顯著。

2 灌區(qū)渠道現(xiàn)狀及存在問題

2.1 灌區(qū)田間配套差

石堡川工程建設(shè)于上世紀(jì)六七十年代，屬邊設(shè)計(jì)、邊勘測(cè)、邊施工的“三邊”工程，灌區(qū)干支渠工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，建造質(zhì)量差，工程遺留問題較多；田間工程由當(dāng)?shù)卣畬?shí)施，配套不到位，加之四十多年運(yùn)行，工程老化、失修毀壞嚴(yán)重，灌溉期間“跑、冒、滴、漏”時(shí)有發(fā)生，致使灌溉水浪費(fèi)嚴(yán)重，阻礙農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收和灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2.2 凍脹使渠道滲漏更為嚴(yán)重

近年來灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目逐步實(shí)施，渠道防滲技術(shù)得到了推廣應(yīng)用，但灌區(qū)冬季嚴(yán)寒，夏季酷熱，凍脹因素使渠道不同程度出現(xiàn)水平裂縫、預(yù)制板鼓起等現(xiàn)象，加速了防滲工程老化失修。

3 渠道防滲技術(shù)在灌區(qū)的應(yīng)用

3.1 渠道防滲斷面結(jié)構(gòu)形式

設(shè)計(jì)流量大于9.0m3/s，選擇弧形坡腳梯形斷面或梯形斷面；設(shè)計(jì)流量在3m3/s～9.0m3/s時(shí)，選擇弧形坡腳梯形斷面或弧底梯形斷面；設(shè)計(jì)流量在1m3/s～3m3/s時(shí)，選擇弧底梯形斷面或U型斷面；設(shè)計(jì)流量小于1.0m3/s時(shí)，選擇U型斷面。通過近幾年砼渠道施工對(duì)比發(fā)現(xiàn)：U型斷面較梯形斷面每公里輸水損失可減少3.7%，凍脹程度僅為梯形的1/3～1/4，是渠道防滲處理最佳選擇方案。

3.2 防滲材料

采用復(fù)合土工膜防滲，即一布一膜土工布。由于其抗拉強(qiáng)度較高，抗穿透能力和抗老化性能好，可不設(shè)過渡層；土工布表面摩擦力大，防滑效果好，便于安砌或澆筑砼板。支渠防滲采用土工布柔性材料做防滲層，其上再用C15砼剛性材料作為保護(hù)層，厚度一般7cm～10cm。用此技術(shù)處理后的渠道，防滲效果好，滲漏量是單純的砼防滲材料的1/6，是砌石材料的1/13，是土渠（不防滲）的1/21。延長了渠道的工程壽命。比如明鋪式膜料防滲，使用時(shí)限在30年以上。同時(shí)膜料防滲層可以保溫，從而減輕凍脹破壞，使砼保護(hù)層裂縫減少，延長了工程壽命。購買土工布的投資雖較減薄砼節(jié)約的投資稍高，但其減輕了凍脹破壞，減少了維修費(fèi)和管理費(fèi)。

3.3 伸縮縫止水材料

在灌區(qū)石索雙曲拱渡槽改造加固中，灌區(qū)采用“賽柏斯”水泥基滲透結(jié)晶型混凝土系列防水材料對(duì)內(nèi)外表面進(jìn)行涂刷。該產(chǎn)品具有獨(dú)有的活性化學(xué)物質(zhì)，利用水做載體，借助滲透作用在砼的微孔及毛細(xì)管中傳輸、充盈，形成不溶于水的枝蔓狀結(jié)晶并與砼結(jié)合成整體，從而能永久性地防水和保護(hù)鋼筋，同時(shí)可以顯著地增強(qiáng)砼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。通過處理的灌區(qū)石索雙曲拱渡槽，防滲效果明顯。

4 施工中幾個(gè)技術(shù)處理問題

4.1 防滲渠道基槽的填筑與開挖

灌區(qū)渠道襯砌均是在舊渠道上進(jìn)行，一般施工是在非灌溉季節(jié)，對(duì)大于2.0m3/s干、支渠工程或有防凍要求的工程，采用換填土等方法。同時(shí)由于全渠槽填筑土方量較大，故采用局部填筑補(bǔ)齊的方法進(jìn)行填筑，填筑面寬度應(yīng)較設(shè)計(jì)加寬50cm上，以滿足蛙式電夯機(jī)的正常工作面，開挖時(shí)僅開挖填筑時(shí)加寬的50cm的部分土體，然后按整修渠槽的方法修整渠道基槽，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。在填筑過程中，對(duì)渠基含水量大，采用抽排、翻曬等方法使基土風(fēng)干。對(duì)流量小于2.0m3/s的支渠及斗、分渠，首先進(jìn)行清淤和清基土，再分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)高程，用U形開渠機(jī)進(jìn)行開挖，達(dá)到防滲層斷面設(shè)計(jì)要求。

4.2 土工膜的加工和鋪設(shè)

該工序包括剪裁、接縫、鋪設(shè)等項(xiàng)工作。復(fù)合土工膜規(guī)格為一布一膜，其中上面一層為100 g/m2～150g/m2的土工布,下面一層為不小于0.25mm厚的聚氯乙烯膜。成卷的土工膜料應(yīng)根據(jù)鋪膜基槽斷面尺寸的大小及每段長度剪裁，剪裁長度應(yīng)以其大塊膜料為主，并兼顧便于搬運(yùn)和鋪設(shè)；在膜料連接時(shí)，灌區(qū)改簡單的搭接及粘接劑粘接為機(jī)器雙焊縫焊接，搭接寬度一般不小于10cm；在鋪膜時(shí)基槽表面灑水濕潤，以保證膜料緊密貼在基床上。同時(shí)應(yīng)注意鋪設(shè)速度和砼鋪砌或澆筑的速度相配合，當(dāng)天鋪膜，當(dāng)天澆筑好砼板，以免膜料裸露時(shí)間過長。

4.3 砼板安砌、澆筑

為確保砼渠道防滲效果及耐久性，除了正確合理的設(shè)計(jì)外，還必須提高施工技術(shù)水平，確保施工質(zhì)量，做到優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、安全。上個(gè)世紀(jì)90年代U型渠道襯砌機(jī)在灌區(qū)已得到廣泛應(yīng)用，1992年灌區(qū)對(duì)U型渠道襯砌機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，在生產(chǎn)廠家技術(shù)幫助，根據(jù)灌區(qū)實(shí)際，制作出CU4型渠道砼襯砌機(jī)，修正了土模、澆筑成型、振搗密實(shí)問題，切縫和渠道壓邊等工序連續(xù)一次完成，提高了渠道襯砌的速度、降低了工程造價(jià)，使渠道防滲工程施工已向半機(jī)械化和機(jī)械化發(fā)展；在斗、分渠施工中，灌區(qū)用襯砌預(yù)制板振動(dòng)臺(tái)技術(shù)進(jìn)行渠道襯砌，該技術(shù)采用聚氯乙烯雙層內(nèi)膜工藝，實(shí)現(xiàn)全U型、半U(xiǎn)型平板等各種構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)，保證了渠道防滲預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量、強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度及生產(chǎn)成本，更突出降低了預(yù)制板的糙率，加快了工程的建設(shè)速度；在支渠工程施工中，為適應(yīng)沉降變形破壞，弧底均采用C15砼現(xiàn)澆，坡板為預(yù)制板。厚度一般7cm～8cm。預(yù)制板采用工廠化生產(chǎn)提前預(yù)制，解決了現(xiàn)澆砼由于不均勻沉陷等原因造成的難以避免的裂縫。在安砌時(shí)，采用滑道就位，保護(hù)土工膜完整性，在基礎(chǔ)穩(wěn)定后，采用SDQHZ(大弧底形)襯砌機(jī)進(jìn)行渠底整體現(xiàn)澆。該機(jī)械是集砼振搗、模具、成型于一體的行進(jìn)形組合襯砌機(jī)，解決了因砼入倉振搗不及時(shí)而形成的砼脫水、振搗不均勻、密實(shí)度差、砼成形不規(guī)格、易變形、伸縮縫需二次施工等缺陷，具有砼入倉路徑短、振搗充分均勻、砼板成形規(guī)格、砼板原漿收面、伸縮縫同步密實(shí)嵌入、省工、省料、易于操作等突出功能，適應(yīng)于內(nèi)坡比1∶1～1∶1.25之間的各種渠道的砼襯砌；干渠工程采用弧腳梯形及梯形兩種斷面，利用SDQTZ(梯形)襯砌機(jī)進(jìn)行機(jī)械化施工，對(duì)于弧腳梯形，僅對(duì)襯砌機(jī)面板橫管架稍做變動(dòng)，同樣可以適用。

5 防滲效果及結(jié)論

石堡川灌區(qū)在渠道防滲襯砌工程中，積極采用新材料、新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，取得明顯成效。近幾年累計(jì)襯砌干、支渠道148km，中低產(chǎn)田建設(shè)43處，襯砌斗分渠200多條，共316km。工程的實(shí)施，大大提高了灌區(qū)渠系數(shù)利用系數(shù)及灌溉水的利用率及水分生產(chǎn)率，輸水能力逐年增加，年節(jié)約水量約700多萬m3，節(jié)水效果十分顯著，改善灌溉面積194萬畝，擴(kuò)灌面積3萬多畝，對(duì)提高灌區(qū)抗御自然災(zāi)害的能力、促進(jìn)灌區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水資源的合理配置，保障農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到了一定的作用。另外，新材料、新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用，對(duì)提高防滲工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度，降低工程造價(jià)和提高工程效益起到了良好的作用，為今后灌區(qū)渠道防滲工程技術(shù)向機(jī)械化乃至灌區(qū)實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。陜西水利