熊偉
摘 要:本文分析了水利渠道工程防滲設計原則,結合新疆地區(qū)水利渠道工程建設實例對規(guī)劃設計對策進行了探究,從施工準備、施工階段階段防滲設計入手分析如何做好防滲設計,希望能為水利渠道工程防滲施工提供參考。
關鍵詞:水利渠道 防滲設計 新疆地區(qū) 混凝土襯砌 水資源
水利渠道工程項目建設中,潛在施工風險和運行風險都較多,并且隨著時間的延長會出現(xiàn)多種滲透破壞現(xiàn)象,嚴重影響工程使用壽命和服務質量,造成水資源嚴重浪費,因此做好水利渠道工程防滲和設計十分重要,是確保水利工程積極發(fā)揮支持作用的關鍵舉措之一。新疆地區(qū)作為我國西北嚴重缺水地區(qū),水資源十分寶貴,為做好保護水資源、延續(xù)可持續(xù)發(fā)展目標,水利工程防滲設計要求多且高,就需要結合設計原則、設計目標應用多種防滲技術服務工程建設,以達到防止?jié)B漏、保護水資源的目的。本文對水利渠道工程防滲設計和對策進行分析。
1.水利渠道工程防滲設計原則
水利渠道防滲工程是節(jié)約用水、保護水土資源、提高水的利用效率的重要措施。根據(jù)水利渠道工程實際建設和應用需求,防滲設計要嚴格遵守以下四個原則以達到支持服務工農業(yè)生產與建設的目的,延長工程使用壽命,保障其服務質量。
一是科學的施工設計與規(guī)劃。在規(guī)劃階段,要對水利渠道施工現(xiàn)場情況進行深入勘察和調查,對擬建水利渠道地區(qū)的基本地貌信息、渠道土壤信息、建筑材料信息、施工要求、施工目標等進行充分收集和綜合掌握,評估技術難度,綜合分析國內外相關防滲、防凍害技術與經驗服務本工程規(guī)劃設計,從而進行科學的施工規(guī)劃與設計。二是渠道設計要科學。渠道設計過程中嚴格遵守相關規(guī)定,結合施工目標和要求對施工現(xiàn)場山林田路規(guī)劃要求、水渠利用情況、防滲防凍情況、防土壤鹽漬化等進行綜合分析考慮,以確保水渠工程能夠滿足總體灌溉需求和科學布置規(guī)劃情況。三是施工中要做到因地制宜、因時制宜,全程貫徹就地取材、具體問題具體分析、可持續(xù)發(fā)展等方針。四是綜合考慮技術性需求和經濟性需求,結合施工現(xiàn)場地形地貌、氣候條件、土壤、地表水位地下水位、渠道耐久性、抗?jié)B性與抗凍性、渠道大小等因素對施工方案進行多方論證,尤其是技術性和經濟性,確保施工中能夠實現(xiàn)對本地生態(tài)環(huán)境的保護、對工農業(yè)生產服務的需求,做到最佳。
2.水利渠道工程防滲設計分析
基于以上防滲設計原則,在水利渠道工程施工中防滲規(guī)劃與設計嚴格遵循這些準則,進行科學設計,以期能夠保質保量的完成建設施工,發(fā)揮其服務于工農業(yè)生產的優(yōu)勢。下面我們結合新疆地區(qū)水利渠道工程建設實例對規(guī)劃設計對策進行分析探究。
2.1施工準確階段規(guī)劃設計
施工前完善充足的準備是全程確保工程順利的重要舉措。施工前要做好現(xiàn)場水文、地形勘察,綜合掌握施工地質資料,對于現(xiàn)場機械、建筑材料、技術電力用工人員等做好供給準備。規(guī)劃設計施工之前,要結合當?shù)氐淖匀粭l件、灌區(qū)規(guī)模、水資源豐缺情況以及社會、經濟、生態(tài)環(huán)境等諸因素綜合評價,經論證確定,優(yōu)選符合當?shù)鼐唧w條件的防滲工程。收集施工地區(qū)氣候、氣溫、地質、水文、泥沙、凍土深度、風向風速等資料可為完善施工方案、技術支持提供有效參考資料,比如新疆地區(qū)地處嚴寒地區(qū),全年晝夜溫差大,干旱少雨,水資源供需矛盾尖銳,缺水與浪費并存,對渠道防滲防凍要求都比較高,就需要立足當?shù)貙嶋H情況進行施工設計,以滿足當?shù)貞眯枨蟆G朗┕ぱ鼐€要遵照標準進行嚴格地址勘查,及時獲得巖土信息(滑坡、斷層、裂縫與巖土分類等),對土壤含水率、凍脹系數(shù)、滲透系數(shù)、干密度、抗剪切等物理、化學、力學性質進行全面了解,以服務規(guī)劃設計,還要根據(jù)情況需求判斷是否需要配備帶狀地形圖等?,F(xiàn)場施工準備主要是技術人員、器械、電力、建材、施工用水等,要結合地質勘查和計算情況對施工中需要注意的事項予以預警明確,做好技術人員配備與管理,以確保能夠在工程展開后保質保量的完成施工。
2.2施工階段防滲設計
施工階段水利渠道的防滲漏設計是施工關鍵,想要有效防治滲漏,就必須做好渠道混凝土襯砌施工,從施工材料到施工技術全程嚴格把關,加強質量控制和驗收,從而達到節(jié)約水資源、保護水資源、防滲漏的目的。我們以新疆和田縣2012年小型農田水利專項工程為例進行防滲技術分析,和田縣2012年小型農田水利專項工程,新建核桃滴灌面積6182.9畝,其中,塔瓦庫勒鄉(xiāng)卡克夏勒村4682.9畝,英阿瓦提鄉(xiāng)艾吉克村1500畝,鋪設地埋干管9.37km、分干管52.62km,地面核桃支管71.49km,PE盲管1056.1km,配套附屬建筑物112座,其中,更新改造機井13眼,新建泵房13座,閘閥井43座,排水井43座。在此項目施工中,混凝土襯砌渠道防滲的地基處理是關鍵?;炷烈r砌渠道地基處理必須基于現(xiàn)場地形地貌現(xiàn)狀設計合理施工方案,此項目水渠工程地貌以農田土壤為主,有許多需要進行開挖和填補的區(qū)域,在相關技術規(guī)范指導下,對以農田土壤為主的地基進行嚴格夯實處理與平整處理,確保襯砌密度符合施工要求是首要步驟。其中部分區(qū)域內渠道需要進行改建,所以需要盡早扒松渠道基土并使之風干,然后進行重新回填,之后才能夠進行夯實處理,這樣能夠將內部腐殖土、淤泥和垃圾等清理干凈,確保地基穩(wěn)固。實際施工中,考慮到渠道開挖、回填等與設計方案存在一定誤差,可通過使用多次修坡的方法來減少誤差,確?;炷烈r砌的質量,在澆筑混凝土之前還要做好混凝土削坡施工。此項目中出現(xiàn)了削坡過度的問題,不使用浮土回填而是選擇與現(xiàn)澆同標號的混凝土或者新土進行回填夯實,由于加強地基穩(wěn)固性。施工中臨時排水系統(tǒng)的設置能夠輔助混凝土襯砌施工,提供較好的施工條件,防止水渠地基處理不到位引發(fā)的工程泄露等情況,有助于保障工程順利進行。
混凝土襯砌過程中防滲支模技術要求高,考慮到水渠施工情況,襯砌模板選用鋼模,這樣鋼??砂l(fā)揮自身利于散熱的特性,確保施工穩(wěn)定。需要注意的是,鋼模安裝必須在穩(wěn)固的基礎上,還要具備足夠大的支撐面積,以避免模板發(fā)生滑動或傾覆現(xiàn)象,拼裝時要嚴格按照施工技術要求規(guī)范進行,模板盡量平整,以免產生漏漿現(xiàn)象、位移或者變形現(xiàn)象,尺寸偏差值不超越施工規(guī)范中的標準值。施工中,防滲材料的運用應堅持因地制宜、就地取材、量力而行和符合生態(tài)環(huán)境保護的原則,可選用土料、徹石、塑膜材料、瀝青混凝土、混凝土等材料,各種材料的防滲性能應經過科學試驗,材料配合比應經過試驗確定。渠道防滲工程的防滲渠道斷面應通過水力計算確定,地下水位較高和有防凍要求時,可采用寬淺式斷面,地下水位高于渠底時,應設置排水設施,采用剛性材料防滲時,應設置伸縮縫,不同灌區(qū)嚴格把關渠道防滲率,大、中型灌區(qū)宜優(yōu)先對骨干渠道進行防滲。比如新疆哈巴河縣水利渠道工程,在設計規(guī)劃時從當?shù)貙嶋H出發(fā),以項目為依托夯實水利基礎,應用多種防滲技術為基礎加強建設與改造,幾年內共完成渠道防滲226. 7公里,新建渠系配套建筑物1203座,開挖排水渠30.5公里,使該鄉(xiāng)農田水利網(wǎng)覆蓋面擴大,改善了17個村858戶近3萬畝耕地的灌溉條件,為全縣農牧業(yè)生產提供了有力的支持和保障,有效的減少了水資源浪費。施工完成后要對防滲設計效果進行評價,觀察是否存在泄露問題,比如渠道設計水位高于地下水位可能會存在泄露現(xiàn)象要及時進行調整,渠基位于透水層上也會造成泄露,要根據(jù)評價結果及時進行補救,以確保施工質量和效果。
綜上所述,水利渠道工程防滲設計要在嚴格遵循設計原則基礎上,綜合考慮施工區(qū)域地形地貌、水文地質、氣象等條件,在施工中應用多種技術防范滲漏現(xiàn)象,針對可能出現(xiàn)問題的領域與環(huán)節(jié)加強監(jiān)督與管理,從而保障工程的順利完成,減少水資源的滲漏和浪費。
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