(菏澤市閆潭送水干線工程管理處，山東 菏澤 274000)

閆潭灌區(qū)節(jié)水改造施工創(chuàng)新淺析

劉偉華

(菏澤市閆潭送水干線工程管理處，山東 菏澤 274000)

閆潭灌區(qū)目前存在漏水嚴(yán)重、渠系建筑物損毀、運(yùn)行管理不完善等問題。本文從施工技術(shù)、施工方法、施工材料三個層面提出創(chuàng)新性改造措施，以期為同類灌區(qū)改造施工提供借鑒。

閆潭灌區(qū)；施工技術(shù)；施工方法；施工材料

1 灌區(qū)概況

閆潭灌區(qū)是山東省內(nèi)的大型引黃灌區(qū)，涉及曹縣、單縣、東明縣、成武縣，內(nèi)轄33個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。閆潭灌區(qū)利用送水干線引送黃河水，干線從東明縣前進(jìn)防沙閘至單縣浮崗水庫，全長133km，控制灌溉面積280萬畝，是全國大型灌區(qū)。2010—2016年平均年引水量3.8億m3，擔(dān)負(fù)著菏澤市西南部農(nóng)業(yè)灌溉任務(wù)。

閆潭灌區(qū)始建于1982年，經(jīng)過三十多年的運(yùn)行，目前存在諸多問題，主要表現(xiàn)在以下三個方面：?灌區(qū)渠道土質(zhì)差，坍塌、漏水現(xiàn)象嚴(yán)重，存在水資源浪費(fèi)情況；?渠系建筑物不配套，損毀嚴(yán)重，大部分帶病運(yùn)行，處于維修或報(bào)廢狀態(tài)；?管理設(shè)施不完善，管理方式落后，管理體制不完善。

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，閆潭灌區(qū)缺水與水資源浪費(fèi)矛盾日益突出。近年來，灌區(qū)水資源利用方式不科學(xué)，灌溉方式落后，用水效率低下，加劇了灌區(qū)的缺水局面。因此，閆潭灌區(qū)急需進(jìn)行節(jié)水改造，以保障灌區(qū)的長效運(yùn)行。

本文從節(jié)水方式、節(jié)水能力、節(jié)水設(shè)施等方面對閆潭灌區(qū)的節(jié)水改造措施進(jìn)行分析，有針對性地提出具有創(chuàng)新性的施工技術(shù)、施工方法、施工材料，以期為同類灌區(qū)節(jié)水改造提供借鑒。

2 施工技術(shù)

2.1 現(xiàn)澆混凝土壓制板

閆潭灌區(qū)的渠道護(hù)坡防滲工程中，護(hù)坡頂部的混凝土壓制板原為預(yù)制混凝土塊，規(guī)格為0.4m×0.3m×0.6m，盡管具有批量生產(chǎn)、安裝方便等特點(diǎn)，但整體穩(wěn)定性較差，易于丟失損壞或人為破壞，管理費(fèi)用較高[1-2]。

在灌區(qū)節(jié)水改造施工中，總結(jié)以往工程經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，提出將壓制板由預(yù)制改為施工期現(xiàn)澆[3]，尺寸規(guī)格為0.3m×0.3m×8m，每8m設(shè)一伸縮縫，寬0.3m、厚0.3m。防滲護(hù)坡板安裝完成后，固定模板一次澆注成形。實(shí)踐表明，現(xiàn)澆混凝土壓制板整體性強(qiáng)，不易被破壞，管理費(fèi)用大幅降低。

2.2 超挖排滲施工

閆潭灌區(qū)經(jīng)過多年運(yùn)行，目前已經(jīng)實(shí)施8年護(hù)坡襯砌防滲工程，每年渠道襯砌長度約8km。由于防滲渠道長、輸水距離遠(yuǎn)、地下水位高，導(dǎo)致渠道內(nèi)明水及滲水量較大。渠道防滲施工時，如果采用坡腳打排滲井降水，需布置大量排水井，延長了施工工期，且工程造價較高。

灌區(qū)淤積泥沙大部分為砂質(zhì)粉土，土壤滲透系數(shù)大，如果排水溝具有一定坡度和深度，就能在短期內(nèi)排出明水或滲水。因此在渠道護(hù)坡防滲襯砌中推薦采用超挖排滲方式，在設(shè)計(jì)渠底線以下大斷面開挖縱向排水龍溝，布置在渠道中間，深1.5m，底寬5m，邊坡1∶2，集中排滲[4]。

大量明水滲水通過排水龍溝抽排至下游后，再進(jìn)行護(hù)坡基礎(chǔ)施工，基本能夠保證砌石基礎(chǔ)干地施工。個別流沙嚴(yán)重或滲水排出困難的渠段，基礎(chǔ)施工時可單獨(dú)抽排或換填土解決。實(shí)踐表明排水效果明顯，節(jié)省了大量資金，提高了工效，保證了施工質(zhì)量。

2.3 振動平臺應(yīng)用

閆潭灌區(qū)在以往的渠道防滲混凝土板預(yù)制過程中，采用翻轉(zhuǎn)式鋼模具，平板振搗器振搗，機(jī)械化程度高，生產(chǎn)速度快，但幾何尺寸難以保證，變形幅度大，厚薄均勻度差。

經(jīng)多方深入研究與分析，在原施工技術(shù)基礎(chǔ)上，積極借鑒其他灌區(qū)的節(jié)水改造施工經(jīng)驗(yàn)，探索采用帶振動平臺大型機(jī)械預(yù)制，該工藝生產(chǎn)效率高，壓制出的混凝土板密實(shí)性好，表面光潔度高，防滲效果好[5]。

該機(jī)壓板有對應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)格的模具，預(yù)制板尺寸有保證，襯砌后渠道平整美觀，整體效果好，在節(jié)水改造項(xiàng)目及其他灌區(qū)渠道防滲中值得大力推廣。

3 施工方法

3.1 機(jī)械化施工

在灌區(qū)實(shí)施節(jié)水改造工程中，渠道邊坡修整及基礎(chǔ)土方開挖以往大多采用人工施工，進(jìn)度慢，工效低，滲水排出時間長。

實(shí)施節(jié)水改造工程以來，由于工程量大，閆潭灌區(qū)率先嘗試建立試點(diǎn)，基礎(chǔ)開挖土方時使用小挖掘機(jī)，修整渠坡時使用挖掘機(jī)與碾壓機(jī)配合，全部機(jī)械化施工[6]。該創(chuàng)新施工方法既提高了速度，又保障了修坡質(zhì)量。特別是在土質(zhì)含水量較高的情況下，機(jī)械化施工可以一次到位。

3.2 核子密度儀檢測

為確保灌區(qū)節(jié)水改造施工中渠道防滲襯砌工程的施工質(zhì)量，嘗試采用干密度檢測設(shè)備，即HS—5001C水分-核子密度儀。

核子密度儀與傳統(tǒng)的環(huán)刀法相比具有明顯優(yōu)點(diǎn)：?檢測速度快，效率高，幾秒鐘可以測出干密度和含水率數(shù)值，可及時反饋質(zhì)量信息，加快工程進(jìn)度；?測出的數(shù)值準(zhǔn)確，使工程質(zhì)量能有效得到控制，環(huán)刀法采用烘干計(jì)算出的數(shù)值，誤差較大，不精確；?操作簡便，檢測、記錄只需2人即可完成，節(jié)省大量人力[7]。核子密度儀適應(yīng)目前工程的現(xiàn)代化高科技施工要求，應(yīng)大力推廣應(yīng)用。

3.3 新型預(yù)制板尺寸

閆潭灌區(qū)在節(jié)水改造實(shí)施以前的渠道襯砌中，一般采用鋸解石板或直角梯形混凝土預(yù)制板護(hù)砌，具有費(fèi)用高、錯縫復(fù)雜、整體穩(wěn)定性差等問題。自實(shí)施灌區(qū)節(jié)水改造工程以來，渠道防滲襯砌采用0.3m×0.5m×0.06m的長方形混凝土預(yù)制板。安裝過程中，只需把水平縫調(diào)整好，豎板錯縫安裝，安裝速度快、效率高。既美觀平整，又提升了整體穩(wěn)定性能，同時降低了糙率，保證了防滲效果。

4 施工材料

4.1 復(fù)合土工膜

閆潭灌區(qū)送水干線長，土質(zhì)多為砂質(zhì)粉土，滲透系數(shù)大，漏水嚴(yán)重。根據(jù)灌區(qū)特點(diǎn)并參考其他灌區(qū)節(jié)水改造施工經(jīng)驗(yàn)，在部分漏水嚴(yán)重渠段利用膜料防滲性能優(yōu)良的特點(diǎn)，優(yōu)選復(fù)合土工膜(一布一膜)進(jìn)行防滲處理[8]，以達(dá)到節(jié)水的目的。

充分利用碾壓后的砂土地基作為底部支持層，中間鋪設(shè)復(fù)合土工膜作為防滲層，上部鋪設(shè)0.06m厚的混凝土板作為保護(hù)層。為確保施工質(zhì)量，對復(fù)合土工膜搭接縫進(jìn)行焊接熱和處理，完工后的防滲渠道段變?yōu)檎w，大大減少了滲漏水量，達(dá)到預(yù)期的防滲效果。

4.2 土工布

閆潭灌區(qū)節(jié)水改造施工中，東明干渠渠首有1km的渠道防滲，該渠段離黃河較近，地下水位高，引水含沙量大，需在渠道襯砌下安裝無沙管等排滲設(shè)施。

吸取類似工程及其他引黃灌區(qū)經(jīng)驗(yàn)，為避免工程通水運(yùn)行后，因含沙量大而導(dǎo)致排滲設(shè)施出口被泥沙淤積堵塞，影響排滲，造成工程損毀。經(jīng)科學(xué)論證，在東明干渠渠首段的排滲管中，采用管內(nèi)填塞土工布、管口包扎土工布的施工工藝。節(jié)水改造工程完工后，經(jīng)過5年的引水檢查，未發(fā)現(xiàn)泥沙堵塞管口，堤外滲水均能順利排出。

5 結(jié) 語

閆潭灌區(qū)是山東省內(nèi)的大型引黃灌區(qū)，目前已建成運(yùn)行三十多年，存在漏水現(xiàn)象嚴(yán)重、渠系建筑物損毀、運(yùn)行管理不完善等問題。本文從施工技術(shù)、施工方法、施工材料三個層面提出灌區(qū)節(jié)水改造施工中的創(chuàng)新性舉措。

施工技術(shù)層面：混凝土壓制板由預(yù)制改為現(xiàn)澆，整體性更強(qiáng)，不易被破壞；渠道護(hù)坡防滲襯砌采用超挖排滲，渠底線以下開挖縱向排水龍溝，保證砌石基礎(chǔ)干地施工；混凝土預(yù)制板采用帶振動平臺大型機(jī)械預(yù)制，生產(chǎn)效率高，混凝土板密實(shí)性好。

施工方法層面：基礎(chǔ)開挖土方使用小挖掘機(jī)，渠坡修整采用挖掘機(jī)與碾壓機(jī)配合，全機(jī)械化施工；核子密度儀檢測速度快，測值準(zhǔn)確，操作簡便，適應(yīng)工程現(xiàn)代化高科技施工要求；渠道防滲襯砌采用0.3m×0.5m×0.06m的長方形混凝土預(yù)制板，安裝速度快，整體穩(wěn)定性能高。

施工材料層面：部分漏水嚴(yán)重渠段優(yōu)選復(fù)合土工膜(一布一膜)進(jìn)行防滲處理，焊接熱和處理使防滲渠道段變?yōu)檎w，減少滲漏水量；東明干渠渠首段排滲管中，采用管內(nèi)填塞土工布、管口包扎土工布的施工工藝，避免泥沙堵塞管口，滲水順利排出。

[1] 許迪, 龔時宏. 大型灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)支撐體系及研究重點(diǎn)[J]. 水利學(xué)報(bào), 2007, 38(7): 806-811.

[2] 馮廣志. 灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃[M]. 北京: 中國水利水電出版社, 2004.

[3] 劉群昌. 大型灌區(qū)續(xù)建配套和節(jié)水改造先進(jìn)技術(shù)推廣應(yīng)用[J]. 中國水利, 2011(11): 63-65.

[4] 張雷. 高效節(jié)水系列新技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐[M]. 北京: 中國水利水電出版社, 2015.

[5] 余長洪, 周明耀, 姜健俊, 等. 灌區(qū)節(jié)水改造中防滲渠道斷面的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2004, 20(1): 91-94.

[6] 何武全, 張英普, 寇廣潮, 等. 論大型灌區(qū)節(jié)水改造對策[J]. 水資源與水工程學(xué)報(bào), 2002, 13(1): 50-52.

[7] 劉從柱. 大型灌區(qū)節(jié)水改造項(xiàng)目后評估指標(biāo)體系與評估方法研究[D]. 西安: 西安理工大學(xué), 2007.

[8] 杜麗娟, 劉鈺, 雷波. 灌區(qū)節(jié)水改造環(huán)境效應(yīng)評價研究進(jìn)展[J]. 水利學(xué)報(bào), 2010, 41(5): 613-618.

AnalysisoninnovationofwatersavingmodificationconstructioninnovationinYantanirrigationdistrict

LIU Weihua

(HezeYantanWaterSupplyTrunkEngineeringManagementOffice,Heze274000,China)

Yantan irrigation district has problems of severe water leakage, canal building damage, imperfect operation management, etc. currently. In the paper, innovative modification measures are proposed from three aspects of construction technology, construction method and construction materials, thereby providing reference for similar modification construction of irrigation district.

Yantan irrigation district; construction technology; construction method; construction material

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.012.004

TV223.4

A

1005-4774(2017)012-0012-03