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灌溉渠道防渗施工工艺探讨

1农田灌溉渠道防渗施工的重要性

农业属于第一产业,是我国经济发展的基础型产业,与我国人民的生活息息相关,而水是农业发展所必需的资源。我国是一个粮食生产大国,每年的粮食产量都位于世界前列。而农作物的生长需要用到大量的水资源,所以我国的用水量有一半以上用于农作物灌溉。农作物灌溉方式有许多种,包括喷灌、滴灌以及渠道引灌等,其中渠道灌溉方式是使用得最多的灌溉方式[2]。但是我国有许多农业灌溉渠道还未做好防渗措施,在进行农田灌溉时有大量水资源渗漏,造成水资源浪费。我国每年用于农田灌溉的水量约为3500亿t,但是其中有效利用的部分只占60%,还有40%的水资源被浪费。经调查,造成大量水资源浪费的原因就是渠道的防渗措施不到位,导致水资源渗漏。传统土质渠道的渗漏一般会导致40%左右的水资源浪费,而沙土或者砾石类渠道的渗漏则会导致50%以上的水资源浪费,每年因为渗漏原因而导致的水资源浪费量高达1000多亿t。对此,有关部门重点研究了农田灌溉渠道的防渗措施,并将其应用于农田灌溉渠道当中。应用了一段时间以后,发现灌溉水的渗漏程度明显降低,水资源利用率从原本的60%提高到了80%,水资源浪费大大减少。因此,加强农田灌溉渠道的防渗施工已经势在必行。

2农田灌溉渠道防渗施工工艺

2.1对渠道的测量工作

在防渗施工之前,需要对灌溉渠道的各项参数有详细的了解。首先可以用经纬仪来确定中心线;然后,在弯道每隔5m设置一个中心桩,在直道则是每隔50m设置一个中心桩,设置完成以后还需要通过测量来核对间隔距离,将误差控制在1/1000以内;再对灌溉渠道的高程进行测量,每隔200m设置一个控制点;最后,以控制点和中心线为参考标准,进行渠道放样。

2.2上部回填压实工作

1)在进行上部回填压实之前,需要先把上部的树枝、垃圾、砖石等杂物清理干净。2)回填压实的方式为分层压实,即每回填一层,就压实一次,每层回填的厚度≤0.3m,回填时要保证土层的平整度以及均匀性。3)回填土当中如果含有大部分的砂石或者粉细砂,那么必须要特别注意回填土的含水量控制,要保证回填土的含水量在允许的范围内。如果回填土太过干燥,那么可以适当洒水以提高回填土的含水量;如果回填土水分含量过高,则需要采取真空排水法将土壤中的水分排出或者直接换较为干燥的回填土。4)压实工作完成以后,要保证回填土的干容重>1.5t/m3,而且每层回填土的回填面积至少在100m2以上,回填时还要为灌溉渠道预留20cm左右的削坡量。5)尽早对渠道坡面进行调整。为了避免因时间过长而导致渠道坡面太过干燥、人工踩踏或雨水冲刷而导致坡面受到破坏,最好在混凝土浇筑之前的一周内对渠道进行削坡处理。削坡时,要严格控制住渠道坡面的平整度、光滑度以及渠道高程。削坡过程要保证削坡的精度,如果削坡程度太大,那么不能浮上回填方式,而要根据实际条件选择其他回填方式[3]。

2.3混凝土原材料的配制要求

1)混凝土用水的要求:由于是对农田灌溉渠道的防渗施工,所以混凝土用水的质量将对未来灌溉用水的质量造成一定的影响,在选择混凝土用水时,要求也比较高。一般来说,居民的日常生活用水以及清洁的地下水等都可以用于混凝土的配置,但是污染较为严重的工业废水或者其他含有有毒物质的水源绝对不能用于混凝土的配置。2)水泥材料的要求:水泥材料是混凝土的主体部分,所以水泥材料的选择对于防渗施工十分重要,必须要保证水泥的强度、规格等符合要求。为保证水泥材料选择的合理性,可以在配制前先对待施工的农田灌溉渠道进行详细了解,而后根据渠道的具体特性选择符合其要求的水泥,使渠道的防渗效果达到最佳。3)骨料的选择:对于骨料的选择主要从骨料的粒度以及骨料本身的质量着手。粗骨料的最大粒径必须小于结构截面最小尺寸的1/4,同时不得超过钢筋间最小净距的3/4[4]。对于混凝土实心板,最大粒径必须小于其厚度的1/3,而且不能超过4mm;要保证骨料的质量过关,骨料细度模数要在2.6左右。

2.4混凝土配制完成后的处理工作

1)混凝土的搅拌工作:对于混凝土的搅拌一定要掌握好搅拌的时间,控制好搅拌的速度,以灌溉渠道的具体情况为参考标准对混凝土进行调整。比如对于规模较大的农田灌溉渠道的防渗施工,就可以将混凝土搅拌的时间适当延长,保证混凝土的搅拌均匀,使其在防渗施工时能够均匀地覆盖在防渗施工区域。2)混凝土的运输工作:由于混凝土在停止搅拌以后会慢慢凝固,所以必须要尽量缩短混凝土运输的时间。对此,需要注意以下3点:①可以就地取材,从施工现场周围选择混凝土搅拌场所,缩短混凝土搅拌位置与施工现场的距离;②尽量清除混凝土运输途中的障碍,提高混凝土运输效率;③添加微量的抗凝剂,暂时性地延长混凝土凝固的时间。在运输过程中,要小心行驶,禁止突然提速或紧急刹车,避免混凝土浆料泄露等问题。运输混凝土的车辆大小根据所需要运输的混凝土的总量来确定[5]。3)混凝土的入场验收。混凝土经由运输车辆运送到农田灌溉渠道施工现场后,现场施工人员需要对混凝土进行抽样检测,重点检测混凝土的机械强度、防渗性能等,在各项性能都符合农田灌溉渠道的防渗要求以后,则判定为检测合格,该批混凝土可以投入防渗施工使用;如果抽样检测不合格,则该批混凝土不能用于渠道的防渗施工。

2.5农田灌溉渠道防渗具体工艺

要让农田灌溉渠道能够正常运输灌溉用水,减少灌溉用水的流失,提高水资源的利用率,就必须要保证灌溉渠道防渗施工的质量。而渠道防渗施工的质量主要取决于施工工艺以及施工过程中的质量控制,只有将这些工作落实到位,防渗施工的质量才能够得到保障[6]。农田灌溉渠道防渗施工工艺如下:1)渠道表面的清理工作:如果渠道从未进行过防渗施工,则主要清理渠道的侧面部分,并将渠道表面的所有垃圾杂物都清理干净;如果渠道以前曾进行过防渗施工,则需要将之前所残留的混凝土层清理干净。如果在渠道清理时发现裂缝的存在,必须要小心谨慎,通常是要在保证不破坏渠道的前提下,慢慢地把裂缝内部的杂物清理出去,为后期的混凝土浇筑打好基础。2)混凝土的浇筑工作。混凝土的浇筑一定要保证其均匀性,而且要完整地覆盖农田灌溉渠道的每一个部分,避免出现死角。往往就是因为小漏洞,水流会集中从漏洞处渗透,而随着水流的长期渗透作用,小漏洞会逐渐扩散,最终导致整块区域的防渗质量受到影响[7]。浇筑时,一般都是根据伸缩缝的情况进行分区浇筑,对于渠道坡面以及渠道底部位置,则需要借助跳仓的作用进行浇筑。在混凝土浇筑时,必须要严格按照所规定的浇筑顺序进行,必须要从渠道底部开始浇筑,而后慢慢往上升,最后才到渠道顶部,这种浇筑方式对农田灌溉渠道的防渗性能及稳定性的提升有所帮助。3)混凝土的振捣工作。在混凝土浇筑完成以后,为保证浇筑的均匀性以及密实度,要迅速进行混凝土的振捣工作。振捣时,首先要注意振捣的速度,太慢达不到振实的效果,太快则容易对渠道造成破坏;其次,要注意振捣的力度,振捣力度太小,某些区域的混凝土未受到振捣作用,导致混凝土浇筑不均匀,力度过大则容易对渠道造成破坏[8]。4)混凝土的养护工作。在混凝土防渗施工完成以后,则需要对混凝土进行养护,保证混凝土结构的温度,防止开裂。通常来说,混凝土的养护工作都是在浇筑完成的6小时以后进行,养护的主要内容是保持混凝土的温度和湿度,防止因外界环境变化而使混凝土表面出现收缩裂缝或者温度裂缝[9]。

3结语

目前我国大部分的水资源都用于农业灌溉,而在农业灌溉当中以农田渠道灌溉方式为主。因为种种原因,我国的农田灌溉渠道存在着严重的渗漏问题,使得大量灌溉用水被浪费。为解决农田灌溉渠道的渗漏问题,提高水资源利用率,必须要重视起渠道防渗施工,改善防渗施工工艺,对灌溉渠道防渗施工的各个关键环节进行严格把关,努力提高防渗施工的质量,减少农田灌溉用水的浪费,为我国的可持续发展做贡献。

作者:王宇 单位:沈阳市水利科学研究所

参考文献:

[1]郭晓东,李喜才.城市水污染问题及其防治措施研究[J].科技传播,2012(10):48.

[2]袁丽欣.浅谈城市水污染问题及防治对策[J].科技资讯,2012(36):141.

[3]王峰.浅谈城市水污染起因及其防治对策———以哈尔滨市水污染事件为例[J].资源节约与环保,2015(12):33-34.

[4]邢美兰,高鹏,袁亚杰,等.城市水污染的现状及治理建议分析[J].科技信息,2014(03):240.

[5]叶金利.城市水污染现状与防治研究[J].科技创新与应用,2015(18):158.

[6]陈大鹏,张传雷,宋军.水务市场主体信用信息体系建设工作浅析[J].水利技术监督,2013,(04):24-25.

[7]李学森.凌河流域水资源现状及保护措施[J].水土保持应用技术,2015(03):36-37.

[8]高素丽.辽阳市水资源开发利用和管理保护对策[J].水土保持应用技术,2011(04):45-47.

[9]才庆欣.南票区水资源状况及开发利用分析[J].水利规划与设计,2014(09):27-29.

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