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1、渠道防渗技术在灌区的应用——石堡川水库灌区节水问题探讨杨利娟牟西利由利萍 [摘要]本文针对石堡川水库灌区的特点,介绍了渠道防渗技术并提出了渠道防渗技术在灌区推广应用的意义、作用及效果。 [关键词]灌区防渗技术应用 一、灌区概况 石堡川水库灌区位于关中平原与渭北黄土高塬接缘地带,属典型的干旱缺水区。灌区土地面积159.67万亩,耕地面积76万亩,工程控制面积52万亩,设计灌溉面积40万亩,灌溉渭南市白水、澄城两县及延安市洛川县石头乡共16个乡镇180个政村的40万亩农田。灌区目前骨干渠道有干渠1条、设计流量9.0m3/s,加大
2、流量11.5m3/s,长度38.708km,支渠8条、分支12条,设计流量1.0-4.5m3/s。支、分渠总长度219.34km;田间工程有斗渠397条,总长486.5km;分、引渠2229条、总长2213.5km。 由于灌区工程建设于特殊的历史年代,受当时经济社会条件限制,灌区干支渠工程设计标准低,建造质量差,工程遗留问题较多,加之经过三十年运行,工程老化,渠道衬砌毁坏严重,输水过程中渗漏较多,造成水量严重浪费,且输水能力不足,有效灌溉面积衰减。田间工程实际配套差,设计标准低,加之水毁、老化失修原因,水量浪费大,亩均耗水定额高,不仅
3、影响灌溉效益的发挥,而且阻碍农业增产、农民增收和灌区经济发展。 基于上述存在的问题,本着减少渗漏、提高效益的原则,我们有必要在续建配套项目中加强渠道衬砌改造,做好渠道防渗工程建设。 二、渠道防渗的意义和作用 1.渠道防渗的意义 渠道防渗是减少水量损失,发展节水型农业行之有效的主要节水技术,是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施。渠道的渗漏不仅降低了渠系水的利用系数,减少了灌溉面积,浪费了水资源,而且还会增加灌溉技术和农民的水费负担,甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失,提高渠系水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维修养护
4、,有计划地引水和配水,不断提高灌区管理工作水平;另一方面要采取渠道防渗工程措施,减少渗漏损失水量。因此实施渠道防渗技术很有必要。 2.渠道防渗的作用 渠道防渗工程措施除了减少渠道渗漏损失、节省灌溉用水量、更有效地利用水资源外,还有减小渠床糙率系数,加大渠道内水流流速;提高渠道输水能力。防止渠道长草;减少泥沙淤积,节省工程维修费用;降低灌溉成本,提高灌溉效益的作用。 三、渠道防渗技术在灌区的应用 多年来,我们在渠道防渗工程建设中也进行了大量的实验和推广应用,尤其在“十一五”期间的续建配套项目实施中,在干、支渠衬砌改造中我们采用了混
5、凝土衬砌、使用U型渠道断面等防渗措施,取得了很大效果,使灌区的工程面貌得到了改善,渠道的水利用系数得到了提高。 为进一步提高渠水利用系数,节约有限的水资源,减轻农民的负担,扩大灌溉面积,灌区要充分利用项目工程实施,推广渠道防渗工作中取得的实践经验,并采用新材料、新技术和新工艺,取得更好的防渗效果。四、渠道防渗技术 1.渠道防渗断面 灌区渠道防渗断面结构形式主要依据渠道流量大小并结合工程实际情况即工程附近回填土料来源、施工工期、回填土施工质量等条件来确定。 由于弧形坡脚梯形断面或弧底梯形断面由于其近似于最佳水力断面,流速分布均匀,
6、易于拉沙,减少淤积;同时也能改善防渗渠道冻胀变形分布的不均匀性,且渠底有一定的反拱作用,故可减轻砼板的冻胀破坏,减少裂缝和移位。在干、支渠道中应用。一般干渠渠道选用弧形坡脚梯形断面或梯形断面,支渠依据流量大小设计流量大于3m3/s,选用弧形坡脚梯形断面或弧底梯形断面,设计流量1-3m3/s,选用弧底梯形断面或U型断面, 斗分渠〈1m3/s,选择U型断面,U型断面较梯形断面每公里输水损失可减少3.7%,防渗效果最好,它近似于最佳水力断面,水流条件好,流速大,输水输沙能力强;另外,其抗冻胀性能较高,冻胀程度仅为梯形的1/3-1/4,又便于
7、管理,投资少、占地少,机械化施工程度较高。 2.防渗材料 采用复合土工膜防渗。即一布一膜土工布。由于其抗拉强度较高,抗穿透能力和抗老化性能好,可不设过渡层,另外,土工布表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。与塑料膜防渗相比,具有施工简单,质量可靠,提高工效等优点干、支渠防渗工程大都采用这种板膜复合结构形式,即采用一布一膜土工布柔性材料做防渗层,其上再用C15砼刚性材料做为保护层,厚度一般7-10cm 3.伸缩缝止水材料 采用水利部西北水科所在聚氯乙烯油膏基础上研制的性能与其相同,但造价相对较低的新型伸缩缝止水材料—焦油塑
8、料胶泥。其施工方便,造价低,止水效果良好,在灌区已得到了广泛应用。 4.其它技术措施 (1)防渗渠道基槽的填筑与开挖 灌区近年来渠道衬砌均是在旧渠道上进行,由于原渠道多为土渠梯形断面,经长期输水运用,
