渠道节水改造工程防渗设计与施工探讨

渠道节水改造工程防渗设计与施工探讨

李帅

中工武大设计集团有限公司新疆分公司 新疆乌鲁木齐市 830000

摘要：渠道工程在输水过程中，渠道底部和边坡会发生渗漏，不仅会严重浪费水资源，沿渠区域土壤含水量也会被迫提高，安全运行也会受到影响。论文在对渠道工程渗漏的主要原因进行剖析的基础上，研究了对渠道工程的防渗设计与施工要点，从防渗工艺、防渗材料、施工过程控制与施工材料控制等方面提出了具体的举措。

关键词：渠道；节水改造工程；防渗设计；施工要点

引言：

渠道在输水过程中，会从渠道的渠底、渠坡部位产生渗漏，不仅造成严重的水资源浪费，也会造成沿渠区域土质的含水量过高，同时，也影响安全运行。因此，在渠道节水改造工程中，引入与应用防渗设计与施工工艺成为节水改造中的关键环节，可以切实提高渠道节水改造工程的社会效益、生态效益与经济效益。

1渠道工程渗漏的主要原因

1.1外在原因

渠道工程出现渗漏的外在原因众多，主要分析如下：（1）渠道结构老化。渠道在长期投运过程中，水流的冲刷对边坡或基底造成一定的磨损，同时，渠道长时间在露天环境中，在阳光暴晒与雨水冲刷下也会产生磨损，导致渠道原本浇筑的混凝土表面出现剥落，渠道内的砂浆也会出现脱落，导致渠道原有的结构老化，边坡或底部跑水、漏水。（2）动植物生长。在渠道原本浇筑的混凝土表面出现剥落后，一些植物的种子会在其剥落后缝隙的土层中生根发芽，植物根系的发育使得渠道内的缝隙进一步扩大，混凝土表面剥落情况进一步恶化。渠道周边土壤内生存的动物，如老鼠、蟑螂等，会在混凝土表面剥落的缝隙土层内打洞筑巢，进一步恶化渠道工程的渗漏问题。

1.2内在原因

渠道工程常见的施工方式为混凝土现浇法。相较于当前渠道的工程技术标准，早期的混凝土浇筑标准较低，加上农村集体资金短缺，在渠道工程中投入的资金、人力、设备、材料等也较为有限，导致渠道工程本身的结构存在一些质量问题。在渠道工程投运后，渠道的运维管理大多处于缺失缺位状态，农村的水利管理部门对渠道工程的维修、管养不到位，未能通过日常定期巡查及时发现渠道工程中存在的漏水、跑水问题，未采取缝隙修复措施对漏水、跑水问题加以整改，致使渠道工程的小缝隙进一步扩大而出现严重的渗漏问题。

2渠道节水改造工程防渗设计要点

2.1防渗材料选择

2.1.1土料与石材

土料是早期渠道节水改造工程中常用的一种防渗材料，其成本较低、加工制作流程简单，是将黏土、灰土、黏砂混合土等原材料按照一定比例混合搅拌，但此防渗材料应用后的后续运维养护成本较高，且在气温较低的地区适用性较低，因此，已经不是主流的防渗材料。石材也是渠道节水改造工程中的一种防渗材料，其开采难度较大，但在石材富集区开采较为方便，且还可充分利用石材良好的抗冻性、耐磨性等优势，有效阻止渠道跑水或漏水，降低水流冲刷或日晒雨淋对渠道边坡或基底的磨损。

2.1.2水泥土、混凝土和沥青混凝土

水泥土是在土料的基础上，混合水泥、水等原料搅拌而成的一种施工材料，其与土料的特性类似，虽然成本低、制作流程简单，但不适宜用于低温地区。混凝土是当前渠道节水改造工程中常见的浇筑材料，硬度较高、抗腐蚀能力较强，对于流量较大的渠道，可以其良好的性能减少渠道内的水资源渗漏，且能较好地缓解水流对渠道边坡与基底的侧蚀与冲刷，但混凝土的抗变形能力一般，且施工成本较高，更适宜在较大规模的水利工程中应用。沥青混凝土相较于混凝土而言，抗变形能力更强，但以沥青混凝土为防渗材料的渠道节水改造工程造价过高。

2.1.3薄膜材料

薄膜材料是现代科技发展下出现的一种先进防渗材料，将薄膜材料覆盖在渠道工程的边坡与基底，可以有效阻止渠道水流泄漏。当前，常见的薄膜材料包括PE薄膜、PVC薄膜等。以PVC薄膜为例，其重量较轻、可延展性较好、抗老化能力较强、导水效果较好，将其应用于渠道节水改造工程的防渗工艺中，可以提高渠道工程的防渗性能。

2.2缝隙修复方法

渠道工程的跑水漏水问题归根结底是渠道的边坡或底部出现缝隙，导致渠道内的水流由缝隙渗漏到周边土壤中。在对渠道工程进行防渗设计时，需根据缝隙的不同设计不同的修复方案，例如，对于渠道的勾缝脱落问题，应设计勾缝清理与填充方案，先利用清理工具将勾缝内的杂质清理干净，并用一定冲刷能力的清水水流对勾缝进行冲刷，确保勾缝清洁到位，然后按照1:2的比例调制加工出水泥砂浆后，将其填充到勾缝内，并捣实、压平，确保勾缝填充密实。对于渠道的伸缩缝问题，应首先对伸缩缝进行杂质清理与清水冲洗，再将焦油塑料胶泥填充在伸缩缝内压紧、压实，待焦油塑料胶泥吹干后，即可完成伸缩缝修复。

3渠道节水改造工程防渗施工要点

3.1施工材料管控

防渗材料是防渗体铺筑的重要施工材料，以常见的混凝土铺筑防渗体为例，在骨料质量控制方面，砂、石骨料是混凝土最基本的组成成分，混凝土用量很大的工程，对砂、石骨料的需求量很大，骨料的质量会直接影响混凝土的强度和水泥用量，从而影响水工建筑物的质量和造价。为此，工程施工中应统筹规划，认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量。在水泥质量控制方面，水泥品种较多，按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程，包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火灿灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。使用水泥时，必须区分水泥的品种及强度等级，掌握其性能和使用方法，根据工程的具体情况合理选择与使用水泥，这样既可提高工程质量又能节约水泥。制备混凝土时，混凝土施工配合比必须通过试验确定，满足设计技术指标和施工要求，经审批后方可使用。混凝土施工配料必须经审核后签发，并严格按签发的混凝土施工配料单进行配料，严禁擅自更改。在施工配料中一旦出现漏配、少配或者错配，混凝土将不允许进仓。拌和混凝土时，混凝土的拌和物应具有与施工条件相适应的和易性，以便于施工操作并能保证振捣密实。应根据结构物的条件采用适当的施工方法，当构件截面尺寸较小，或钢筋较密、采用人工振捣时，可选较大的坍落度；反之当构件的截面尺寸较大，或钢筋较疏、采用机械振捣时，可选用较小的坍落度。

3.2施工作业管控

对于新建渠道，需先对渠道坡面进行开挖，确保开挖坡面平整，及时清理坡面的杂质后再铺筑防渗体，保证坡面地基稳定、牢固。对于牢固性不够的渠道坡面，应对其进行二次夯实，使防渗体铺筑前坡面的密实度达到防渗工艺的设计要求。对于改建、改造类渠道，需先将渠道内的水放干，保持渠道底部与坡面干燥，再将渠道底部与坡面的杂草、淤泥、垃圾等清理干净后，铺筑防渗体工程，确保防渗体工程的施工质量。在利用混凝土浇筑渠道防渗体之前，需要对渠道进行削坡处理，防止削除后的坡面应高度符合设计方案中的高程与表面平整度，以免削坡过度而导致回填土方出现问题。

结语：渠道工程可为农业种植提供灌溉用水，如果渠道的防渗工艺实施不到位，水资源在渠道内运输的过程中，将导致渠道边坡与底部出现渗漏现象，影响渠道水利工程的功能发挥。将防渗工艺引入渠道工程中，应充分遵循因地制宜原则，考虑渠道的输水要求、灌区的平顺度等情况，选择成本较低且实用性与耐久性更高的防渗工艺，选择造价更低、防渗性能更优的防渗材料，切实提高渠道工程节水改造工程防渗施工的实质性成效。

参考文献：

[1] 尚奇. 灌区节水改造工程中渠道防渗关键技术分析[J]. 水上安全,2024(5):166-168.

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[3] 王淑娟. 节水改造工程中渠道防渗技术应用[J]. 河南水利与南水北调,2023,52(6):31-32.