摘要:作者經(jīng)過深入調(diào)查研究,并結(jié)合自己多年的小型農(nóng)田水利建設(shè)管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出幾種常見的農(nóng)田灌溉渠道防滲措施。
關(guān)鍵詞:農(nóng)田;渠道;防滲;措施
農(nóng)田灌溉渠道的渠床土質(zhì)為沙土、黃土、砂礫石層時(shí),滲漏相當(dāng)嚴(yán)重,滲漏損失水量一般為30-50%,個(gè)別的高達(dá)60-70%。水資源的大量損失,不僅降低了農(nóng)田灌溉用水的利用率,影響農(nóng)作物適時(shí)適量受水和灌溉面積的擴(kuò)大,而且使地下水位持續(xù)上升,局部地區(qū)土壤發(fā)生沼澤化、鹽漬化。同時(shí)還加大了工程管理維修費(fèi)用,甚至危害工程安全。所以,渠道防滲是提高農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)以及改良土壤的有效途徑。常見的農(nóng)田灌溉渠道防滲措有以下幾點(diǎn):
1 土料防滲
黃土夯實(shí)防滲:黃土夯實(shí)防滲有兩種。原狀土夯實(shí)防滲是在黃土渠槽上就地進(jìn)行人工夯實(shí)或機(jī)械碾壓,增加土壤密實(shí)度,以減少滲漏。夯實(shí)深度一般不小于30-40厘米;擾動(dòng)土夯實(shí)防滲是將原渠槽土層挖松,然后分層夯實(shí),防滲效果較好,耐久性也有所增加。采取上述兩種防滲措施時(shí),如果條件允許,在表面加作20-30厘米厚卵礫石或干砌片(卵)石護(hù)面,作為保護(hù)層,可顯著提高其耐久性。
灰土及三合土護(hù)面:灰土護(hù)面是采用石灰與粘土或黃土均勻拌合,夯實(shí)而成,其防滲性能較好。厚度40厘米的灰土護(hù)面,滲漏量可減少80%以上。石灰與土的配合比一般常用1:3-1:9。由于碳化膠結(jié)作用,灰土強(qiáng)度及抗沖性能均較好,且其強(qiáng)度不斷增長。養(yǎng)護(hù)14天以上,允許流速為1.0米/秒;養(yǎng)護(hù)28天以上,允許流速可達(dá)7.0米/秒。為了避免沖刷破壞,一般應(yīng)養(yǎng)護(hù)半月以上再運(yùn)用,且運(yùn)用初期渠道流速應(yīng)嚴(yán)格控制;彝磷o(hù)面的突出缺點(diǎn)是抗凍性差,易發(fā)生凍消剝蝕現(xiàn)象。三合土護(hù)面是用石灰、砂、粘土三者均勻拌合,夯實(shí)而成。配合比常用(石灰:砂:粘土)1:1:3-1:1:6,厚度一般為10-20厘米。為了提高灰土及三合土護(hù)面的抗沖能力和耐久性,可待新筑護(hù)面陰干后,在表面涂刷青礬水兩三遍;彝粱蛉贤磷o(hù)面用于填方渠段,應(yīng)等填方沉陷基本穩(wěn)定之后再行鋪設(shè),以防折裂破壞。同時(shí),灰土或三合土護(hù)面易形成一層硬殼,下部若有空洞隱患,不易發(fā)現(xiàn),運(yùn)用中必須經(jīng)常檢查,防止護(hù)面突然塌陷造成事故。為了防止渠堤滲漏,也可采取灰土或三合土心墻防滲。心墻底部應(yīng)筑至弱透水層或低于渠底0.5-1.0米以上,頂部可與渠道正常水位齊平,上加土料夯實(shí)與堤頂平。由于心墻受四周土層保護(hù),耐久性好。
草泥護(hù)面:用粘性土壤摻入碎稻草或麥草做成的防滲護(hù)面。其制作方法是:先將土料堆放于擬施工的渠槽內(nèi),加水浸泡一晝夜。再按每立米20公斤的比例,加入鍘碎的草料,充分拌合,其含水量以30-40%為宜。拌好后,堆放發(fā)酵20天左右,且應(yīng)經(jīng)常翻動(dòng),使其成為均勻的人工腐殖土,即為草泥。然后將草泥整齊地抹于清理好的渠床上,厚度一般5-10厘米,抹后進(jìn)行陰干,若遇曬發(fā)生裂縫,應(yīng)及時(shí)拍打抹光,待腳踩下去不沉陷時(shí)即可放水,絕不能等干透后再放水。
2 砌石護(hù)面
漿砌片(塊)石護(hù)面:片(塊)石護(hù)面,特別是漿砌,具有耐久性好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,受凍影響小、抗沖能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。漿砌片石護(hù)面防滲效果很好,但造價(jià)較高。其糙率比干砌片石護(hù)面略有減少,如能再用水泥砂漿抹面,則糙率大為減小,防滲效果更好。護(hù)面襯砌厚度一般30厘米,不設(shè)墊層?捎冒谆疑皾{、水泥砂漿或混合砂漿砌筑,并用標(biāo)號較高的水泥砂漿勾縫。在地下水位較高的地段,應(yīng)預(yù)留排水孔,排出地下水,減小砌體背部飽和水壓力。
干砌卵石護(hù)面:干砌卵石護(hù)面具有就地取材、造價(jià)低廉、不受冰凍影響和工程壽命較長等優(yōu)點(diǎn)。干砌卵石護(hù)面運(yùn)用初期,每公里輸水損失一般由原來的7-13%降至2%左右,經(jīng)過數(shù)年運(yùn)用后,由于泥沙淤塞卵石縫隙,輸水損失更小,大多降至1%左右。質(zhì)量好的護(hù)面,抗沖磨能力很強(qiáng),允許最大流速可以達(dá)到4.0-5.0米/秒,其抗磨性能也高于混凝土。糙率與砌筑質(zhì)量及渠道流量大小關(guān)系密切,一般為0.025-0.035。干砌卵石襯砌渠道的斷面形式多為梯形。這種斷面的直線邊坡應(yīng)根據(jù)渠道大小和渠床土質(zhì)決定,一般為1:1-1:2,以渠道設(shè)計(jì)水深為半徑作圓弧渠底與兩邊坡直線相切,這種斷面的優(yōu)點(diǎn)是:輸水輸沙能力大,水流穩(wěn)定,砌石堅(jiān)固,便于施工。
為提高干砌卵石護(hù)面的防滲效果,可采取以下措施:(1)人工掛淤。用顆粒較細(xì)的土壤,攪拌成泥漿,均勻投入水中,使土粒進(jìn)入砌石縫隙及渠床土壤孔隙中。(2)在卵石層下鋪設(shè)防滲隔層。如粘土、粘土混凝土、灰土、三合土、塑料薄膜等。(3)干砌卵石縫隙中灌入砂漿或細(xì);炷。此法可以在充分利用當(dāng)?shù)芈咽臈l件下,僅用少量水泥(一般8-10公斤/平米),就可以提高防滲效果。用細(xì)粒混凝土代替砂漿灌入,可以增加砌體耐磨性,并節(jié)約水泥20-25%,細(xì);炷恋墓橇狭讲淮笥1.0厘米。 (4)采用漿砌卵石。常用坐漿干靠擠壓法,砌好后砂漿面應(yīng)低于卵石面2-3厘米。此法每平米需水泥約18-36公斤。每公里滲漏損失約為0.2-0.3%,比混凝土襯砌防滲效果略差。糙率和干砌石相似,一般為0.025-0.035。砌筑質(zhì)量較好的,糙率可以減小到0.023-0.027。
3 混凝土護(hù)面
混凝土護(hù)面的結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)渠道過水能力,渠床地質(zhì)條件以及運(yùn)用要求不同而異;炷烈r砌常用的混凝土標(biāo)號為C20F200,板厚8-16厘米。多直接置于土基上,一般不加設(shè)墊層。預(yù)制混凝土板的大小,應(yīng)根據(jù)地基條件,施工條件等決定。實(shí)踐證明,板小則砌縫多,砌體整體性差,容易破壞;板過大,則搬運(yùn)安裝困難。以人力施工為主時(shí),一般板重以80-120公斤為宜,各地常用的尺寸為100×100×8cm,80×100×8cm,70×120×8cm等。為了適應(yīng)氣溫變化,混凝土護(hù)面應(yīng)設(shè)置伸縮縫。垂直水流方向的橫向伸縮縫,一般間距為3-5米,縫寬2厘米左右,縫下設(shè)寬20厘米、厚6厘米枕槽一道,以防漏水。與水流平行的縱向縫,一般只在渠底內(nèi)坡腳處設(shè)置。渠底過寬時(shí),還應(yīng)在渠底中間設(shè)置。
混凝土護(hù)面裂縫的處理措施:做好伸縮縫止水,切實(shí)搗固接縫邊緣混凝土,認(rèn)真填實(shí)接縫;改進(jìn)砌體結(jié)構(gòu),增強(qiáng)抗凍脹能力;增設(shè)墊層,及時(shí)導(dǎo)出滲水,減少凍脹壓力。
關(guān)鍵詞:農(nóng)田;渠道;防滲;措施
農(nóng)田灌溉渠道的渠床土質(zhì)為沙土、黃土、砂礫石層時(shí),滲漏相當(dāng)嚴(yán)重,滲漏損失水量一般為30-50%,個(gè)別的高達(dá)60-70%。水資源的大量損失,不僅降低了農(nóng)田灌溉用水的利用率,影響農(nóng)作物適時(shí)適量受水和灌溉面積的擴(kuò)大,而且使地下水位持續(xù)上升,局部地區(qū)土壤發(fā)生沼澤化、鹽漬化。同時(shí)還加大了工程管理維修費(fèi)用,甚至危害工程安全。所以,渠道防滲是提高農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)以及改良土壤的有效途徑。常見的農(nóng)田灌溉渠道防滲措有以下幾點(diǎn):
1 土料防滲
黃土夯實(shí)防滲:黃土夯實(shí)防滲有兩種。原狀土夯實(shí)防滲是在黃土渠槽上就地進(jìn)行人工夯實(shí)或機(jī)械碾壓,增加土壤密實(shí)度,以減少滲漏。夯實(shí)深度一般不小于30-40厘米;擾動(dòng)土夯實(shí)防滲是將原渠槽土層挖松,然后分層夯實(shí),防滲效果較好,耐久性也有所增加。采取上述兩種防滲措施時(shí),如果條件允許,在表面加作20-30厘米厚卵礫石或干砌片(卵)石護(hù)面,作為保護(hù)層,可顯著提高其耐久性。
灰土及三合土護(hù)面:灰土護(hù)面是采用石灰與粘土或黃土均勻拌合,夯實(shí)而成,其防滲性能較好。厚度40厘米的灰土護(hù)面,滲漏量可減少80%以上。石灰與土的配合比一般常用1:3-1:9。由于碳化膠結(jié)作用,灰土強(qiáng)度及抗沖性能均較好,且其強(qiáng)度不斷增長。養(yǎng)護(hù)14天以上,允許流速為1.0米/秒;養(yǎng)護(hù)28天以上,允許流速可達(dá)7.0米/秒。為了避免沖刷破壞,一般應(yīng)養(yǎng)護(hù)半月以上再運(yùn)用,且運(yùn)用初期渠道流速應(yīng)嚴(yán)格控制;彝磷o(hù)面的突出缺點(diǎn)是抗凍性差,易發(fā)生凍消剝蝕現(xiàn)象。三合土護(hù)面是用石灰、砂、粘土三者均勻拌合,夯實(shí)而成。配合比常用(石灰:砂:粘土)1:1:3-1:1:6,厚度一般為10-20厘米。為了提高灰土及三合土護(hù)面的抗沖能力和耐久性,可待新筑護(hù)面陰干后,在表面涂刷青礬水兩三遍;彝粱蛉贤磷o(hù)面用于填方渠段,應(yīng)等填方沉陷基本穩(wěn)定之后再行鋪設(shè),以防折裂破壞。同時(shí),灰土或三合土護(hù)面易形成一層硬殼,下部若有空洞隱患,不易發(fā)現(xiàn),運(yùn)用中必須經(jīng)常檢查,防止護(hù)面突然塌陷造成事故。為了防止渠堤滲漏,也可采取灰土或三合土心墻防滲。心墻底部應(yīng)筑至弱透水層或低于渠底0.5-1.0米以上,頂部可與渠道正常水位齊平,上加土料夯實(shí)與堤頂平。由于心墻受四周土層保護(hù),耐久性好。
草泥護(hù)面:用粘性土壤摻入碎稻草或麥草做成的防滲護(hù)面。其制作方法是:先將土料堆放于擬施工的渠槽內(nèi),加水浸泡一晝夜。再按每立米20公斤的比例,加入鍘碎的草料,充分拌合,其含水量以30-40%為宜。拌好后,堆放發(fā)酵20天左右,且應(yīng)經(jīng)常翻動(dòng),使其成為均勻的人工腐殖土,即為草泥。然后將草泥整齊地抹于清理好的渠床上,厚度一般5-10厘米,抹后進(jìn)行陰干,若遇曬發(fā)生裂縫,應(yīng)及時(shí)拍打抹光,待腳踩下去不沉陷時(shí)即可放水,絕不能等干透后再放水。
2 砌石護(hù)面
漿砌片(塊)石護(hù)面:片(塊)石護(hù)面,特別是漿砌,具有耐久性好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,受凍影響小、抗沖能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。漿砌片石護(hù)面防滲效果很好,但造價(jià)較高。其糙率比干砌片石護(hù)面略有減少,如能再用水泥砂漿抹面,則糙率大為減小,防滲效果更好。護(hù)面襯砌厚度一般30厘米,不設(shè)墊層?捎冒谆疑皾{、水泥砂漿或混合砂漿砌筑,并用標(biāo)號較高的水泥砂漿勾縫。在地下水位較高的地段,應(yīng)預(yù)留排水孔,排出地下水,減小砌體背部飽和水壓力。
干砌卵石護(hù)面:干砌卵石護(hù)面具有就地取材、造價(jià)低廉、不受冰凍影響和工程壽命較長等優(yōu)點(diǎn)。干砌卵石護(hù)面運(yùn)用初期,每公里輸水損失一般由原來的7-13%降至2%左右,經(jīng)過數(shù)年運(yùn)用后,由于泥沙淤塞卵石縫隙,輸水損失更小,大多降至1%左右。質(zhì)量好的護(hù)面,抗沖磨能力很強(qiáng),允許最大流速可以達(dá)到4.0-5.0米/秒,其抗磨性能也高于混凝土。糙率與砌筑質(zhì)量及渠道流量大小關(guān)系密切,一般為0.025-0.035。干砌卵石襯砌渠道的斷面形式多為梯形。這種斷面的直線邊坡應(yīng)根據(jù)渠道大小和渠床土質(zhì)決定,一般為1:1-1:2,以渠道設(shè)計(jì)水深為半徑作圓弧渠底與兩邊坡直線相切,這種斷面的優(yōu)點(diǎn)是:輸水輸沙能力大,水流穩(wěn)定,砌石堅(jiān)固,便于施工。
為提高干砌卵石護(hù)面的防滲效果,可采取以下措施:(1)人工掛淤。用顆粒較細(xì)的土壤,攪拌成泥漿,均勻投入水中,使土粒進(jìn)入砌石縫隙及渠床土壤孔隙中。(2)在卵石層下鋪設(shè)防滲隔層。如粘土、粘土混凝土、灰土、三合土、塑料薄膜等。(3)干砌卵石縫隙中灌入砂漿或細(xì);炷。此法可以在充分利用當(dāng)?shù)芈咽臈l件下,僅用少量水泥(一般8-10公斤/平米),就可以提高防滲效果。用細(xì)粒混凝土代替砂漿灌入,可以增加砌體耐磨性,并節(jié)約水泥20-25%,細(xì);炷恋墓橇狭讲淮笥1.0厘米。 (4)采用漿砌卵石。常用坐漿干靠擠壓法,砌好后砂漿面應(yīng)低于卵石面2-3厘米。此法每平米需水泥約18-36公斤。每公里滲漏損失約為0.2-0.3%,比混凝土襯砌防滲效果略差。糙率和干砌石相似,一般為0.025-0.035。砌筑質(zhì)量較好的,糙率可以減小到0.023-0.027。
3 混凝土護(hù)面
混凝土護(hù)面的結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)渠道過水能力,渠床地質(zhì)條件以及運(yùn)用要求不同而異;炷烈r砌常用的混凝土標(biāo)號為C20F200,板厚8-16厘米。多直接置于土基上,一般不加設(shè)墊層。預(yù)制混凝土板的大小,應(yīng)根據(jù)地基條件,施工條件等決定。實(shí)踐證明,板小則砌縫多,砌體整體性差,容易破壞;板過大,則搬運(yùn)安裝困難。以人力施工為主時(shí),一般板重以80-120公斤為宜,各地常用的尺寸為100×100×8cm,80×100×8cm,70×120×8cm等。為了適應(yīng)氣溫變化,混凝土護(hù)面應(yīng)設(shè)置伸縮縫。垂直水流方向的橫向伸縮縫,一般間距為3-5米,縫寬2厘米左右,縫下設(shè)寬20厘米、厚6厘米枕槽一道,以防漏水。與水流平行的縱向縫,一般只在渠底內(nèi)坡腳處設(shè)置。渠底過寬時(shí),還應(yīng)在渠底中間設(shè)置。
混凝土護(hù)面裂縫的處理措施:做好伸縮縫止水,切實(shí)搗固接縫邊緣混凝土,認(rèn)真填實(shí)接縫;改進(jìn)砌體結(jié)構(gòu),增強(qiáng)抗凍脹能力;增設(shè)墊層,及時(shí)導(dǎo)出滲水,減少凍脹壓力。