某灌区节水改造施工探讨

某灌区节水改造施工探讨

何森

广东省南雄市瀑布灌区工程管理所广东南雄512400

摘要：开展灌区节水改造，发展节水农业，对于保障灌区水资源的可持续利用，促进我国经济的可持续发展有着重要意义。本文结合某灌区实际工程，阐述了灌区基本情况，并针对其中存在的问题，分别从施工技术、施工方法、施工材料三个层面提出创新性节水改造措施，以达到灌区经济快速发展的目的。

关键词：节水改造；施工技术；施工方法

引言

在我国经济发展中，农业对水的需求量很大，农业在灌区中用水量更是占据很大的比重。但就目前来看，部分灌区逐渐出现失修、老化现象，致使水资源渗透严重，工程利用率并不高。因此，为了使灌溉区丰富的水资源能够得到有效利用，促进灌区国民经济的可持续发展，改善生态环境，提高农业综合生产能力，实施灌区节水改造是十分有必要的。鉴于此，本文就某灌区节水改造施工进行探讨。

1.灌区概况

某灌区全长133km，控制灌溉面积280万亩，是全国大型灌区。2010—2016年平均年引水量3.8亿m3，担负着该市西南部农业灌溉任务。

某灌区始建于1982年，经过三十多年的运行，目前存在诸多问题，主要表现在以下三个方面:灌区渠道土质差，坍塌、漏水现象严重，存在水资源浪费情况;渠系建筑物不配套，损毁严重，大部分带病运行，处于维修或报废状态;管理设施不完善，管理方式落后，管理体制不完善。

随着社会经济发展，某灌区缺水与水资源浪费矛盾日益突出。近年来，灌区水资源利用方式不科学，灌溉方式落后，用水效率低下，加剧了灌区的缺水局面。因此，某灌区急需进行节水改造，以保障灌区的长效运行。

本文从节水方式、节水能力、节水设施等方面对某灌区的节水改造措施进行分析，有针对性地提出具有创新性的施工技术、施工方法、施工材料，以期为同类灌区节水改造提供借鉴。

2.施工技术

2.1现浇混凝土压制板

某灌区的渠道护坡防渗工程中，护坡顶部的混凝土压制板原为预制混凝土块，规格为0.4m×0.3m×0.6m，尽管具有批量生产、安装方便等特点，但整体稳定性较差，易于丢失损坏或人为破坏，管理费用较高。

在灌区节水改造施工中，总结以往工程经验与教训，提出将压制板由预制改为施工期现浇，尺寸规格为0.3m×0.3m×8m，每8m设一伸缩缝，宽0.3m、厚0.3m。防渗护坡板安装完成后，固定模板一次浇注成形。实践表明，现浇混凝土压制板整体性强，不易被破坏，管理费用大幅降低。

2.2超挖排渗施工

某灌区经过多年运行，目前已经实施8年护坡衬砌防渗工程，每年渠道衬砌长度约8km。由于防渗渠道长、输水距离远、地下水位高，导致渠道内明水及渗水量较大。渠道防渗施工时，如果采用坡脚打排渗井降水，需布置大量排水井，延长了施工工期，且工程造价较高。

灌区淤积泥沙大部分为砂质粉土，土壤渗透系数大，如果排水沟具有一定坡度和深度，就能在短期内排出明水或渗水。因此在渠道护坡防渗衬砌中推荐采用超挖排渗方式，在设计渠底线以下大断面开挖纵向排水龙沟，布置在渠道中间，深1.5m，底宽5m，边坡1∶2，集中排渗。

大量明水渗水通过排水龙沟抽排至下游后，再进行护坡基础施工，基本能够保证砌石基础干地施工。个别流沙严重或渗水排出困难的渠段，基础施工时可单独抽排或换填土解决。实践表明排水效果明显，节省了大量资金，提高了工效，保证了施工质量。

2.3振动平台应用

某灌区在以往的渠道防渗混凝土板预制过程中，采用翻转式钢模具，平板振捣器振捣，机械化程度高，生产速度快，但几何尺寸难以保证，变形幅度大，厚薄均匀度差。

经多方深入研究与分析，在原施工技术基础上，积极借鉴其他灌区的节水改造施工经验，探索采用带振动平台大型机械预制，该工艺生产效率高，压制出的混凝土板密实性好，表面光洁度高，防渗效果好。该机压板有对应设计规格的模具，预制板尺寸有保证，衬砌后渠道平整美观，整体效果好，在节水改造项目及其他灌区渠道防渗中值得大力推广。

3.施工方法

3.1机械化施工

在灌区实施节水改造工程中，渠道边坡修整及基础土方开挖以往大多采用人工施工，进度慢，工效低，渗水排出时间长。

实施节水改造工程以来，由于工程量大，某灌区率先尝试建立试点，基础开挖土方时使用小挖掘机，修整渠坡时使用挖掘机与碾压机配合，全部机械化施工。该创新施工方法既提高了速度，又保障了修坡质量。特别是在土质含水量较高的情况下，机械化施工可以一次到位。

3.2核子密度仪检测

为确保灌区节水改造施工中渠道防渗衬砌工程的施工质量，尝试采用干密度检测设备，即HS—5001C水分-核子密度仪。

核子密度仪与传统的环刀法相比具有明显优点:

检测速度快，效率高，几秒钟可以测出干密度和含水率数值，可及时反馈质量信息，加快工程进度;测出的数值准确，使工程质量能有效得到控制，环刀法采用烘干计算出的数值，误差较大，不精确;操作简便，检测、记录只需2人即可完成，节省大量人力。核子密度仪适应目前工程的现代化高科技施工要求，应大力推广应用。

3.3新型预制板尺寸

某灌区在节水改造实施以前的渠道衬砌中，一般采用锯解石板或直角梯形混凝土预制板护砌，具有费用高、错缝复杂、整体稳定性差等问题。自实施灌区节水改造工程以来，渠道防渗衬砌采用0.3m×0.5m×0.06m的长方形混凝土预制板。安装过程中，只需把水平缝调整好，竖板错缝安装，安装速度快、效率高。既美观平整，又提升了整体稳定性能，同时降低了糙率，保证了防渗效果。

4.施工材料

4.1复合土工膜

某灌区送水干线长，土质多为砂质粉土，渗透系数大，漏水严重。根据灌区特点并参考其他灌区节水改造施工经验，在部分漏水严重渠段利用膜料防渗性能优良的特点，优选复合土工膜(一布一膜)进行防渗处理，以达到节水的目的。

充分利用碾压后的砂土地基作为底部支持层，中间铺设复合土工膜作为防渗层，上部铺设0.06m厚的混凝土板作为保护层。为确保施工质量，对复合土工膜搭接缝进行焊接热和处理，完工后的防渗渠道段变为整体，大大减少了渗漏水量，达到预期的防渗效果。

4.2土工布

某灌区节水改造施工中，某段干渠渠首有1km的渠道防渗，该渠段离黄河较近，地下水位高，引水含沙量大，需在渠道衬砌下安装无沙管等排渗设施。吸取类似工程及其他灌区经验，为避免工程通水运行后，因含沙量大而导致排渗设施出口被泥沙淤积堵塞，影响排渗，造成工程损毁。经科学论证，在该段干渠渠首段的排渗管中，采用管内填塞土工布、管口包扎土工布的施工工艺。节水改造工程完工后，经过5年的引水检查，未发现泥沙堵塞管口，堤外渗水均能顺利排出。

5.结语

总而言之，灌区节水改造工程是我国实现灌区效益提升的一项重要措施，积极推进工程质量的提升，不仅可以展现出一定的社会效益和经济效益，而且对于灌区的发展和我国农业进步均有着积极的意义。因此，相关部门应当逐步增加资金投入力度，尽快加大灌区的节水改造工作，从施工技术、施工方法、施工材料三个层面之上，施行多种具有创新性的措施，以提升灌区的水资源利用率，进而促进我国经济的可持续发展。

参考文献：

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