输水渠道渗漏的预防及防控措施研究

(整期优先)网络出版时间:2022-11-03
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输水渠道渗漏的预防及防控措施研究

刘牧

四川省人民渠建设有限责任公司德阳分公司 四川省德阳市

摘要:输水渠道作为我国确保国民经济平稳、健康、快速发展的重要的基础设施之一,与我国经济的发展、人民的生产生活息息相关。我国作为一个缺水性大国,由于社会经济水平的迅速发展,水资源供需矛盾更加严峻。渠道作为输水工程的重要组成部分,要减少输水渗漏,实现项目建设效益,提高整个项目的使用年限,就必须加大整治渗漏问题。在建设、运行管理过程中,应当结合实际情况,有效应用防渗材料和防渗技术,提高水利渠道的社会效益和经济效益,是保障我国社会经济发展的重要物质基础。

关键词:水利渠道;渗漏;维护;防控措施

引言

防渗技术在输水渠道中占据着重要的地位,其能够提高渠道输水利用率,减少输水量的损失,同时提高工程的使用周期,提升水资源的使用效率,确保项目建设的经济效益。因此,应当充分认识到渠道防渗技术的重要性。具体而言设计人员应该遵守设计规范,结合工程地质条件,对渠道渗透进行详细分析,选用合理的防渗技术,施工单位应完善管理措施,制定合理的施工方案,确保渠道的防渗措施得到有效保障,降低渗漏问题出现的概率。

1治理输水渠道防渗的意义

在输水渠道运行管理过程中,渠道防渗工作起着极其重要的作用,其不仅能够充分利用水资源,还能够减少水量的流失,满足工农业用水的需求,节约水资源。渠道一旦出现渗漏问题,不仅对水资源的利用产生影响,浪费水资源,还会增加运行管理单位运行成本,对水利工程的经济效益产生消极影响。情况严重的还会对渠道周边形成巨大安全隐患,威胁周边居民生命财产安全。因此应不断优化防渗技术,高度重视科研工作,才能够有效提高对水资源的利用效率。除此之外,还应该做好日常检修和维护工作,提高渠道的运行管理水平。

2输水渠道渗透因素

2.1冻胀因素

输水渠道发生渗透的因素之一是冻胀应力在混凝土构筑物上分布不均衡,导致渠道的混凝土结构发生变形,产生裂缝,从而出现渗漏,该现象在北方寒冷的冬季普遍存在。由于部分渠道秋冬季节渠道内输水供应停止,混凝土面板后方土壤含水量处于饱和状态,当天气气温骤降后,积水发生状态变化,间接抬高了混凝土层的位置;春夏季节气温回升,输水供应恢复正常,冰冻层融化,混凝土层位置又会下沉,这样就会出现混凝土断层的问题,从而影响到水利渠道的整体结构。温度降低带来的问题还有一个,就是冷空气降临时土壤冻结,增强了其承载能力,等到气温回升,承载能力发生反弹,便会致使水利渠道的地基发生变形。这样导致混凝土衬砌结构板受到损坏,从而造成渠道发生渗漏。

2.2地下水反渗

造成渠道地下水水位上升的原因有很多,比如长时间降雨和渠道周边农田灌溉都会使土壤水分饱和,造成地下水位上升。不过农田灌溉结束后,地下水位就会下降,导致水压发生变化,一方水压过大就会向另一侧挤压,造成土壤中的水向渠道下反渗,这样一来水利渠道的混凝土板块就会在水压作用下发生位移导致撕裂,发生渠道渗漏现象。

2.3耐久性

水利渠道的建设主要是为输水提供方便,且输水工作属于经常性作业,所以输水渠道必须要具备耐久性的特点。不过水利渠道无法避免长期水流冲刷带来的坡面、材料的腐蚀问题,这在很大程度上影响了水利渠道的使用寿命。此外,有些地区没有重视水利渠道的管理和维护,导致水利渠道的整体结构遭到破坏,甚至部分水利渠道已经无法正常引水,严重妨碍了输送水的效率。

2.4土壤特殊化

不同地区的土质有所不同,土壤因素会影响到水利渠道的施工。土质硬的地区不仅会加大施工难度,还提高了水利渠道的成本,而且影响土质的因素有很多,这导致渗漏问题在施工过程中难以避免,也无法保证渠道的整体质量。

3水利渠道防渗漏技术应用

3.1基础施工中防渗漏技术

在施工之前,要做好地质勘察、环境的实地调查等,以施工前的地质调查和环境分析为主,结合具体的防渗漏施工技术规范,制定切实有效的施工技术方案。如渠道混凝土浇筑方法一般为原浆式,渠道施工结束后,要及时清洗整个渠道,待混凝土凝固后及时拆模,并做好施工养护作业,对施工完成后的混凝土进行洒水养护,避免混凝土结构开裂的现象发生。

3.2科学选取防渗材料

1.防渗膜料

在水利渠道防渗施工中,防渗材料的选取最为关键。以防渗膜料为例,其运输价格不高,能够有效抵抗变形,施工技术相对简易,但是其使用效果并不佳,主要因为防渗膜料摩擦系数相对较小,老化现象严重等,且在具体施工过程中,要按照渠道的面积及走向进行铺设,避免膜料结构出现褶皱现象。

2.复合土工膜

复合土工膜材料具有抗老化、抗穿透性、摩擦性能较强、防滑能力较强等优势,减少了过渡层。在水利渠道防渗漏施工中,板膜结构使用广泛,可选取使用C15混凝土浇筑,保护层一般可设计为7~10cm,与塑料膜结构相比,其使用品质更高。

3.3混凝土施工中防渗漏施工技术

混凝土是目前渠道防渗使用最多防渗材料,对于防渗漏施工具有极为关键的作用,尤其是石子、砂料等质量,直接影响到混凝土搅拌及后续浇筑、衬砌的施工。对于混凝土材料的粒径、配合比等参数要严格按照施工技术规范的要求实施。同时应加加强混凝土在施工过程中振捣强度的监管,务必要求作业人员在混凝土振捣过程中江混凝土振捣密实,对于寒冷地带,应优选选择防冻混凝土,冻融循环次数应大于渠道设计使用年限。

3.4砌石防渗施工技术

在防渗施工技术手段中,较为常用的是砌石防渗技术,其主要有干砌和浆砌两种施工方式。其主要特点是施工方式简单,造价低,持久时间长,具有适当的抗冲击力作用。在运行过程中泥沙会慢慢地渗透到砌石之间的缝隙之中,最终在裂缝处形成防渗层。当渠道在防渗要求不高时可以利用干砌勾缝,而在对防渗要求较高时,可以利用浆砌块石并挂网抹面,来提高渠道整体防渗能力。

3.5灌浆防渗

灌浆技术属于防渗墙施工技术范围之内,其原理就是通过管道灌浆的方式对水渠进行加固。在该技术的实施阶段,工作人员应结合施工条件、渠道衬砌方式、地质情况、工程造价等,选择合适的灌浆方式。部分工程对地基有较高的要求,为了能够对地基进行加固,可以使用高压喷射灌浆。高压喷射灌浆的技术原理就是使用高速喷射流的流束,在灌浆口中,进行水泥浆的灌输,从而完成防渗作用。

3.6加强运行管理维护

因输水渠道绝大部分位于郊区、野外,受自然因素影响巨大,其大量渠道在运行管理期疏于管理或管理不到位,导致渠道随着时间的变化而发生渗漏。经分析在运行管理期造成渗漏的主要原因有设备老化、基础沉降、植物根系破坏、白蚁以及山洪、地震等不可抗力共同影响。为减少运行管理期渠道输水水量渗透,应从以下几个方面加大管理力度:1、对到达使用年限的各类闸、阀,以及以发生破坏的各类止水设施,及时进行更换,同时利用停水期加大岁修力度,减少输水渗透;2、加大渠道日常巡视力度,发现因地质原因导致的地基沉降、管涌等应及时停水处理;3、在渠道周边一定范围内杜绝种植根系发达的灌木或乔木,因为随着树木的生长,其根系必定会对渠道衬砌构筑物如混凝土、条石、浆砌块石等造成破坏而导致渠道渗水,因此必须定期对渠道周边一定范围内的植物进行砍伐;4、加强对渠身白蚁防止,减少白蚁损害;5、渠道遭遇不可抗力之后,及时对渠道进行检查,发现问题及时处理;

结束语

水利渠道作为确保国民经济健康、平稳发展的重要组成部分,加大对渠道防渗整治,减少输水损失,就必须从设计阶段进行认真的分析谋划,同时加大对施工阶段的监管力度,对施工方进行严格的要求基础上,在确保渠道防渗工作质量和效率的基础上,还要合理利用防渗技术,避免水资源的浪费。输水渠道在运行管理中,如果处理渗漏问题是其在其全寿命周期内最主要、最关键的问题。水利渠道作为输水工程中应用最广泛的基础设施,其工程的质量和寿命都受其防渗性能的直接影响,同时也直接决定工程的经济效益。因此,应该增加对渠道防渗预防和防治重要性的认知。

参考文献

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