復(fù)合土工膜與PP纖維砼襯砌技術(shù)在松沐灌區(qū)渠道防滲上的應(yīng)用

蓋淑媛

吉林省德惠市松沐灌區(qū)管理局，吉林德惠 130300

黨中央、國務(wù)院《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》明確要求“確立用水效率控制紅線”，強(qiáng)調(diào)“堅(jiān)決遏制用水浪費(fèi)”等，為緩解水資源供求矛盾，建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，指明了一條重要途經(jīng)。近幾年，德惠市松沐灌區(qū)管理局在防止浪費(fèi)水資源方面進(jìn)行了積級(jí)探索。主要是采用復(fù)合土工膜與PP纖維砼對(duì)灌溉渠道進(jìn)行襯砌，在減少輸水損失、節(jié)約用水方面取得了良好的效果。

1 灌區(qū)概況

松沐灌區(qū)位于德惠市東南部，第二松花江中下游左岸。該灌區(qū)通過四座泵站提取松花江水灌田。設(shè)計(jì)灌溉面積32.38萬畝，以水田灌溉為主。灌區(qū)總干渠長68km，干渠長36km，支渠長98km。該灌區(qū)由于地處松花江灘地，灌溉渠道多為沙壤土與卵石混合建筑，渠道輸水滲漏嚴(yán)重。據(jù)測算，全灌區(qū)渠系水的利用系數(shù)為0.52，灌溉水利用系數(shù)0.49，近一半的水量在輸送過程中損失掉。加之灌區(qū)建筑物老化失修造成的水量損失，平均每畝水田毛灌溉定額達(dá)到1 000m3左右，致使灌區(qū)用水量高，水分生產(chǎn)率低。針對(duì)這種情況，松沐灌區(qū)管理局自2005年開始，采用復(fù)合土工模與PP纖維砼襯砌技術(shù)，陸續(xù)對(duì)灌溉渠道進(jìn)行節(jié)水改造。

2 工程準(zhǔn)備

1）防滲材料的選擇。目前，市場上大致有復(fù)合土工膜、塑料膜、合成橡膠模等幾種水利防滲材料。由于塑料膜、合成橡膠膜抗凍性差，容易斷裂，不適合東北地區(qū)選用。而復(fù)合土工膜，具有抗拉強(qiáng)度高、抗穿透力強(qiáng)和抗老化性能好、抗凍效果佳、表面摩擦力大等優(yōu)點(diǎn)。并且防滑效果好，施工作業(yè)簡單，質(zhì)量可靠，便于鋪設(shè)。在接縫時(shí)，生產(chǎn)廠家有專業(yè)人員采用電腦控制的焊接儀器，可現(xiàn)場焊接，便于安砌或澆筑砼板，能夠提高工效。這些特點(diǎn)都符合松沐灌區(qū)渠道基土凍脹性較大、渠底砂石料較多的實(shí)際情況，符合渠道建設(shè)對(duì)防滲膜料抗凍性能高、抗穿透、抗老化等要求；

2）保護(hù)層材料的選擇。由于灌區(qū)總干渠較長，沿線村莊人較多，飼養(yǎng)的大牲畜會(huì)踐踏渠道，破壞渠道的保護(hù)層。據(jù)此，防滲保護(hù)電動(dòng)選用PP纖維砼板等剛性較強(qiáng)的材料。PP纖維是一種聚烴類結(jié)晶聚合物，PP纖維砼板施工簡單，可異地制作。采用復(fù)合土工膜做防滲材料，上鋪PP纖維砼板做保護(hù)層，具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是，防防滲效果好。滲漏量是砼作防滲的材料的1/6；二是，延長渠道使用壽命。明鋪式膜料防滲，因老化嚴(yán)重而使壽命較短。若鋪在保溫層以下，壽命可達(dá)30年以上。同時(shí)，膜料防漏可以保溫，減輕凍脹破壞，可使砼保護(hù)層裂縫減少，延長使用壽命；三是，與砼材料相比，投資大體相當(dāng)，更具優(yōu)越性。采用PP纖維砼板作膜料防治保護(hù)層時(shí)，砼厚度可由10cm～15cm減薄至6cm～7cm，購買土工膜的投資與減薄砼節(jié)約的投資基本相同。而且采用PP纖維砼板，可減輕凍脹破壞，減少維修和管理費(fèi)用。

3 工程施工

1）渠道防滲前基礎(chǔ)處理。渠道做防滲前，需經(jīng)整形、清淤、填埋處理。清除土工膜鋪設(shè)范圍內(nèi)的垃圾、雜草、碎石等雜物，平整、夯實(shí)渠底邊坡，對(duì)凹坑、開、裂縫等進(jìn)行修補(bǔ)，噴灑兩遍除草藥，挖好錨固溝槽；

2）土工膜施工。復(fù)合土工膜施工工藝是：鋪膜焊膜、縫合底層布、縫合面層布。土工膜焊接時(shí)，基底表面應(yīng)干燥，含水率宜在15%以下。膜面用干紗布擦干凈。防滲渠道頂部和堤底交界處進(jìn)行防沖淘加固處理。具體方法為：在其交界處挖寬20cm、深30cm防沖槽，將土工膜鋪入槽內(nèi)，防沖槽用砼固定。縫合要求松緊適度，自然平順，確保膜、布共同愛力。渠道土工膜鋪設(shè)，要根據(jù)工程實(shí)際情況，以接縫最少、便于施工、剪裁合理為原則來確定鋪設(shè)方向。接縫位置要力求避開彎角，設(shè)在平面處，平行或垂直于坡度線，由下游向上游依次鋪開，不能接得太緊，縱橫方向均留1.5%松馳度。渠道邊坡土工膜鋪設(shè)高度，要達(dá)到坡頂至錨固溝槽底部，并用8號(hào)線做成扒鉅子錨固在溝槽邊上；

3）纖維砼施工。按照施工圖砼板塊尺寸，在渠道上用方鋼或槽鋼做成100cm×100cm方框，固定好方框的位置，將添加PP纖維拌好的砼運(yùn)至施工現(xiàn)場，入倉及平倉，用平板式振搗器振搗兩遍即可。倉面利用人工進(jìn)行抹面，壓光，確保成型后的砼表面密實(shí)、平整、光滑，無骨料外露。待澆筑過的砼過24小時(shí)后放入裁好的閉孔泡沫板，再澆筑隔穿板塊。

4 工程管護(hù)

工程完工后，可根據(jù)實(shí)際情況制定定期檢查制度，明確檢查內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格執(zhí)行。如發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)維修，保證工程安全運(yùn)行。特別是在灌溉前、停水后，要統(tǒng)一檢查一次，防患于未然。在管理養(yǎng)護(hù)過程中，要經(jīng)常保持保溫層斷面的平整。對(duì)于土工建筑物的雨淋溝、浪窩、塌陷以及水流沖刷段應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修檢或搶修；對(duì)砼表面應(yīng)保持清潔完好，苔蘚、蚧貝等附著生物應(yīng)定期清除；對(duì)砼表層剝落和機(jī)械損壞的應(yīng)及時(shí)處理。每年停水后都要對(duì)防滲渠道全面的養(yǎng)護(hù)維修。要以有效管護(hù)滿足灌溉期的用水。

5 工程效益

松沐灌區(qū)總干渠經(jīng)過襯砌后，渠道斷面規(guī)整，糙率小，流速快。根據(jù)實(shí)測，渠道在沒有襯砌滲漏量為31.6m3/h.km，防滲后滲漏量為3.2m3/h.km，減少滲漏量28.4m3/h.km。按照10km總干渠長度計(jì)算，每年灌溉時(shí)間上可縮短48小時(shí)。如果松沐灌區(qū)支渠以上灌溉渠道全部采用復(fù)合土工膜與PP纖維砼進(jìn)行防滲，每年可以節(jié)約水量約1 000萬m3，每畝水田年水電費(fèi)可由83.36元降至66.67元，降低成本20%。

[1]張效軍，代穎，李田濤.復(fù)合土工膜在龍頭橋灌區(qū)渠道工程中的應(yīng)用[J].黑龍江水專學(xué)報(bào)，2006(2).

[2]楊小明，閆瀛.復(fù)合土工膜結(jié)合PP纖維混凝土防滲技術(shù)在永舒榆灌區(qū)的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2010(8).

[3]王忠.防滲膜與PP纖維混凝土在灌區(qū)工程中的應(yīng)用[J].吉林水利，2006(2).

[4]夏立軍，蔣曉紅.復(fù)合土工膜在渠道防滲中的應(yīng)用[J].吉林水利，2004(2).