甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心 曲學鈺
農田水利建設中,渠道防滲施工效果是影響水資源利用率的重要因素。當前農田水利渠道面臨著嚴重的滲漏水問題,導致土壤質變、水資源浪費,加劇土壤鹽堿化,因此積極做好農田水利渠道防滲施工具有重要的現實意義。
農田水利渠道建成投入使用后,往往會受到地下生物因素影響導致土層破壞。農田水利渠道大多建設在野外,人煙稀少,老鼠及白蟻等穴居動物泛濫,當渠道土層遭受破壞后,進入汛期后水利渠道無法承受雨水沖刷,導致渠道塌陷、損壞,影響正常輸水。
農田水利渠道建設時,地質因素是重要影響因素之一,我國地域遼闊,各個區(qū)域地質狀況不一,部分區(qū)域地質松軟,砂礫土較多,進入汛期后雨水滲透到渠道底面,渠道接頭部位被雨水沖刷后出現裂縫,農田水利工程渠道功能受損,導致出現滲漏水等現象。
農田水利工程建設,是一項民生性、公益性工程,保證其施工質量至關重要。農田水利建設大多位于農村偏遠區(qū)域,施工及運輸條件復雜,工藝技術應用難度大,在施工過程中如忽視渠道防滲施工,或者渠道防滲技術應用不當,則會對農田水利工程施工質量造成影響,增加渠道滲漏水的幾率[1]。
人為因素的影響,也極易導致農田水利渠道滲漏水問題的出現。施工期間,部分人員不具備較高的質量意識,責任意識,施工技術應用不當,違規(guī)操作,均會降低渠道防滲施工質量。施工時渠道基礎碾壓不到位,渠道存積物清除不徹底,施工材料質量不達標,后期養(yǎng)護管理不重視,均會嚴重影響農田水利渠道防滲施工質量,導致渠道出現滲漏水等現象。
首先,土料防滲技術指的是通過夯實原土壤基礎,并涂抹一層高黏性土壤的方式,達到防滲的目的,該技術的應用優(yōu)勢在于取材方便,成本低,其劣勢在于不具備較強的防滲性能、抗凍性能,汛期雨水流量較大的情況下極易被沖刷掉,在過去該技術的應用非常廣泛,然而現在逐漸被取代。其次,水泥土防滲技術指的是將適量水泥添加到土料當中,達到一定的防滲效果,其優(yōu)勢在于成本低,施工便利,河壩區(qū)域以使用塑性水泥土為主,高寒區(qū)域以使用干硬性水泥土為主,由于該防滲技術抗凍效果不理想,因此不適用于寒冷地區(qū)。
目前,農田水利渠道防滲施工時,襯砌施工技術的應用較為常見,襯砌施工技術材料主要以混凝土材料為主,通過形成混凝土支護結構,避免渠道被沖蝕或者坍塌,有效降低水利渠道滲漏水幾率,當前襯砌施工技術憑借自身成本低,穩(wěn)固性高,安全性高的優(yōu)勢,被廣泛應用于農田水利渠道防滲施工中。襯砌技術主要包括下述三種,首先是磚石混凝土襯砌技術,可人工操作完成,但工程量較大,施工時如出現較大的襯砌縫隙,極易導致出現滲漏水現象。其次是片石混凝土襯砌技術,該技術應用效果良好,選材方便,如:碎石、片石等均可用作施工材料,將其按照適當比例添加到混凝土當中展開襯砌施工作業(yè),提高渠道防滲效果。再次是鋼筋混凝土襯砌技術,該技術的應用優(yōu)勢在于成本低、施工便利、效果佳,因此被廣泛應用于農田水利渠道防滲施工作業(yè)中,應用鋼筋混凝土襯砌技術,使得農田水利工程結構具備更高的抗震性能、抗壓性能,能夠更高的應對自然環(huán)境,延長農田水利工程施工壽命,達到良好的渠道防滲效果。最后是模筑混凝土襯砌技術,在新型渠道防滲加固作業(yè)中,該技術的應用非常普遍,并且效果顯著。如在農田灌溉工程中應用模筑混凝土襯砌技術,借助各項機械設備展開襯砌作業(yè),提高渠道結構穩(wěn)定性,降低坍塌等問題的出現,提高農田水利渠道防滲效果[2]。
灌漿防滲技術應用于農田水利渠道防滲施工中,效果頗佳。當前,常見灌漿防滲技術的應用主要包括以下幾種:首先是高壓噴射防滲技術,高壓噴射防滲作業(yè)時,可采用旋噴法或者定噴法噴射漿液,旋噴法適用于黏土和淤泥等地質渠道防滲施工中,定噴法適用于對板墻工程的防滲處理。具體來說,在處理水流大、石塊堅硬地基渠道時,高壓噴射防滲技術的應用能夠起到良好的效果,能夠有效改善農田水利渠道地基滲水現象。其次是土壩壩體劈裂灌漿技術,應用該技術時需結合壩體自身應力分布規(guī)律展開防滲加固作業(yè),降低水壩壩體滲漏水的幾率。操作時需在相應位置打孔并利用漿泵將漿液灌入孔內,待到漿液充分凝固膨脹后即可起到加固壩體的效果,使得壩體應力分布更加均勻,在實際應用時,針對局部較小的裂縫,優(yōu)選部分灌漿法,針對多處裂縫,則優(yōu)選全線劈裂灌漿技術,當農田水利渠道出現裂縫現象后,應用土壩壩體劈裂灌漿技術能夠起到非常理想的效果,提高壩體結構整體穩(wěn)定性,有效延長農田水利工程使用壽命。再次是卵礫巖石層帷幕灌漿技術,應用該技術能夠解決卵礫巖石下鉆孔的問題,實現對水環(huán)境的有效優(yōu)化使壩體具備更高的可靠性,應用卵礫巖石層帷幕灌漿技術時大多采用三排孔灌漿法,施工便利,效果理想,能夠有效防范農田水利渠道壩體滲漏水現象的發(fā)生。最后是注漿灌注樁防滲技術,當農田水利渠道地基出現裂縫后,會導致大量水資源浪費,通過在地基裂縫內注入適量漿液,能夠起到穩(wěn)定巖石層的效果,如面對巖石結構,應用注漿灌注樁防滲技術時首先要進行填充和擠壓作業(yè),然后再進行注漿形成灌注樁,提高地基強度及穩(wěn)定性,提升農田水利渠道防滲性能,減少水資源浪費,滿足農業(yè)灌溉用水需求[3]。
膜料防滲技術指的是將膜料鋪設在墊層、置換層上,然后在膜料上做保護層的一項技術。應用膜料防滲技術時,要科學合理的選擇膜料,優(yōu)選質量輕且變形好的塑膜,如區(qū)域內植物較多,則優(yōu)選具備較強抗穿透性能、抗拉性能的聚氯乙烯膜,如區(qū)域內氣溫低,則優(yōu)選具備較強抗低溫能力和抗老化性能的聚乙烯膜。當前,常用的膜料防滲技術主要包括以下幾種:首先是土層膜料防滲技術,為提升農田水利渠道土保護層的穩(wěn)定性和可靠性,采用梯形、鋸齒形法進行鋪膜,具體使用時應結合農田水利渠道流量、流速及周邊土質狀況等多方面的因素科學合理的選用鋪膜形式,便于達到最佳的防滲效果。其次是砂礫料保護層膜料防滲技術,該技術和土層膜料防滲技術極為相似,區(qū)別之處在于砂礫料保護層厚度小,并且需要設置相應的過渡層,應用砂礫料保護層膜料防滲技術時保護層厚度控制在25~40cm 最為適宜,需要注意的是,溫暖地區(qū)保護層厚度較小,高寒地區(qū)保護層厚度較大[4]。最后是剛性材料保護層防滲技術,剛性材料保護層是由水泥土、石料和混凝土等多種鋼性材料所組成,能夠有效保護膜料,降低渠道滲水和漏水等現象的發(fā)生幾率。農田水利渠道防滲施工中,應用膜料防滲技術,其特點和優(yōu)勢主要體現在下述方面,其具備較強的防滲性能,應用該技術能夠有效降低滲漏損失90%;具備較強的抗變形性能;質量輕,運輸便利,用量少,成本低,工序簡單,工期短;具備較強的耐腐蝕性能;尤其是在造價方面,和其他技術相比較而言優(yōu)勢更加明顯,調查發(fā)現膜料防滲材料每1m2造價是混凝土材料的15%左右,是漿砌石防滲材料20%左右,簡單來說一層膜料造價相當于1cm 厚度混凝土板,因此能夠有效降低農田水利渠道防滲施工成本;但需要注意的是,膜料防滲技術的唯一劣勢就是不具備較強的抗老化性能,但是只要保證鋪砌質量,科學施工,膜料依然能夠實現較長年限的使用,滿足渠道防滲要求[5]。
為提升農田水利渠道防滲效果,應積極做好養(yǎng)護工作,要明確農田水利渠道養(yǎng)護工作的重要性和必要性,制定健全完善的養(yǎng)護制度,有效延長水利渠道使用壽命,規(guī)避滲漏水和坍塌等問題的發(fā)生。實際養(yǎng)護作業(yè)時,應重點做好以下幾項工作:要成立專門的養(yǎng)護作業(yè)隊伍,配置完善的養(yǎng)護設施設備,明確養(yǎng)護內容、流程、標準,密切留意水位變化,將水位控制在合理范圍內;要結合氣象狀條件,科學預測降雨狀況,以此為基礎制定水位控制方案,確保安全度過汛期;要貫徹落實以養(yǎng)為主的原則和要求,采用科學手段解決渠道滲漏水問題,避免影響周邊農田及生態(tài)環(huán)境;定時定期做好農田水利渠道內部清潔工作,清理干凈雜物、石塊、淤泥,避免影響正常輸水;汛期來臨前,要認真檢查渠道防滲功能狀況,如發(fā)現存在異常,提前做好修復處理工作,提高水利渠道整體防滲性能,規(guī)避滲漏水和坍塌等問題的發(fā)生;要落實責任制度,將農田水利渠道養(yǎng)護管理責任和任務落實到每一個人,提高養(yǎng)護工作積極主動性和責任心,將養(yǎng)護工作落實到實處,提升農田水利渠道結構質量,延長使用壽命[6]。
農田水利工程中,渠道防滲施工存在著較強的專業(yè)性、復雜性,如施工管理不當,會對施工質量造成極大的影響,增加后期滲漏水的幾率,因此為實現對農田水利渠道防滲施工質量的有效控制,認真做好防滲施工管理工作具有重要的現實意義,具體來說,應做好下述幾個方面的工作。
農田水利渠道防滲施工前,認真做好各項準備工作至關重要,這是確保施工有序進行的基礎。施工單位應明確準備工作的重要性,結合農田水利渠道防滲施工要點,展開各項準備工作。首先,應成立專門的施工現場勘察隊伍,認真做好對水利渠道防滲施工現場環(huán)境、水文、地勢地形地質的勘察工作,結合各項勘察數據資料,制定健全完善的渠道防滲施工圖紙和方案,保證圖紙和方案具備較高的可行性、科學性,為防滲施工打下良好的基礎。其次,施工企業(yè)應結合農田水利渠道防滲施工需求,提前準備好所需要的人力、物力、財力,并做好地基夯實、土壤環(huán)境改善等工作,確保滿足防滲施工要求。再次,要科學合理地規(guī)劃渠道防滲施工現場,制定完善的管理制度,為渠道防滲施工工作的開展打下良好的基礎。最后,要結合渠道防滲施工需求,提前制作模板,嚴格控制好模板制作尺寸及數量,保證符合圖紙設計要求即可。制作模板后,應進行質量驗收,重點檢驗模板尺寸、規(guī)格等,實現對模板安裝質量的有效控制,為渠道防滲施工打下良好的基礎。
農田水利渠道防滲施工時,需要應用大量的施工材料,施工材料質量的高低,會對防滲施工質量造成極大的影響,因此施工單位應嚴把施工材料質量關,保證渠道防滲施工達到最佳的施工質量。施工材料質量控制時,應重點做好對水泥、攪拌用水質量的管控工作。施工單位應從正規(guī)渠道采購各項材料,采購前做好市場調查工作,選擇質優(yōu)價廉的材料供應商,明確各類材料的采購規(guī)格、尺寸和數量,保證滿足防滲施工需求即可。大宗材料可通過招標的方式采購,選擇報價合理的材料供應商,保證材料“三證”齊全。材料入場前,應進行質量檢驗,如發(fā)現有殘次品應禁止入場。各類材料入場后,應做好管理防護工作,避免材料受損,落實材料限額領用制度,避免材料浪費。使用水泥等材料時,做好配比工作,保證配比合理,提升渠道防滲施工質量。
農田水利渠道防滲施工時,要強化對施工全過程的管理與控制,這是保證渠道防滲施工質量的關鍵。施工單位應樹立動態(tài)化的管理意識,制定健全完善的施工管理制度體系,重點落實質量管理、進度管理、安全管理、成本管理等各項工作,落實責任機制,將責任和任務落實到每一個人,避免在工作中出現相互推卸責任的現象,提升全員施工責任意識。要嚴格管控渠道防滲施工工藝技術,保證各項工藝技術的規(guī)范化、合理化應用,避免對施工質量造成影響。要做好渠道防滲施工組織管理工作,科學合理地配置人力、物力及財力資源,確保滿足施工需求。要重視對BIM技術、遠程監(jiān)控技術的應用,發(fā)揮新型技術優(yōu)勢,為渠道防滲施工助力,促進渠道防滲施工管理水平的提升,保障渠道防滲施工質量達標。
綜上所述,農田水利工程作為農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐力量,保證農田水利工程的安全可靠使用至關重要。針對當前農田水利渠道滲漏水問題,要高度重視起來,深入剖析問題根源所在,積極做好渠道防滲施工作業(yè),科學應用渠道防滲技術,明確渠道防滲技術要點,強化渠道防滲施工管理工作,提升農田水利渠道施工質量,降低渠道滲漏水幾率,提高水資源利用率,滿足農業(yè)灌溉用水需求,推動農業(yè)良好發(fā)展,促進農業(yè)經濟增長。