農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)探討

李保成

(武威市天祝藏族自治縣水務(wù)局，甘肅 武威 733299)

0 引言

“民以食為天”，農(nóng)業(yè)種植業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展事關(guān)人民的安居樂(lè)業(yè)及社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展，我國(guó)雖然地域廣袤，但是由于部分地區(qū)的農(nóng)作物種植過(guò)程中，存在水資源匱乏的現(xiàn)象，制約農(nóng)業(yè)種植業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品的有效供給。在這種大環(huán)境下，怎樣合理建立適宜本地區(qū)農(nóng)業(yè)種植業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的農(nóng)田水利工程及現(xiàn)代化灌溉技術(shù)，有效解決農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中水資源不足的問(wèn)題，成為各地區(qū)政府職能部門(mén)研究的重點(diǎn)課題。傳統(tǒng)的灌溉渠道在水源輸送過(guò)程中，存在較為嚴(yán)重的滲漏，不僅造成水資源損失，而且由于水流的沖刷作用容易導(dǎo)致水土流失，對(duì)渠道造成一定的破壞，本文針對(duì)性地提出解決方案，以求為農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲漏工作的推進(jìn)提供參考。

1 引起農(nóng)業(yè)水利工程滲漏的原因

部分早年修建的農(nóng)業(yè)水利工程由于年久失修或者使用不當(dāng)，逐漸出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)灌溉水的有效利用率，甚至引發(fā)渠道塌陷。對(duì)現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)水利工程發(fā)生滲漏的表現(xiàn)形式及引起滲漏的原因進(jìn)行分析，是推進(jìn)防滲漏工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)[1]。

1.1 大面積滲漏

引起農(nóng)業(yè)水利工程底部大面積滲漏的因素如下：1)在農(nóng)業(yè)水利工程使用過(guò)程中，由于渠道淤塞、連續(xù)陰雨導(dǎo)致基坑水位上升，淹沒(méi)墊層，導(dǎo)致出現(xiàn)大量灌溉用水滲漏及水土流失現(xiàn)象。2)部分施工隊(duì)在農(nóng)業(yè)水利工程修建過(guò)程中，為了搶工期，帶水施工、混凝土凝結(jié)時(shí)間較短，后期容易出現(xiàn)裂痕、滲漏現(xiàn)象[2]。

1.2 穿墻滲漏

造成穿墻滲漏的原因主要包括以下兩方面：1)由于技術(shù)或者設(shè)備的匱乏，混凝土混合不均勻、配方不合理等在進(jìn)行泥漿灌壁后，其整體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、平整性不夠、厚度均勻性不一致，都可能導(dǎo)致大面積滲漏現(xiàn)象。2)在一些特定施工部位(電泵、電管、水管之間焊接不牢靠)，容易導(dǎo)致穿墻滲漏現(xiàn)象。

1.3 變形滲漏

導(dǎo)致農(nóng)業(yè)水利工程變形滲漏的原因主要包括以下兩方面：1)在農(nóng)業(yè)水利工程建造過(guò)程中，水管的位置、角度不合理，或者固定不牢靠，導(dǎo)致管道滲水。2)灌漿過(guò)程中，墻體壓實(shí)緊密度不夠，導(dǎo)致孔洞、蜂窩面較多，容易引發(fā)滲漏現(xiàn)象[3-4]。

2 農(nóng)業(yè)水利建筑工程主要防滲技術(shù)介紹

2.1 防滲墻技術(shù)

防滲墻技術(shù)是現(xiàn)階段應(yīng)用比較普遍和成熟的農(nóng)業(yè)水利工程防滲技術(shù)，主要是指利用挖掘機(jī)、鉆孔機(jī)、推土機(jī)等挖槽設(shè)施，依據(jù)農(nóng)業(yè)水利建筑工程的總體設(shè)計(jì)圖，采取泥漿護(hù)壁的作業(yè)方式，挖掘出一條寬度、深度、長(zhǎng)度達(dá)標(biāo)的溝槽，然后再向溝槽內(nèi)部進(jìn)行混凝土，以及其他防水、防滲漏材料的澆筑，逐漸在溝槽內(nèi)部的四周形成閉環(huán)的防滲墻。

1)利用先進(jìn)的鋼繩高速?zèng)_擊鉆(質(zhì)量高達(dá)1 000～1 300 kg，鉆孔深度在120～160 m之間)的沖擊作用，進(jìn)行土地下部土塊、砂石的碎化作業(yè)及孔壁的壓實(shí)作業(yè)。

2)進(jìn)行溝槽挖掘與泥漿澆灌作業(yè)。在溝槽挖掘的過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行泥漿的澆灌護(hù)壁，從而顯著提高溝槽的穩(wěn)定性，避免溝槽的塌陷，主要可以從以下幾方面進(jìn)行分析：①泥漿的流動(dòng)性及滲透性可以提高溝槽的平整度，對(duì)溝槽內(nèi)殘缺的部分進(jìn)行有效填充，增強(qiáng)溝槽整體的抗震性；②泥漿可以在溝槽表面形成一定厚度、且相對(duì)牢固的表層，對(duì)溝槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效保護(hù)，避免水流沖刷造成破壞；③泥漿護(hù)壁作業(yè)在孔口處形成護(hù)筒，從而有效提高灌溉水的水位，對(duì)溝槽下部進(jìn)行持續(xù)性壓實(shí)，進(jìn)一步提高溝槽的堅(jiān)韌程度。

3)混凝土澆灌技術(shù)。主要是指對(duì)水源輸送渠道鋪設(shè)混凝土或者對(duì)原有的渠道進(jìn)行密封、改造(比如鋪設(shè)塑料薄膜或者做防水層)的渠道防漏技術(shù)。該技術(shù)有三方面的優(yōu)勢(shì)：①有效避免水源在運(yùn)輸過(guò)程中的滲漏，提升其利用率；②形成相對(duì)完善且堅(jiān)固的整體灌溉渠，有效避免水土流失，導(dǎo)致渠道的損壞及淤塞；③在泥漿護(hù)壁的基礎(chǔ)上，進(jìn)行混凝土灌溉，可以對(duì)溝槽進(jìn)行二次壓實(shí)，形成防滲透體系的連續(xù)墻，有效避免水源滲透現(xiàn)象及溝槽坍塌現(xiàn)象的發(fā)生。

防滲墻技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：1)要注意對(duì)農(nóng)田水資源流經(jīng)渠道的定期排淤，避免雜草、石塊引起的堵塞，造成水資源的浪費(fèi)。2)要依據(jù)溝槽的使用情況，進(jìn)行定期檢修，對(duì)于混凝土內(nèi)部較大的凹槽及裂痕進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，提高使用年限[5]。

2.2 灌漿技術(shù)

灌漿技術(shù)主要應(yīng)用于土石壩或者壩基修建工程，其主要是借助現(xiàn)代化設(shè)備及泥漿進(jìn)行壩體的充實(shí)操作，從而全面提高其穩(wěn)定性。

2.2.1 高壓噴射灌漿技術(shù)

高壓噴射灌漿技術(shù)是利用特定的高壓噴射設(shè)備進(jìn)行灌漿液的精準(zhǔn)澆灌施工，從而對(duì)于土石壩或者壩基工程的防滲功能進(jìn)行全方位升級(jí)。依據(jù)施工方法的不同，主要分為打孔埋管灌漿法和無(wú)損貼嘴灌漿法。其打孔埋管灌漿法的主要工藝如下。

1)在對(duì)整個(gè)壩體進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行打孔位置的科學(xué)規(guī)化與布局，為保證灌漿的堅(jiān)實(shí)度，一定要對(duì)所打的孔清理干凈，并合理分布風(fēng)管、水管、水泥管及高壓噴射管的位置和數(shù)量，從而利用高壓管?chē)娚涑龅哪酀{對(duì)土體的沖擊作用實(shí)現(xiàn)混凝土對(duì)所打孔及壩基表層的灌漿作業(yè)，高壓噴射可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壩孔深處的灌漿，提高灌漿的均勻性，從而全面提高水利工程的質(zhì)量，為保證混凝土實(shí)現(xiàn)充分凝固，進(jìn)一步提升工程的牢固性，可以采用間歇式高壓噴射灌漿的方法。

在打孔埋管灌漿法使用過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①為提高作業(yè)效率，可以采取頂噴式高壓管與搖擺式高壓管相結(jié)合的作業(yè)方式；②要依據(jù)壩體或者壩基的長(zhǎng)度、寬度、深度，合理規(guī)化打孔的深度及墻體的厚度；③打孔距離一般在30～37 cm之間，為有效提高泥漿的利用率，以及保證施工質(zhì)量，可以利用特定材料進(jìn)行封口作業(yè)。

2)無(wú)損貼嘴灌漿法主要是在壩基或者壩體出現(xiàn)裂痕以后，利用固定設(shè)備進(jìn)行打磨，將貼嘴對(duì)準(zhǔn)裂縫進(jìn)行灌漿作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壩體或者壩基的有效修復(fù)，提高使用年限，在無(wú)損貼嘴灌漿法施工作業(yè)過(guò)程中，要合理調(diào)節(jié)貼嘴的位置及噴射的強(qiáng)度，在實(shí)現(xiàn)對(duì)裂痕進(jìn)行有效修復(fù)的基礎(chǔ)上，將對(duì)原有結(jié)構(gòu)的損傷降至最低。

高壓噴射灌漿技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析：1)加速環(huán)保性混凝土、綠色高性能混凝土等符合國(guó)家環(huán)保政策的新興技術(shù)與材料的普及。2)為保證混凝土的凝固程度，可以在混凝土中添加適量的環(huán)氧樹(shù)脂，同時(shí)確保凝固時(shí)間超過(guò)12 h。

高壓噴射灌漿技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：1)成本較低，其混凝土是以沙子、水、碎石子及其他材料按照一定比例配置而成，具有原材料易于采集、成本低廉的優(yōu)勢(shì)。2)混凝土具有堅(jiān)固牢靠、耐腐蝕的優(yōu)勢(shì)，可以有效延長(zhǎng)壩基、壩體的使用年限。

高壓噴射灌漿技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題分析：1)作業(yè)要求較高，在施工前必須對(duì)土質(zhì)條件、施工環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)考察，以確保達(dá)到該技術(shù)的施工標(biāo)準(zhǔn)。2)由于該技術(shù)的施工設(shè)備較大，且有一定的危險(xiǎn)系數(shù)，因此需制定完善的施工方案，并做好防護(hù)措施[6]。

2.2.2 矩槽城墻技術(shù)

矩槽城墻技術(shù)是指通過(guò)在固定位置、按照固定尺寸在墻體上矩出一定的凹槽，然后進(jìn)行泥漿灌注，從而形成完善的泥漿護(hù)壁體系。矩槽城墻技術(shù)施工過(guò)程主要包括以下幾方面：1)依據(jù)灌溉渠的地理位置、長(zhǎng)度、寬度及土壤土質(zhì)，合理選擇鋸槽機(jī)規(guī)格、凹槽的位置、面積及對(duì)墻體切割的力度和速度。2)對(duì)矩槽生成的泥漿、碎石等土體進(jìn)行徹底清理。3)借助固定技術(shù)進(jìn)行混凝土的澆灌作業(yè)。

矩槽城墻技術(shù)具有作業(yè)效率高、防滲效果優(yōu)良等特性，但在施工過(guò)程中，應(yīng)注意做好以下幾點(diǎn)：1)對(duì)設(shè)備及施工者的要求較高，在施工之前要做好設(shè)備的篩選、檢修工作，并聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行施工；2)要注意做好防護(hù)措施，避免發(fā)生塌陷事故。

3 推動(dòng)農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)現(xiàn)代化進(jìn)程的策略研究

3.1 制定科學(xué)方案

實(shí)踐證明，科學(xué)的方案是保證農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)各項(xiàng)措施得以有效落實(shí)的保障。在方案制定過(guò)程中，可以遵循以下基本原則：1)適宜性原則。該方案所采用的農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)須與當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的種類(lèi)、種植面積及灌溉模式有良好的匹配性，從而為施工、推廣與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。2)科學(xué)性原則?？梢砸罁?jù)實(shí)際情況，將防滲墻技術(shù)、高壓噴射灌漿技術(shù)等多種模式進(jìn)行有效結(jié)合，打造適宜本地區(qū)農(nóng)業(yè)種植業(yè)發(fā)展的新型農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)的新模式[7]。

3.2 組建現(xiàn)代化團(tuán)隊(duì)

為保障農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)的有效落實(shí)，要依據(jù)實(shí)際需求組建專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍。具體可以從以下幾方面著手：1)設(shè)置專(zhuān)業(yè)崗位，進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的招聘，組成農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)攻堅(jiān)小隊(duì)，推動(dòng)各項(xiàng)措施的落實(shí)工作。2)對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，定期進(jìn)行農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)的培訓(xùn)，從而全面提升其綜合素質(zhì)及服務(wù)為農(nóng)的使命感。3)加強(qiáng)校企合作，借助“產(chǎn)、學(xué)、研”的優(yōu)勢(shì)，對(duì)本地區(qū)的農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)進(jìn)行定期優(yōu)化升級(jí)，以保證各項(xiàng)措施的科學(xué)性、合理性、有效性。

3.3 加強(qiáng)資金支持

農(nóng)業(yè)水利建筑工程是一項(xiàng)長(zhǎng)期而又艱巨的任務(wù)，短期的經(jīng)濟(jì)效益較低，需要持續(xù)穩(wěn)定的資金投入，才可以保證農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)的有效落實(shí)。具體可以從以下幾方面著手：1)在對(duì)國(guó)家撥放資金的基礎(chǔ)上，依據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)的實(shí)際需求，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門(mén)向當(dāng)?shù)刎?cái)政部門(mén)申請(qǐng)農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)專(zhuān)項(xiàng)資金，用于農(nóng)業(yè)水利工程的建設(shè)、維護(hù)。2)借助抖音、快手、微信公眾號(hào)、QQ、電視公益廣告等新媒體手段，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)對(duì)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)種植業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展、帶動(dòng)地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng)的宣傳推廣，進(jìn)行農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)資金的募集，為保證工程的平穩(wěn)運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)田水利工程建設(shè)與節(jié)水灌溉關(guān)鍵技術(shù)的合理應(yīng)用，是推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植業(yè)穩(wěn)定發(fā)展、保證農(nóng)產(chǎn)品有效供給的基礎(chǔ)，是加速鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、助力全面脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)的重要舉措，因此各地區(qū)的相關(guān)部門(mén)應(yīng)依據(jù)本地農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，加速農(nóng)業(yè)水利建筑工程防滲技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)，為農(nóng)田水利工程建設(shè)及節(jié)水灌溉關(guān)鍵技術(shù)在該地區(qū)的普及與應(yīng)用，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程奠定基礎(chǔ)。