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摘要:
在農業生產中,渠道輸水發揮著重要的作用,是保證農業生產的基礎條件。在水利渠道使用過程中,受施工技術的影響以及后期養護質量的影響,渠道會出現不同程度的滲漏情況,為了保證農田順利灌溉,需要做好水利渠道的防滲措施。文章以實際工程為例,對山區渠道防滲特點進行了分析,然后對山區小型農田水利渠道的防滲技術進行了探討。
關鍵詞:
水利渠道;防滲技術;斷面設計;山區小型農田;渠道輸水;農業生產
1工程概況
巴迪鄉位于維西縣西北部,地處碧羅雪山山脈與云嶺山脈之間,素有維西縣北大門之稱。境內居住有以傈僳族、藏族、納西族為主的8個少數民族,全鄉人口8657人,是維西藏族聚居地的主要組成部分。由江邊河谷、半山區、高寒山區組成。巴迪鄉是一個以傈僳族、藏族、納西族為主的少數民族聚居地。近幾年我鄉以瀾滄江干流里底、烏弄龍電站建設開發為契機,積極克服歷史、自然等諸多因素的制約,經濟穩步增長,人民生活水平不斷提高。2013年末農村經濟總收入達3501萬元,同比增長311萬元,增幅為9.7%,其中:第一產業為1445萬元,同比增長21萬元,增幅為1.47%;第二產業為698萬元,同比增長36萬元,增幅為5.44%;第三產業為1358萬元,同比增長254萬元,增幅為23%。農民人均純收入為4676元,同比增長851元,增幅為18.1%。2012年末全鄉共完成農作物播種面積25247畝,其中糧食作物22130畝,占總播種面積的87.65%。秋收糧食作物13727畝,夏收糧食作物8403畝;水稻850畝,玉米8782畝,小麥3570畝,豆類3090畝,薯類1499畝,油菜籽387畝,蔬菜1269畝。糧食總產量為404500公斤,同比增長401148公斤,增幅為11%,農民人均有糧為540公斤,同比增長47公斤,增幅為9.5%。由于巴迪鄉大部分的水利工程修建于20世紀60年代,水利工程老化嚴重,蓄水能力不足,渠道滲漏嚴重,需要做好水利渠道的防滲工作。
2山區小型農田水利渠道的特點
山區渠道所處地質環境復雜,水利工程的建設難度也遠高于平遠地區,尤其像巴迪鄉這種大山區,基本上都是在溪溝和河流的源頭進行修建的。并且由于灌區距離源頭比較遠,渠道多為盤山渠道,并且沿途需要從山嶺穿過,因此需要修建倒吸虹、渡槽和隧洞等附屬建筑物,開鑿施工量比較大,施工成本也遠高于平原地區。在進行山區盤山渠道施工過程中,一般使用半填半挖的方式進行開挖,很容易出現集中漏水的情況,因此需要將防滲漏措施做好。此外,由于盤山渠道所在地區的地質環境復雜,運營過程中常常會出現塌陷、滑坡等病害。
3渠道防滲技術
本灌區的渠道主要采用矩形斷面渠道,一部分土渠地段采用梯形渠道。這兩種渠道防滲方式主要是在原已成型渠道上進行防滲。對于山區渠道來說這種渠道防滲結構是一種比較合理的結構,不僅可以提高防滲體和砌體的穩定性,而且沒有增加開挖量。
3.1渠道斷面設計
按照《小型水利手冊》渠道橫斷面計算公式對渠道水深進行計算,計算公式如下:1/3h=a×Q(1)式中:h指的是渠道的水深(m);a指的是常數,取值0.76;Q指的是渠道流量(m3/s)。經過計算,h后增加0.15~0.2m超高后即為渠道內凈高。使用下述公式對寬深比進行計算:1/100B=N×Q(2)式中:B指的是寬深比;N指的是常數,N取值2.8。使用下述公式(3)對渠道寬度進行計算:b=Bh(3)按照《機電排灌手冊》公式核對流量,計算公式如下:Q=ωc(4)式中:ω指的是過水斷面的面積,單位為m2;c為系數,和水力半徑R以及渠床糙率相關,查表后取值48.8;水力半徑RXω=。在進行計算時,如果校核流量Q可以達到設計的流量值,那么斷面即滿足設計要求。如果不能達到設計流量值,需要對設計斷面尺寸進行調整,直到校核流量達到設計流量。
3.2水利渠道防滲施工技術
3.2.1渠道放樣。首先使用經緯儀按照圖紙將渠道中心控制線確定出來,每間隔20m布置一根中心樁,然后使用水準儀對樁點的高程進行測量,并根據設計點和實測點的高程差進行填方或挖方。人工根據測量數據找平至設計標高,利用經緯儀對渠道中心控制線和各點高程進行復測。3.2.2夯實基底。由于渠道多布設在田間地頭,土質比較松軟。所以在進行夯實前要先將渠床內的淤泥和樹根清理干凈,當發現有墓穴和暗洞時要立即進行處理。使用蛙式打夯機將基底夯實。3.2.3土方施工。為了避免施工過程中渠道出現沉陷,需要做好土方施工。在對挖方段進行施工時,要先預留出0.25~0.3m的開挖厚度,以便在開挖渠道時進行精削或夯實。對于填方段,要先完成清基,然后采用分層夯打的方式進行施工。一些位置除了要進行填土外,還需要進行砌石渠臺的砌筑施工。3.2.4混凝土配合比設計。在施工過程中,要保證混凝土的強度等級可以達到要求。根據現場施工變化和施工差異,要求混凝土的強度等級要高出設計強度一個等級。即:,0,1.6456cucukf=f+(5)式中:cu,0f指的是混凝土配置強度;cu,kf指的是混凝土立方抗壓強度的設計標準值。3.2.5混凝土施工。在進行混凝土澆筑施工之前,要先清理干凈模板中的泥土和垃圾,并對模板進行灑水濕潤,模板中不能有積水。在對混凝土進行攪拌時,要將攪拌時間控制好,如果攪拌時間過長,會使混凝土的勻質性無法快速增加,進而降低混凝土的和易性,對混凝土的生產效率造成影響,如果混凝土攪拌時間過短,會影響攪混凝土的均勻性,降低混凝土強度。在實際生產過程中,要求混凝土的攪拌時間達到表1中的規定要求。在進行渠道混凝土的澆筑作業時,按照“先底后幫”的基本原則進行澆筑,首先將渠道底部混凝土澆筑好,然后在渠道底部混凝土未初凝之前進行渠幫混凝土的澆筑作業和振搗作業。在混凝土澆筑過程中如果出現了中斷,之前澆筑的混凝土會產生凝結,如果繼續進行澆筑時后期澆筑的混凝土會影響之前澆筑混凝土的凝結質量。為了保證灌渠質量,需要預留施工縫,并使用瀝青麻絲填充到施工縫中。在預留施工縫的位置進行混凝土的澆筑施工時,要求已澆筑混凝土的強度不能低于1.2MPa。如果混凝土表面已經硬化,需要將松動石子、水泥薄膜、軟弱混凝土層清理干凈,并對混凝土表面進行充分濕潤,混凝土表面不允許有積水?;炷翝仓?,要選用和之前混凝土相同成分的水泥砂漿在施工縫處澆筑一層。在進行混凝土澆筑過程中,要做好振搗工作,確保新混凝土和舊混凝土可以緊密地結合在一起。本工程使用平板振搗器進行渠底混凝土的振搗作業。首先在渠底安裝振動器,使振動器底板接觸到混凝土后即可進行振搗,當混凝土不再持續下沉,且混凝土表面有水泥漿反出后即可進行下一位置的振搗作業。渠幫混凝土使用插入式振動棒進行振搗作業。為了保證上部混凝土和下部混凝土可以連接成整體,需要將振動棒插至混凝土中50cm,振動器的移動距離要保持在作用半徑的1.5倍以內?;炷翝仓瓿珊?,需要在12h內立即在混凝土表面進行灑水養護,并使用草簾進行覆蓋,要確?;炷琉B護期間表面持續保持濕潤。一般來說,礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的養護時間要控制在7d以上,對抗滲性要求比較高或者摻有緩凝劑的混凝土養護時間要保持在14d以上。
4結語
綜上所述,在水利渠道工程施工過程中,為了保證渠道的輸水能力,需要做好水利渠道的防滲工作。本文對山區小型農田水利渠道的特點進行了分析,然后設計采用矩形斷面和梯形斷面進行渠道的防滲處理,取得了良好的防滲效果。
參考文獻
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作者:胡鵬程 單位:維西傈僳族自治縣水務局