黃元發(fā),胡有洲
(湖南邵陽縣水利局,邵陽縣農(nóng)業(yè)開發(fā)辦 422000)
湖南邵陽縣大部分灌溉渠道地處石灰?guī)r,砂頁巖,白云巖地區(qū)土壤也主要由巖石風(fēng)化而成,且土質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松,保水性能差。加上一些填方渠道,半挖半填渠道,由于自然、地理環(huán)境之原因,造成施工質(zhì)量差,使用壽命短,致使渠道滲漏損失較大。據(jù)調(diào)查,全縣防滲渠道有效系數(shù)僅0.5左右,特別是小型水利工程的渠道利用率更低。
為了減少渠道損失,提高灌溉水的利用率,擴(kuò)大灌溉效益,從20世紀(jì)70年代起,該縣在發(fā)動群眾大搞灌區(qū)配套的同時,因地制宜做了一些渠道建設(shè)的工作。但限于當(dāng)時的歷史條件,由于水泥等材料缺乏,只能用石灰三合土砌塊石或,條石勾縫的方式進(jìn)行防滲,實踐證明,三合土防滲 (黃泥、石灰、山砂)最多可使用兩年,后來發(fā)展用水泥磚砌塊灌孔防滲,盡管防滲效果好一些,但使用壽命不過3-5年。從20世紀(jì)80年代中期開始,大面積推廣應(yīng)用漿砌石基礎(chǔ)上混凝土防滲技術(shù),實踐證明該技術(shù)很適宜山區(qū),雖造價相對高一些,但經(jīng)久耐用,使用壽命長,防滲效果很好,目前已在該縣全面推廣。
山區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,因而在山區(qū)修建水利工程要比平原、丘陵區(qū)困難很多。特別象該縣這樣的大山區(qū),修建的水利樞紐工程基本上是在河流及溪溝的源頭,而灌區(qū)卻在遠(yuǎn)離源頭數(shù)十公里外的中下游,這樣造成山區(qū)渠道多為盤山長渠,且沿途要在崇山峻嶺中穿行,必須增設(shè)隧道、渡槽、倒虹吸管等附屬建筑物。因此山區(qū)渠道開挖量大,開鑿難度大,且無機(jī)械開挖的居多,超挖的情況多,附建物多。
對山區(qū)盤山渠道為減少開挖大部分采用半挖半填(半砌),易出現(xiàn)漏水,所以必須有防滲漏措施。另外盤山長渠過處往往地形地質(zhì)復(fù)雜,在運(yùn)行中會產(chǎn)生滑坡塌陷等情況。由于渠線長,無功渠道長,每667m2平均投資大,國家每年的投資有限,地方財政投入、群眾自籌很難實現(xiàn),灌區(qū)配套要有相當(dāng)?shù)馁Y金作保證,建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)灌區(qū)渠道及附建物來達(dá)到經(jīng)久耐用,一次性投資相對增加,從使用壽命看經(jīng)濟(jì)賬是合算的。
該縣渠道防滲多以矩形斷面為主,局部土渠地段也有梯形的,這兩種斷面形式主要是在原已成型渠道上進(jìn)行的防滲。在最近幾年配套新開的渠道中也有采用微地形斷面形狀的,側(cè)墻坡度在1∶1.02~1∶1.05之間,這種形式對山區(qū)來說是適用的,既未增加多的開挖量,也利于砌體及防滲體的穩(wěn)定
經(jīng)過多年的實踐和比較,在該縣的渠道防滲工程中目前使用的防滲材料主要有混凝土、水泥砂漿、漿砌毛條石、漿砌塊石,同時也試驗了用XD-103防水柔氈防滲及土工膜防滲。
混凝土防滲?;炷练罎B是該縣目前普遍采用的一種技術(shù),這是經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗所選定的,它特別適用于山區(qū)渠道的特點(diǎn),應(yīng)用效果好。該技術(shù)分為現(xiàn)澆和預(yù)制兩種?,F(xiàn)澆的優(yōu)點(diǎn)是防滲效果好,防滲后一般可減少滲漏損失85%以上,經(jīng)久耐用,使用壽命長?,F(xiàn)澆混凝土板防滲分為幾種形式,一種是巖渠或土渠開挖成型后直接澆淤混凝土板,這種形式在部分灌區(qū)配套中得到應(yīng)用。這種形式最大的缺點(diǎn)是混凝土平板裂縫問題出現(xiàn)滲漏不好處理。第二種是漿砌塊石澆筑混凝土板,這種形式在改造原渠道進(jìn)行防滲時應(yīng)用較多,且防滲效果極佳,經(jīng)久耐用,但投資相對加大。第三種是漿砌河卵石后壩澆混凝土板,這種形式與第二種形式一樣,只是巖石材料上因地取材而已。第四種形式是干砌塊石后現(xiàn)灌混凝土板,這種形式被廣泛采用,造價低,但使用壽命相對短些。
水泥砂漿防滲。水泥砂漿防滲在該縣20世紀(jì)70年代末及80年代初應(yīng)用較多。大部分是采用在漿砌塊石基礎(chǔ)上1∶2水泥抹面。這種防滲形式施工操作比較簡單,投資少,但缺點(diǎn)是水泥砂漿收縮率高,易產(chǎn)生干縮裂縫,防滲效果差,耐久性差,使用壽命相對要低,所以目前較少采用。
漿砌塊石勾縫防滲。漿砌塊石勾縫防滲對于山區(qū)利用當(dāng)?shù)夭牧鲜沁m宜的,但用這種材料防滲時砌體不易密實,勾縫的耐久性差,易產(chǎn)生滲漏。已采用這種防滲形式的渠道,運(yùn)行后仍滲漏嚴(yán)重,水的利用率達(dá)不到理想的效果,但在較少投資的情況下也在繼續(xù)采用。
漿砌規(guī)格石防滲。由于歷史條件限制,該縣有些水利工程,遠(yuǎn)離公路,交通不便,缺乏砂石,運(yùn)送砂石及水泥困難,為了提高渠道防滲性能,當(dāng)?shù)厝罕娎蒙绞牧?,手工開鑿條石進(jìn)行防滲,防滲性能相對漿砌石要好,但這種防滲材料費(fèi)工,不便于大規(guī)模推廣。
對于混凝土防滲的渠道是否應(yīng)沿程設(shè)置伸縮縫,目前仍在反復(fù)實踐中。一般對于過水流量在1m3/s以上的較大渠道基本上都設(shè)置了伸縮縫。近年來,凡是瀝青杉板伸縮縫腐爛后形成滲漏通道危害因素增多。所以,在建設(shè)資金可能的情況下建議用鋁板止水效果會更好,瀝青砂漿填充,雖然造價高一些,但效果特別好。
對于已成型多年的巖砌渠和在原基巖上開鑿的渠道,用混凝土防滲是一般未設(shè)伸縮縫,經(jīng)運(yùn)行未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,實踐證明像這樣的渠道可不設(shè)伸縮縫。
通過防滲后的渠道效果是非常明顯的,首先是滲漏損失減少,水的利用率得到提高,一般要比防滲前減少損失50%~80%,特別是采用了混凝土防滲的渠道效果更加明顯。另外防滲渠道的糙率降低,輸水能力得到提高。不僅水的流速加快,提高了灌溉效果。而且降低沿渠地下水位,改善沿渠旁群眾的生活及生產(chǎn)條件。
實踐證明,渠道防滲是提高山區(qū)水利工程灌溉效益的有效途徑,投資少,見效快。通過多年來的探索,邵陽縣在應(yīng)用渠道防滲技術(shù)方面逐步找到了適合山區(qū)渠道的混凝土防滲方式,在實踐的基礎(chǔ)上大面積予以推廣。