渠道防滲抗凍新材料與新技術(shù)

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1、4節(jié)水灌溉·2003年第1期文章編號(hào):100724929(2003)0120004202渠道防滲渠道防滲抗凍新材料與新技術(shù)1112何武全,邢義川,蔡明科,劉三虎(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利部西北水利科學(xué)研究所,陜西楊凌712100;2.陜西省水電工程局,陜西西安710065)摘要:渠道防滲技術(shù)是目前中國(guó)應(yīng)用最廣泛的節(jié)水工程技術(shù)措施。本文論述了渠道防滲技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了渠道防滲抗凍新材料與新技術(shù),提出目前渠道防滲技術(shù)由單一防滲材料向復(fù)合防滲材料,由單一防滲結(jié)構(gòu)形式向復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)形式發(fā)展,指出必須加強(qiáng)跨學(xué)科研究和跨行業(yè)合作,加大渠道防滲抗凍新材料與新技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用力度。關(guān)鍵詞:渠道防滲

2、;新材料;新技術(shù)中圖分類號(hào):TV698文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A的水可擴(kuò)大灌溉面積,進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展?？梢詼p少1渠道防滲技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀渠道占地3%～5%,防止渠道沖刷、淤積及坍塌,節(jié)約運(yùn)行管隨著全球淡水資源危機(jī)的加劇,合理利用水資源引起了世理費(fèi)用,有利于灌區(qū)的管理。可以降低地下水位,防止土壤鹽界各國(guó)政府和科學(xué)家的高度重視,并采用了多種對(duì)策。在解決堿化及沼澤化,有利于生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。渠道防滲水資源的對(duì)策中,除興建必要的蓄水、引水工程,擴(kuò)大水源外,是節(jié)約用水、實(shí)現(xiàn)節(jié)水型農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容,如按我國(guó)渠系水利3更重要的是節(jié)約用水,提高水的利用率,防止水的污染等。世用系數(shù)提高0.1計(jì)算,則每年可節(jié)

3、約用水量344.5億m,由此界各國(guó)如美國(guó)、日本、前蘇聯(lián)等,由于農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi)嚴(yán)重,可見(jiàn),渠道防滲的節(jié)水效益十分顯著。特別是渠道滲漏損失的水量很大,均非常重視并積極研究推廣渠道防滲常用土料、水泥土、石料、膜料、混凝土和瀝青混渠道防滲技術(shù)。凝土等材料建立防滲層,其中混凝土防滲具有防滲效果好、糙渠道防滲技術(shù)是我國(guó)目前應(yīng)用最廣泛的節(jié)水工程技術(shù)措率低、強(qiáng)度高、便于管理等優(yōu)點(diǎn),已成為渠道防滲應(yīng)用最廣泛的施,它可以極大地減少農(nóng)業(yè)灌溉用水的浪費(fèi),節(jié)水潛力巨大。材料之一。20世紀(jì)60年代以來(lái),國(guó)內(nèi)外大量采用塑膜作為防農(nóng)業(yè)用水是我國(guó)的用水大戶,據(jù)統(tǒng)計(jì),1999年我農(nóng)業(yè)年用水總滲材料,取得了較為理想的防滲效

4、果,一般可減少滲漏量的3量為3860億m,約占全國(guó)總用水量的69%,其中農(nóng)田灌溉用90%以上,特別是采用埋鋪式膜料防滲,塑膜埋入保護(hù)層下避3水量為3560億m,占農(nóng)業(yè)總用水量的92%,占全國(guó)總用水量免了紫外線和光的照射,大大延長(zhǎng)了使用壽命,一般使用年限的64%。同時(shí),我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重,輸水渠可達(dá)20～30年左右。近年來(lái),混凝土和塑膜復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)形道滲漏是灌溉用水浪費(fèi)的主要方面。目前我國(guó)渠系水利用系式得到快速發(fā)展。防滲技術(shù)由單一材料向復(fù)合材料,由單一結(jié)數(shù)平均不到0.5,也就是說(shuō),50%以上的灌溉水在渠道輸水的構(gòu)向復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)展。在渠道防凍脹技術(shù)措施方面,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)過(guò)程中就損失

5、掉了,每年由灌溉渠道損失的水量為我國(guó)總用水家近年來(lái)采用“抵抗”凍脹的技術(shù)措施,提高防滲材料強(qiáng)度,增量的1/3,為農(nóng)業(yè)總用水量的45%,灌溉用水浪費(fèi)相當(dāng)驚人。設(shè)填換層等。我國(guó)經(jīng)過(guò)多年的研究實(shí)踐,提出了“允許一定凍采用渠道防滲技術(shù)后?？梢詼p少滲漏損失的70%～90%,極脹位移量”的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),采用“適應(yīng)削減凍脹”的防凍害原則和大地提高灌溉渠系水利用系數(shù),緩解農(nóng)業(yè)用水供需矛盾,節(jié)約技術(shù)措施,大大降低了工程造價(jià)。在渠道防滲施工技術(shù)方面,[基金項(xiàng)目]國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2001AA242071)。[作者簡(jiǎn)介]何武全(1967-),男,漢族,陜西合陽(yáng)人,主要從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)

6、研究。[收稿日期]2002206225渠道防滲抗凍新材料與新技術(shù)何武全邢義川蔡明科劉三虎5-6-8國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家以機(jī)械化施工為主,我國(guó)目前仍以人工施工為數(shù)為1×10～1×10cm/s。陜西省寶雞峽灌區(qū)和山東省葛主,與國(guó)外差距較大,但已逐漸向半機(jī)械化和機(jī)械化施工方向溝灌區(qū)在全國(guó)大型灌區(qū)節(jié)水改造中進(jìn)行了土壤固化劑防滲渠發(fā)展。小型U形混凝土襯砌渠道,研制推廣了系列的渠道開(kāi)槽道的試驗(yàn)應(yīng)用,證明土壤固化劑用于渠道防滲工程上,具有可機(jī)械和混凝土澆筑機(jī)械,使U形渠道得到了大面積推廣應(yīng)用。就地取材,工程造價(jià)低,施工簡(jiǎn)單方便,防滲效果較好等優(yōu)點(diǎn),但存在抗凍性不穩(wěn)定,耐久性差。為此,我國(guó)已開(kāi)始研究固化2渠道防

7、滲抗凍新材料土復(fù)合防滲結(jié)構(gòu),它是利用土壤固化劑對(duì)渠基土進(jìn)行處理,達(dá)2.1新型復(fù)合土工合成材料GCL(GeosyntheticClay到防滲的目的,并形成具有一定厚度的保溫體,減弱基土凍脹,Liner)再利用混凝土等剛性材料作為保護(hù)層,組成防滲、耐沖、抗凍新型復(fù)合土工合成材料GCL是在壓實(shí)性粘土襯墊CCL脹、耐久性好的復(fù)合防滲襯砌結(jié)構(gòu)。(CompactedClayLiner)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,GCL最早用于工程2.3納米改性防滲材料是