渠道聚苯乙烯保温板防冻胀效果模拟分析

(新疆阜康市九运街镇农业发展服务中心，新疆 阜康 831501)

新疆自治区深处我国西北内陆，社会经济相对落后，第一产业在全区经济总量中所占比重高达35%以上。大型灌区是现代化集约式农业发展的典型代表，建国以来新疆大力发展灌区建设，目前已建成各类型灌区上百个。但由于冻胀破坏和受制于当时施工水平，目前区内很多灌区渠道灌溉系统损毁严重，因此做好渠道防冻胀是建设灌区的重要基础。而聚苯乙烯保温板技术则是当前常用防冻胀技术。

1 工程概况

新疆阜康市气候干旱，降雨量少，蒸发量大，属资源性缺水地区，境内的白杨河灌区、三工河灌区、四工河灌区共控制灌溉面积30.71万亩，是重要的粮食生产基地。但以上三个灌区均建设于上世纪60年代，配套设施不完善，建设标准低，目前存在工程老化，干支渠道冻胀等问题，引水保证率低，因此必须对主要渠系进行改造，总长度合计40 km，而防冻胀破坏则是设计优化的重点问题之一。

2 渠道产生冻胀原因分析

当外界环境温度低于0℃时，土体中的水分会向温度较低区域移动，即发生“水分迁移”。这就造成土体的低温区域含水分越来越多，当超过其内部空隙容量时(不同土质其空隙率不同)，就会发生冻胀现象。由此可知发生冻胀需同时具备三个条件：温度、水分、土质[1]。

2.1 温度

冻土对温度变化非常敏感，产生冻胀的前提就是温度低于0℃。冻土体中水分迁移速度、冻胀性强弱均直接受温度影响，存在温度梯度诱导是水分迁移的动力，梯度越明显水分迁移越快。……