渠道防渗技术在农田水利中的应用探究

（陕西省土地工程建设集团有限责任公司西北分公司 陕西 榆林 719000）

1 山区农田水利渠道的特点以及渠道渗漏的主要原因

1.1 山区农田水利渠道的特点

山区农田灌溉的水源获取过程一般较为艰难，主要是因为农田远离合适的灌溉区，而可利用的多为山涧水或河湖水，致使渠道修建依山进行，沿途山势陡峭、阡陌纵横，甚至要横穿山间公路。综合这些特点，最终导致山区农田水利施工进程开展困难。渠道开挖工程量大、挖掘障碍多，且一般挖掘无法采用机械，增加渠道开挖附属物的同时，抬高了工程整体造价，导致渠道工程资金超额较多。因此，必须重视渠道附属建筑物的建设，例如隧洞、导虹吸管以及水渡槽等。

1.2 农田水利渠道渗漏原因

1.2.1 生物破坏

农田水利渠道一般经过老鼠、蚂蚁以及野鸡等动物的洞穴，这些洞穴即使在初期被合理破坏，但在渠道的使用中依旧会“卷土重来”，因此容易出现渗漏通道。在雨水较多的汛期，河道水位渐高，动物活动后的沉积物被积水冲落，造成渠道渗漏。有些洞口的结构较为密闭和坚固，渗水现象轻微，但在长时间的渗水作用下，“滴水穿石”的现象终究会出现。小型的渗漏点扩大转变为形态可观的渗透口，形成渠道漏洞，致使水利渠道内部管涌、渗漏现象严重，甚至导致渠道整体变形坍塌。

1.2.2 地质原因

在农田水利渠道的修建过程中，因施工条件苛刻，需要依据具体地势修建。筑渠用土一般就地取材，但水渠干线沿途分布的土质大部分为沙土或砂砾石土，此类型土黏结性较差，抗水性不能满足筑渠要求，在使用时很难被碾压密实。因此渠道的整体质量就会受到严重的影响，经过长时间的使用、修缮和浸泡，最终会导致渠道发生渗漏[1]。

1.2.3 施工质量原因

农田水利渠道的施工周期短，迫于施工进度压力，当地各级水利行政管理部门有意加快施工进程，忽视了水利渠道长度长、修筑时间长、渠道支路多的特点，最终导致施工水平和渠道质量较低。因此仅关注施工进度是不合理的，会为后期水渠使用带来安全隐患。例如渠道整体结构会出现较多空隙，主要是因为渠道分段接头位置细节处理不到位，存在连接不牢固和连接不充分的现象；渠道地基底部杂物清理不彻底（杂物一般指的是松土、杂草及腐烂的树根），渠道修筑初期的材料收集混杂，经常会在材料中发现废弃水泥编制袋、腐烂的树干等杂物，这些杂物会在渠道长期使用中继续腐烂，最终导致堤身孔洞的形成。

1.2.4 人为破坏

渠道修筑的实际过程一般会贯穿在地里行间，纵横交错的形态较为常见。渠道内农民活动较为频繁，尤其是在田埂修筑时期。渠道修筑用土取材困难，人们修筑田埂时会在渠堤坡脚处直接取土，使渠道坡脚处出现较多条带状失土坑洞，导致渠道表面防渗层的有效性下降，在减弱渠道抗压抗挤能力的同时，严重降低了渠道的安全性，雨季汛期可能会发生比较严重的事故。

2 渠道防渗技术在农田水利中的具体应用

渠道防渗技术的应用目的是减少渠道输水时的水流损失，节约利用水资源，并通过减弱渠道渗漏提升渠道整体输水利用率。

在农田水利修筑中，明确各级渠道之间的连接关系，对其使用合理的防渗透技术，可以从整体上优化农田水利的建设质量[2]。

2.1 防渗漏结构的具体结构形式

现阶段农田水利工程中，渠道的结构多为矩形断面，一些农村居民土法挖掘的渠道为梯形。另外，近些年新出现的渠道挖掘技术中，可将渠道断面做成微梯形，渠道侧墙坡度比值范围是1∶0.2～1∶0.05 的梯形。这种类型的渠道形式在山区的水利建设中同样适用，其优势是可在不增加开挖量的同时，维持砌体的稳定性，并且可以做到有效减少防漏现象[3]。

2.2 防渗漏材料的合理选择与使用

农田水利工程开展已久，总结其相关经验可为其他相关农田水利建设提供重要参考。在各类渠道防渗工程中，应用的材料有混凝土、浆砌块石、水泥砂浆以及浆砌毛条石。

2.2.1 混凝土防渗漏

在山区渠道修筑中，由于内部环境变化复杂、修筑地形条件恶劣且后续管理困难，因此一般使用混凝土防渗技术。

该技术除了具有环境适应性好、气候适应性强以及管理、清理便利的特点外，其渠道整体强度较高，渠道内部表面光滑，有利于水流通过，可减少糙面阻抗，整体防渗漏效果较好。该技术在地形条件较为复杂的山区应用广泛，可有效减弱山区渠道的渗漏现象，但混凝土一旦成型就很难再做形式上的调整，因此该防渗漏技术的变形适应性差。特别是在一些缺少砂石修筑材料的山区，使用该技术会使修筑渠道的成本整体升高。

混凝土防渗漏技术可分为现浇和预制，其各自的优点不同，适应性各异。现浇混凝土防渗漏技术因其耐用度高、寿命长以及整体防渗漏效果好的优点，应用较为广泛，该技术可减少85%以上的渗漏损失。现浇防渗漏形式主要有以下几种类型。

第1 种类型，在土渠挖掘完成后，在其中直接浇筑混凝土形成渠道内部保护板。混凝土浇筑过程往往一次性完成浇筑，各部分凝固时间不一致，容易造成混凝土应力不均匀，表面出现平板裂缝，后期渗漏处理效果差。

第2 种类型，在浆砌块石表面浇筑混凝土，这种防漏技术依托于原有的浆砌石渠道，在石道补修防漏时应用较多，防漏效果明显，耐用度高。

第3 种类型类似于第2 种类型，只是浇筑的基础是干砌块石渠道。

第4 种类型，在浆砌河卵石渠道中进行现浇防漏。需要注意的是，后3 种浇筑形式均需要就地取材[4]。

2.2.2 水泥砂浆防渗漏

水泥砂浆防漏是我国农村较为常见的防渗漏方法之一。主要形式是在浆砌块石的渠道内侧墙壁上使用混合比例为1∶2 的水泥砂浆抹平渠道表面。由于当时人们的生活水平不高，没有其他修筑材料，技术认知不足，再加上该防渗漏技术操作简单、成本低的特点，因此应用广泛。由于水泥砂浆涂抹的表面应力承受能力差，收缩率高，容易出现干缩裂缝，影响整体防渗效果，降低了渠道的耐用性，其寿命普遍偏低。

另外，该形式的渠道以前经常使用在农村田间菜园的灌溉中，一般距村落较近，村民特别是孩童时常脚踏其上肆意玩耍，破坏了渠道结构的稳定性。目前，村落菜园逐渐消失，再加上其各项缺点，已经较少应用该技术[5]。

2.2.3 浆砌毛条石防渗漏

浆砌毛条石防渗漏方法的应用条件较为特殊，一般应用于深山渠道修筑中。由于取材条件的限制，砂石、水泥等材料无法运输，为了强化渠道防渗漏性能，往往依靠当地群众手工打磨合适的石料，开凿成条状石修筑防漏。这种防渗方式的效果较好，但需用到较多的人力，并且取材过程缓慢，因此不便于大规模使用[6]。

2.3 具体施工技术

渠道一般修筑在山间或其他不利于机械设备使用的地形环境中，人工施工较为方便。在渠道渗漏技术施工过程中，虽然少数地区已经可以使用半机械化施工，但人工施工依旧是主要形式。一些农田灌溉区的混凝土防渗渠道主要为矩形断面，在浇筑侧面墙体时必须使用立模开展作业。其中，使用的模板材质主要是木质和钢质，大多数的小型灌溉区域渠道施工应用的是木质模型。

另外，机械设备的使用离不开电力，但山区内部往往通电困难。混凝土浇筑的渠道墙体施工厚度较小，机械设备的震动会引起渠道内壁开裂，因此在渠道内侧墙体的混凝土浇筑振捣过程中一般使用人工插钎，并在木质模板外侧使用小锤轻轻敲击进而起到振捣的作用。

2.4 伸缩缝的处理

施工时，伸缩缝的填料一般为沥青杉木条，将其与混凝土浇筑在一起。通过大量的浇筑实践可以看出，沥青杉木条制作的伸缩缝材料一般在腐烂之后会直接出现渗漏孔洞，逐渐扩大成为渗漏渠道，最终造成渠道结构失衡。因此伸缩缝的材料应尽量使用铝质[7]。

3 结束语

农田水利中强化渠道防渗漏技术可以直接提升水利工程中水资源的利用率，减少水资源渗漏造成的经济损失。经过渗漏处理后的渠道，渗水体积可减少50%～80%，使渠道整体的输水能力提高、输水可靠性增强，在加快灌溉水流速的同时，提升了灌溉效率，并延长了渠道的使用寿命。农田水利工程需要更多的探索与创新，以保障农业生产的顺利发展，促进人民生活进步。