发布时间:2023-02-20 11:31:06
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了1篇的水利工程渠道防渗施工技术探究3篇样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
当下我国水利工程的渠道防渗技术还不够成熟,与发达国家的防渗技术发展还存在着一定差距。因此,将水利工程渠道防渗施工做好会带来很大的便利,例如,在某市水利部门的小型农田水利重点项目,当做好水利工程渠道防渗工作后便大大提高了农田灌溉水的有效利用率,不仅可以满足百姓的用水需求,还可以将输水损耗降到最低,做好防渗工作后既可减少水的渗漏损失,还可以加快输水的速度,减少轮灌时间,提高灌水效率。总而言之,防渗工作的开展非常必要,其可以推动水利工程的正常运行,为水利工程的建设贡献一份力。
1防渗施工技术不到位的危害及原因
水利工程最大的用处就是防洪水、发电,所以水利工程渠道应该要足够的稳定、安全,同时水利工程的防渗性能也要得到保障。当前国内水利工程普遍存在的问题就是防洪堤的渗透,渗透问题会给整个工程的安全带来威胁,严重的还会影响到抗震性能。所以,渗透问题不仅会给施工工程造成额外的开支,还会给工程带来安全问题,严重的甚至会给施工人员的人身安全带来威胁。所以,技术人员应该及时采取技术手段解决渠道渗透的问题,避免因为渗透问题而导致水利工程受到损害,让水利工程在洪涝灾害下可以发挥出自身的最大作用,减少因为自然灾害带来的损失。因此,总结水利工程渠道出现的问题,主要是有两方面的原因:第一,建设基地稳定性不好;第二,工程建设的成果没有达到预期的强度。建设基地如果稳定性不够会导致水利工程逐渐变形,还会使得水利工程的承受强度大大降低;如果水利工程的建设强度没有达到预期要求便会使工程的使用寿命达不到预期目标。为了避免这些情况的发生,技术人员应该在工程建设之前就做好准备工作,派遣专业人员到建设地点进行详细调查,对建设基地的稳定性进行准确判断。这样才会有利于后期设计人员的设计工作,方便设计人员设立多方位理论模型进行研究。施工人员还应该在施工中本着认真负责的态度拟定合适的施工方案,积极主动地加入建设工作之中;除此之外,施工人员在材料的选择方面还要进行严格把关,施工时不可以偷工减料,保证建设工作的方方面面都做到完美,让水利工程渠道防渗技术可以发挥到最佳。
2水利工程渠道防渗施工技术的缺陷
2.1防渗施工技术不够全面
当前防渗技术的研究有着侧重点,例如,对于排水、防渗、高压喷射等的研究,而对于灌浆孔的研究还不够成熟,这也使得混凝土在施工中频繁出现问题。这正是由于对防渗施工技术研究不够全面而造成的,对施工细节也不够注意,而使得水利工程的渠道防渗工作处理不到位。
2.2施工工程管理懈怠
管理人员除了要做好详细的施工方案以外,还要制定严格的管理方案,在施工过程中不能缺少严格的管理条例。另外,施工还需要技术人员的全程指导,如果工程施工过程中缺少了技术人员的指挥便会使得施工不到位。施工单位也应该根据施工地点的实际情况而对施工地区进行考察,避免由于准备工作做的不到位而出现质量问题。
2.3监管部门缺乏监管力度
监管部门应该对水利工程进行不定期的监测,但是因为当前在建的水利工程过多,监管部门出现了人员不够的情况,这也使得质量检测人员对一些水利工程不能进行全程的跟踪记录,让水利工程施工中存在的漏洞不能及时解决。
3水利工程渠道防渗施工技术的具体操作
3.1选择合适的土料
一般来说,不同的建设选址会因为地域性差异,导致土料的选择有一定的差别,而土料选择的是否合适也是影响最终施工质量的关键因素。施工单位在选择土料时,一定要结合地质条件和具体的防渗要求来进行综合考虑。如果施工单位在选取土料的时候,没有达到设计方案的要求便会降低最终的施工质量,影响水利工程的使用年限,严重的甚至会影响到防渗墙的作用,在出现自然灾害时就无法起到作用,从而造成人力、财力的损失。所以,施工人员在选择土料的时候,一定要注意不同土料的适用范围,将土料用到最合适的地方,从而保证水利工程的安全稳定性。除此之外,合理的选取土料还可以减少额外开支,确保水利工程施工的顺利进行。
3.2科学设置防渗墙
在水利工程中主要起到防渗作用的就是设置防渗墙,而防渗墙的设置分为三种类型。第一种就是单薄抓斗,黏土、沙土这类土体可以运用该种技术手段进行防渗,一般是利用挖掘泥浆来加固防渗墙;第二种是多头深拌,其主要是针对沙土、黏土且半径小于2.5cm等混合土体,在基地内喷射混凝土并搅拌,使得两者可以充分混匀,从而形成复合基体,这项技术虽然成本低但是效率却很高,对于水利工程渠道防渗技术的未来发展来说也是非常重要;第三种是链斗法,该种方法主要是利用开槽机链斗取土,准确的下降排桩到防渗墙底部并进行加固工作,之后再浇筑混凝土,这样可以让防渗墙密度更加的均匀,从而使渠道可以更好的防渗。
3.3合理选择施工技术
在水利工程施工中选择合适的施工技术可以达到事半功倍的效果,防渗的施工技术主要分为两类,灌浆防渗和混凝土防渗。其中,灌浆防渗在保证低成本的同时还做到了高效率的施工,所以有着广泛的运用。而在灌浆防渗技术施工中还应该注意几点事项:第一,施工人员应就地取材,这样不仅可以降低施工成本,还可以保护周边的施工环境不被破坏;第二,先对施工环境进行检测分析,并制定合理的开挖方案,提高施工质量和稳定性;第三,灌浆过程中还应注意时刻保持浆液凝固活性,使其利用率不会持续下降。总之,混凝土防渗主要是指利用混凝土浇筑出截水墙,施工人员在浇筑混凝土的过程中要注意结合实际情况来判断混凝土的用量。
3.4加强施工过程监督力度
当前水利工程的监督还存在着一些问题,例如,监管专业人员的缺乏,部分专业人员的专业素质不高、对于水利工程的追踪管理不够全面。但是不管如何,监管人员都要注意时刻对基础和岸坡的施工进行追踪监管,水利工程渠道的防渗施工中除了要增大对于基础、岸坡的监管力度以外,还要注意对整体施工的持续监管。监管人员应该要对施工全程进行监督,确保施工人员能够按照施工标准进行施工。除此之外,还要督促施工人员是否注意清理基础表面,开挖基础的时候是否注意用水保持地面湿度,是否注意时刻保持施工表面的平整,另外,还要避免在施工场地表面堆积垃圾、淤泥等。
3.5防渗技术的应用
目前,应用较为广泛的防渗技术主要有两种,分别是高压喷射防渗技术和碾压混凝土防渗技术。高压喷射技术具有多重优点,其操作起来不需要复杂的设备,且使用范围非常广泛,造价也较低。高压喷射技术主要是利用高压冲击来破坏地层机构,让水泥浆可以更好地渗透融合在一起,所以防渗效果也是非常好。而碾压混凝土防渗技术因其更加环保,适应范围更加广泛,当下已经得到了普遍的运用。进行水利工程施工的时候应该要注意建筑材料的选取是否合适,注意保障膜的力学性能、透明度等指标是否达到了标准要求,并注意观察膜下是否会产生漏水的情况。除此之外,在施工时还要注意接缝是否满足相关标准,注意观察接缝及接头的地方,确保两者之间的连接是可靠的。施工人员还要在灌浆之后及时碾压,避免出现因夯实度不够而产生渗漏的问题,影响工程的施工质量。
4结语
综上所述,水利工程渠道施工中防渗技术的发展非常重要,所以,相关技术人员应该及时对工程中出现渗漏的情况进行记录并总结原因,这样可以给之后的施工工作带来便利,减少不必要的损失。技术人员要研究出更多的防渗技术,管理人员要进行更加严格的监管工作,共同推进水利工程的施工可以更加顺利的进行。技术人员还应该注意结合施工地区的地形特点来选择合适的防渗技术,制定合适的施工方案,发挥各项技术的优点,将防渗工作做到最完美。
作者:张冰 单位:湖南省瑞大工程建设有限公司
水利工程渠道防渗施工技术篇2
渗漏是水利工程渠道内最常出现的问题,一旦出现渗漏现象,轻则影响水利工程的使用效果、缩短工程使用年限,重则出现严重的安全事故,给人民群众及国家的财产带来严重损失。能够导致水利工程渠道出现渗漏现象的因素有很多,针对这些因素采取相应的处理措施,不断完善施工技术是目前最主要的任务。本文将重点探析目前水利工程中常用的渠道防渗施工技术,希望能够妥善解决渠道渗漏问题。
一、导致水利工程渠道渗漏的因素
1.化学因素
土壤中含有一定量的盐类和酸类,混凝土作为水利工程建设的主要材料物质,在使用过程中必然会与土壤有所接触,因此便会发生化学反应,这便会直接影响到混凝土的强度。在使用的过程中,混凝土强度不断下降,水利工程的结构就会受到损毁,渠道渗漏现象随时可能发生。
2.施工因素
水利工程项目的施工过程需要严格的施工管理及质量管理,如果监管部门的工作没有做到位,很可能会给施工单位留有可乘之机,如果施工过程没有按照施工技术的要求完成操作,就会留有安全隐患问题,渗漏只是渠道安全隐患的一种。
3.冻胀因素
水利工程需要经受温度变化的考验,当温度下降到零度以下时,土壤中的水分开始凝结,体积就会不断增大,这个过程中产生的力会不断作用与混凝土板。在外力的作用下,混凝土结构开始发生变化,裂缝等问题不断出现,渠道渗漏现象由此产生。
4.养护因素
水利工程建成后,需要进行专业的养护才能确保工程长期安全使用,但是在实际操作过程中,水利工程项目所处的自然环境及养护人员的素质问题都可能会影响到养护的效果,一些细节问题处理不及时,就会累积成大问题,渠道渗漏现象随时可能出现。
二、水利工程项目常用渠道防渗技术分析
1.土料防渗技术
土料防渗的方法是我国常用的防渗技术之一,这项技术的优点就是主要材料为土料,因此取材方便,成本低效果好;缺点是稳定性差,经过长期冻融土料会产生疏松现象,工程的牢固性和防水性能都会下降。为了解决稳定性差的问题,提升土料防渗技术的应用效果,可以采取在土料中混入添加剂的方式来增强土料的防渗性能。为确保施工质量,在施工的过程中,还需特别注意以下几点:首先,土料需碾碎,这样的土料密实性最佳;其次,将土料和添加剂干拌均匀后才能加水搅拌;最后,施工顺序为先坡后底,较厚的防渗层需要进行分层施工。施工完成后需严格防护,降低环境因素带来的影响。
2.砌石防渗技术
砌石防渗技术对石料抗腐蚀性和抗磨性的要求较高,尤其是水流量大、水流速度快的区域,对石料的要求会更高,目前我国常用的石料有花岗岩、玄武岩和石灰岩等。这些石料除了性能极好外,还有很强的可塑性,可加工为渠道所需的形状,满足施工要求。在施工过程中,还需水泥砂浆等材料作为粘合剂,将石料粘合在一起,确保不留任何的缝隙,以免发生渠道渗漏现象。
3.混凝土防渗技术
混凝土防渗技术的优势在于密实度高,能够满足长期使用的要求,延长水利工程渠道的使用寿命,但是这项技术会有一个很常见的问题,当水利工程项目周围的温度和湿度发生变化时,混凝土内外就会出现温差,这种温差能够直接导致渠道出现裂缝。此外,施工技术也是导致混凝土出现裂缝的主要原因,因此需要在施工工艺方面采取相应的措施。首先,在搅拌、泵送及振捣施工过程中,会产生大量的热能,因此施工人员必须想办法降低混凝土内部的温度,降低混凝土内外的温差,防止裂缝出现。比如使用裹沙法进行搅拌,先混合水泥、砂料和水,之后再加入石料,这样能减少泌水,满足混凝土强度要求。其次,施工人员可以利用优化施工工序的方式减少裂缝的出现,比如在上层的混凝土初凝前就开始下层混凝土的浇筑工作,这样能提升层面间混凝土的粘合度,减少裂缝出现的几率。最后,还可以采取在混凝土中添加粉煤灰的方式提升混凝土的抗裂性能。如果冬季施工,还要增设必要的保暖措施,以免温差过大产生施工裂缝。目前,混凝土防渗技术是应用范围最广、施工操作及管理最方便、施工效果最理想的防渗施工技术,只要能够优化施工技术,减少施工裂缝的出现,混凝土防渗技术的应用前景将十分乐观。
4.膜料防渗技术
膜料防渗技术是指在水利工程渠床上铺设防渗层,达到防渗的效果。这项技术的优点是成本低、效果好、施工简便;缺点是膜料的牢固性和抗冲击性能不足,很容易出现破损现象,影响防渗效果。因此在施工过程中,需要尽量保持膜料的完整,避免铺设失误导致的膜料破损。首先,在施工之前,需要将渠道周围铺平,清除施工区域内的杂物及杂草,避免地面不平或杂草生长造成的膜料损坏。其次,铺设的过程中,需要适当留出一些小褶,这样可以提高膜料的抗冲击能力。膜料的搭接处应有10~15厘米的重叠,这样能够确保搭接处不会出现渗漏问题。目前我国正在进一步改进膜料性能,希望能够找到抗磨损、抗冲击能力更强的材料,提升膜料防渗技术的应用范围。
5.沥青防渗技术
沥青是建筑工程中最为常见的材料,常用沥青防渗技术主要有两种施工方法:一种方法是先将渠道压实,之后洒水、除草,随后在表面喷洒热沥青,这样就能够在渠道表现形成一层保护膜,起到防渗的效果。另一种方法是在苇席、麻布等物质的表面喷洒沥青,制作成为具有防水功能的材料,然后将这些材料铺设在渠道表面,达到防渗的效果。使用这种方法时,需要特别注意接缝位置的铺设,确保不会留有缝隙,以免影响防渗效果。
6.防渗墙技术
设置防渗墙是较为常见的渠道防渗施工技术,在应用过程中需要注意的是防渗墙的厚度问题和施工管理问题,这样才能确保防渗效果。防渗墙施工有三种方法:首先是锯槽法,这种方法的技术要点是控制好锯槽刀的倾斜角度及施工细节的处理。其次是射水法,这种方法需要使用到浇注机、造孔机和混凝土搅拌机。最后是薄型抓斗法,这种方法主要是利用泥浆来保护渠道的壁体,常用的泥浆有自凝灰浆和塑性灰浆。
7.灌浆防渗技术
首先可以采用高压喷射灌浆的方法来提升地基的承载能力,达到防渗的目的,这种方法的优势在于防渗效果好、施工质量高,应用范围广;缺点是喷射流束很难控制,容易出现漏喷,因此需要根据施工地点的情况选择喷射方法。其次是卵烁层的防渗帷幕灌浆。先取部分黏土和水凝浆液混合,之后根据渠道内的地质情况设置灌浆标准,通常需要设置三个以上的灌浆孔,这样才能实现全面填充。再次是经常用于岩石地基或者砂烁石地基的基础帷幕灌浆,这种方法是利用灌浆的形式实现防渗帷幕顶部和坝体的连接,其底部能够延伸至不透水的岩石层处,这样就能有效减少地基处的地下水量,实现保护渠道的目的。最后是在传统灌浆基础上改进的控制性灌浆技术,这项技术最大的优势就是操作简便、灌浆效率高、节约灌浆时间,降低防渗成本。
三、结束语
水利工程建设是为了充分利用现有水资源,避免资源浪费,确保人类世世代代都能拥有充足的水源。但是在实际操作过程中,水利工程的渠道内经常会出现渗漏现象,严重影响了水利工程的使用效果,缩短了水利工程的使用年限,给国家财产带来直接的损失。因此,相关部门必须找出导致渗漏的原因,完善施工技术,从根本上解决渠道的渗漏问题,让水利工程成为真正利在千秋的惠民工程。
作者:郑国财 单位:青海省大通县北川渠管理所
水利工程渠道防渗施工技术篇3
当前,随着人们对水资源的不断开发,水资源短缺已经成为了当前社会中非常严重的问题,在这样的情况下开展节水工程就具有非常重要的现实意义。我国的水利部门在近几年来也加大了对水利工程的投资力度,加强了对农业用水节水方面的建设。在我国组织的水利调查中发现,农业用水的量达到我国用水总量的一半以上,而且其水利渠道中对水的利用程度很低。此外,水利渠道防渗施工质量在某种程度上来说会影响到整个工程的质量。由此可见,水利渠道防渗工程的建设对人们的生活产生了非常重大的影响。所以,在对水利渠道防渗工程进行施工时,施工单位以及施工人员都要对工程的实际情况有一个明确的了解,在此基础上再设计出科学合理的方案,进而确保水利渠道防渗工程具有更高的效率以及更好的质量。
1水利渠道防渗设计应遵循的原则分析
作者查阅了大量的文献资料,并结合了自身多年的工作实践经验,总结出了在开展水利渠道工程防渗规划设计时应遵循的几点原则:首先,在开展水利渠道工程防渗规划设计之前应当对建筑物的等级进行划分,并依据有关的工作规范开展现场勘查工作和现场调查工作,通过这种方式对拟建水利渠道的基本信息有一个初步的了解。在勘察工作和调查工作当中相关工作人员应当尽可能地分析拟建水利渠道的渠道土壤信息、建筑材料信息等,在此基础上结合渠道防渗经验和国内外优秀技术成果详细地规划水利工程渠道防渗设计。其次,在开展水利渠道工程防渗规划设计的过程中,相关工作人员应当严格依据相关的工作流程开展工作,同时也要严格地遵循相应的工作规范,将防渗、防土壤盐渍化、防冻害等规划结合起来进行全方位的考虑,从而尽可能地提升水利渠道工程防渗设计的科学性,通过这种方式也可以有效地满足灌区总体布置的有关要求。最后,在开展水利渠道工程规划设计的过程中,设计人员应当坚持具体问题具体分析的原则,对施工地的具体情况作充分分析。在工作实践过程中,相关设计人员应当充分地分析设计地的自然环境条件,如土壤、地下水位高度、气温等。同时也要结合渠道设计大小、渠道设计防渗性等工程要求开展设计实践工作。除此之外,设计人员还应当充分地考虑水资源供需、地下水以及地表水等情况,只有充分地考虑施工地的社会经济条件和自然环境条件才能设计出科学合理的设计方案。水利渠道防渗设计人员在工作实践过程中应当严格的遵循以上几点原则,只有这样,才能设计出高质量的水利渠道防渗设计方案,也只有这样才能尽可能地提升水利工程的总体质量。
2水利渠道的防渗作用一般来说,水利渠道防渗主要有以下几方面的作用:
2.1节约水资源
渠道防渗往往都是通过对现有的一些工程进行改造使其发挥作用,最终能够有效地节水。根据相关的实验得出,运用渠道防渗节约相同量的水所耗费的资金往往要远远低于修建水库耗费的资金,尽管水利渠道防渗在工程上可能会耗费一定的资金,但是其能够有效地减少占地面积,能够有效地缩小引水规模,降低各种维修费用,从这一方面上来说,建设渗透比较大的渠道往往会消耗比较少的投资。
2.2防止耕地盐碱化
如果水利渠道不能够采取有效的防渗措施很容易就会导致耕地盐碱化。而随着渠道渗漏的情况变得越来越严重,其两侧农田的地下水位就会逐渐上升,进而使得耕地区出现盐碱化的情况。
2.3防止污水污染
对渠道进行堆砌以后就能够预防渠道中的渠水从地下水以及土壤中吸收一些有害以及对水资源安全不利的物质。
2.4防止渠道淤积、坍塌
在一般情况下,渠道防渗往往会结合防淤以及防塌等,在一些地区会有比较大的纵坡,在这样的情况下就要求渠道能够达到防冲以及防渗的效果。在渠道建成以后由于断面的粗糙率明显降低,因此水流的流速在不断加快,这就会在很大程度上降低淤积的发生概率。然后再采用卵石对渠道进行衬砌。其防坍塌以及防冲刷的性能就得到了极大地提高,这都是传统的土渠与之无法相比拟的。
2.5降低排水工程的相关费用
如果在潮湿的土地当中没有添加衬砌的渠道很容易就会导致其附近的地下水位出现上升的情况,这就会对农民的耕种造成极大的困扰。因此,往往需要采用开挖排水渠的方式来降低地下水位,也可以每隔一段时间就对其当中的杂草以及淤泥进行清理,以上的这些方法都能够在很大程度上降低相关的费用。
2.6降低维修的费用
在相关的实践中得知,对水利渠道工程进行衬砌能够有效地降低各种维修的费用,更主要的就是对渠道进行衬砌以后能够有效地预防动物打洞的情况,也可以有效地抑制一些杂草的生长,更能够预防淤积以及坍塌现象的产生。
3渠道防渗的种类以及适用条件
3.1土料类
这种渠道防渗的使用寿命大概为5-25年,这种技术主要是运用了一些素土、三合土、四合土、黏沙混合土以及灰土等,主要以砂石、石灰以及素土作为原材料。这些材料的优点是能够实现就地取材,这就在很大程度上降低了施工的成本,而且施工的难度也不大,但是也存在着一定的缺点,其缺点是抗冰冻的能力比较差而且缺乏耐久性,会消耗大量的劳动力,即使在这样的情况下质量也得不到有效保障。因此,这种类型的渠道防渗往往只能够被应用到一些气候比较温和而且规模不大的渠道当中。
3.2水泥土类
这种渠道防渗的使用寿命大概为8-30年,其中涵盖了干硬性水泥土以及塑性水泥土,主要是运用砂壤土以及水泥作为原材料,比较适合应用到一些气候较温和的地区,同时还要确保这附近能够有砂壤土的来源。其优点是能够实现就地取材,能够在很大程度上降低建造的成本,同时施工难度也不大。唯一的缺点就是抗冻性能比较差。
3.3石料类
石料类渠道防渗的使用寿命大概为25-40年之间,其中涵盖了浆砌料石、块石、石板以及卵石,主要是把水泥、卵石、料石以及块石等作为原材料。石料类渠道防渗的优点是比较抗冻而且抗冲的性能比较好,施工难度也不大,而且还有着比较高的耐久性。其缺点就是防渗的性能比较差,而且还需要大量的劳动力。由此可见,石料类渠道防渗主要适用于一些石料来源比较丰富而且抗冻和抗冲要求比较高的渠道当中。
3.4膜料类
膜料类渠道防渗的使用寿命一般在20-30年之间,主要涵盖了土料保护层以及刚性保护层,把砂石、膜料、水泥以及土料都作为了其主要的原材料。其优点主要是防渗透的能力比较强而且质量也比较轻,此外其运输也非常方便。由此可见,膜料类渠道防渗主要被应用在一些中小型而且流速比较慢的渠道当中。
3.5沥青混凝土类
沥青混凝土类渠道防渗的使用寿命一般为20-30年之间,其涵盖着现场浇筑以及预制铺砌,主要是把水泥和石砂作为主要的原材料。其优点是抗渗的性能比较好而且还有着非常强的冻胀变形能力。其缺点是成本太高,而且所需要的原料也比较难得。由此可见,沥青混凝土类渠道防渗主要应用在一些冻害经常发生的地区,而且附近还要有沥青这种原材料的来源。
3.6混凝土类
混凝土类渠道防渗的使用寿命一般为30-50年之间,主要包含着预制铺砌、喷射法施工以及现场浇筑,主要把水泥、砂石以及速凝剂作为其主要的原材料。其优点是抗渗性能比较强、抗冲性能比较好,而且还有较高的耐久性。但是也存在着一定的缺点,其缺点就是对施工设备的数量要求比较多,而且施工的步骤也相当复杂。由此可见,混凝土类渠道防渗主要应用在地形以及气候不同的基岩以及风化岩基的渠道。
4防渗渠道的设计
在实际的施工过程中采用渠道防渗技术能够有效地降低渠道渗水量,有效地降低地下水位,防止土壤次生盐渍化的产生,而在防渗渠道设计中主要包括断面选择、断面参数以及材料的选择等。
4.1渠道防渗断面的选择以及优化设计
渠道防渗工程当中主要包含的断面有以下几种类型:梯形断面、弧底梯形断面以及U形断面等,这些不同的断面在具体情况下会有不同的应用,这几种断面在我国水利渠道防渗工程中都可以寻找到,每一种断面的应用特点如下:
4.1.1梯形断面
梯形断面的特点是施工比较方便而且形状相对来说也比较简单,而且在现阶段,梯形断面也有着相对来说比较成熟的技术,施工的质量有所保障,其中需要的成本少,能够有效地降低施工的成本。这种断面现阶段被广泛地应用到了各种规模的渠道防渗工程当中。但是这种断面也存在着一定的缺点,即其具有比较差的形状存在力条件,缺乏抗冻胀的性能,而且抗淤积能力相对来说也比较差。在梯形断面中进行设计主要是以经济实用以及水力最优作为其主要的设计方法。所谓的经济实用设计方法指的就是运用一些试算程序,对断面的各种参数进行假设验算,直到符合要求以后就可以对其参数进行确定。而所谓的水力最优设计指的就是依靠断面面积和水力之间的关系对断面进行优化,在这样的情况下,获取到最大或者是最小水力情况下的断面参数。
4.1.2弧底梯形断面
这种形式的断面主要具有水利条件比较好,抗冻性能比较高而且容易控制施工的时间以及施工的成本都比较低的特点。因此这种断面形式一般都会被应用到大型的水利渠道建设当中以及一些旧渠道的改造工作当中。此外,由于这种形式的断面具有最小水流阻力的特点,因此,这种形式的断面其防湿周性以及防渗漏的能力都比较好,而且其在建造的过程中还有着比较小的工程量。通常而言,运用这种形式的断面,渠道在流水量小的情况下会有着比较好的节水性能,如果在水流量大的情况下会有着比较好的输砂能力,因此这就很容易对水的深度以及水的流速进行测量。最后,如果在渠道的底部用卵石进行铺底,就能够使其具有比较好的紧密性,进而使得边坡具有比较高的稳定性,不会轻易就产生冲刷的破坏。
4.1.3U形断面
这种形式的断面其具备的水力条件比较好,而且其整体性也比较强,能够有效地降低对地基冻胀的破坏,而且其水流的半径大,流速相对来说也比较快,对水、砂的输送能力都很强,能够在最大程度上降低渠道在单位时间内的供水量。此外,这种形式的断面还具有比较好的防渗性,在输送水的过程中能够更好地减少水量损失。这种形式的断面施工的工作量比较小,而且劳动力以及原材料的需求量都不是很大,很方便管理。但是由于这种断面具有着比较复杂的形式,很难适应规模比较大的水利施工,所以这种形式的断面往往只是在一些比较小型的渠道中进行使用。U形断面主要是根据渠道流水的相关要求来对截面的形状进行设计,然后在这一过程中会获得相应的施工参数作为参考,但是在具体的设计过程中必须要根据实际的情况来进行设计。
4.2渠道防渗断面参数优化设计
当前,在对渠道断面进行优化的过程中一般会采用动态规划的方式,而这一过程主要是以断面的一些参数作为依据,根据最终的设计目标来对参数的范围进行确定,最后会获得一个最优目标的参数,运用这种方式就能够有效地解决渠道断面设计过程中可能会遇到的一系列不确定的因素,能够更好地解决实际施工过程中遇到的一系列问题。此外,渠道使用的断面形式确定以后,就可以运用最优的算法对其中的各项参数关系进行确定。在对纵横断面设计参数进行优化时,可以将其转变为一个多阶段决策的优化问题,进而确保能够得到最优的结果。运用动态规划的设计方法能够有效地使设计周期变短,达到更好的设计效果,最终确保渠道能够真正地发挥出其应有的作用。
5现阶段渠道防渗工程技术中存在的问题
如果渠道防渗工程技术能够有比较好的节水效果,那么这将会对我国水资源短缺以及国家经济发展等方面产生非常大的影响,而且具有非常重要的现实意义。但是因为我国对渠道防渗工程技术方面缺乏一定的重视程度,这就在很大程度上导致了在这一方面的投入相对来说比较小,进而极大地影响到了渠道防渗工程技术的研究,所以在现阶段,这一方面还存在着很多的问题。在现阶段,我国广泛使用的一些防渗材料虽然具有一定优点,包括防漏水的效果好以及能够承受的水流压力大,但是一个很关键的缺点就是防冻性能比较差,这就导致这些材料在我国北方寒冷地区的使用受到了很大的限制。因此,如何解决防冻性差这一局限已经成为了当前的研究重点。此外,各种类型防渗材料的复合利用也逐渐成为了一个研究热点。将各种材料以其优缺点为依据相互之间进行结合,例如薄膜类具有比较好的防渗效果,但是其成本比较高,在这样的情况下,就可以将其与一些成本比较低的材料有机地结合到一起,确保其能够达到最优的效益,将效益最大化。再者,现阶段主要的输水渠道基本上都是明渠,而相关的研究发现,暗渠以及暗管的输水技术有着比较好的防渗效果,能够在最大程度上降低渗漏的损失。在北方的一些寒冷地区都会有冻土层,在这样的情况下,如果能够将这些材料都填埋到冻土层以下往往就不会再出现冻胀这一系列问题,这样做不仅能够节约大量的土地,同时还对田间耕作提供了更多的方便。由此可见,对于这方面的研究应该被给予足够的重视,在建造和设计的过程中,如何有效地降低成本以及设计埋设施工都是亟待解决的问题。
6水利渠道的防渗现状以及未来的发展方向
现阶段,我国水利渠道防渗的相关技术已经有了很大的发展,这对我国的节水工程做出了突出的贡献,但是与西方一些发达国家相比,我国在这一方面的投资相对来说仍比较少,而且我国的渠道防渗工程缺乏对新材料以及新技术的研究。在一些西方国家已经实现了大规模机械化作业,工作效率高,而且施工的成本相比较而言也低。从这一方面上来说,我国的水利渠道防渗工程要加强对机械设备的使用,使得相关的工作更加专业化和现代化,更好地完成水利渠道防渗工程的建设。7结束语综上所述,水利渠道防渗工程是水利工程中的核心工程。现阶段,我国尽管对水利渠道防渗的相关技术已经有了一定的研究,而且也取得了一些成果,但是在这一过程中仍然存在着众多的问题。对此,我国必须要对水利渠道防渗工程技术的研究给予足够的重视,并积极地采用一些新材料以及新技术,有效地降低渠道中的渗漏水,提高水资源的利用率,促进我国防渗工程的健康、快速发展,更好地推动我国水利事业的发展。
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作者:马梦翔 单位:宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司