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冬季渠道运行管理和分析
【摘 要】：我国寒冷地区的渠道问题较为严重,其中主要变现为冻胀破坏最为明显,并且对渠道运输工程影响较大,因此本文对冬季渠道运行管理结合西北寒冷地区的实际情况进行分析,并提出有效的措施与建议.
【关键词】：寒区；渠道冻胀破坏；运行
1.寒冷地区渠道运行管理的现状
随着新疆人口不断的增长,水资源供给的不足越来越明显,对于有限的水资源的利用与优化成为人们生活的需要也是新疆发展的需要.新疆90%的水源都用于农业生产,因此渠道等节水技术在新疆应用广泛.
目前新疆地区建设的渠道总里程数约为32.6万公里,但其中仅有11.8万公里的渠道使用了防渗技术,渠道的防渗节水的重要性在新疆地区急需加强.渠道在进行农业输水灌溉时,由于一部分渠道没有采取防渗技术,水流会渗透到渠道的地基中去,这对水资源不仅造成了一定程度的浪费,还会使地下水位逐步抬高,影响新疆土壤盐碱化的加剧.并且还会导致冬季渠道砌体发生冻胀破坏、变形等问题发生.相关资料表明,没有进行防渗措施的渠道在输水过程中大部分水会被渗漏流失.渠道在运用防渗设计后的水利用率可达到80%以上,尤其对于水力资源紧缺的新疆地区,防渗技术的推广更加重要.
在我国北方的寒冷地区,衬砌防渗渠道面的主要难题就是冻害.我国一半以上的土地都会受到季节性的影响发生冻土,以新疆为例,冻土其一般从每年的11月份开始,一直持续到来年的三月份,冻土期大概会持续五个月左右.在冬季寒冷的气候下,衬砌防渗渠道会由于冻胀等作用,会导致衬砌渠道由于自身质量较轻、抗拉强度缺乏以及不适应拉伸变形的特性遭到较严重的破坏.渠道在寒区冬季如果没有采取有效的抗冻张措施,产生的不同程度的冻胀损害现象笔笔皆是,再加上农民在渠道发生冻胀破损的情况下仍然使用渠道进行输水,这就给渠道带来了更加严重的破坏.冻害不仅影响了渠道建设的正常使用,还给寒区农民带来了渠道维修、维护的难度和费用.冻害不仅仅影响了渠道防渗的效果,严重是会使渠道完全丧失防渗的作用,导致水资源的大量流失与浪费.
2.冬季渠道运行的管理与分析
在寒区的冬季,负温对于衬砌防渗渠道产生不同的类型的冻害破坏.通常有冻胀破坏,是指水渠的基土由于低温冻胀和融沉对衬砌结构造成的破坏.其次是寒区冬季水渠在使用中由于渠道水体低温冰冻导致水渠衬砌结构发生破坏的冰冻破坏.还有一种冻害情况是渠道由于渗水导致内部材料中水在低温下冻融导致衬砌板的破坏.通过上述分析可以发现,冻害的主要原因是负温、土壤的情况以及输水或渗水.负温是导致渠道无法避免的环境因素,但是水分原因以及渠道土壤地基的问题可以通过有针对性的防止而得到缓解.
2.1 渠道运行管理的渠基建设
在寒区防止渠道冻胀破坏,通过改善渠道地基的土壤可以从一定程度改善冻胀对渠道的损害.利用砂石等不受冻胀影响的土体装入渠基中,使填砂石层的深度要厚于冻胀的深度.再利用压碾设备对土质进行重新夯实,是土壤中的颗粒进行重新排列,防止渠道地基的空隙过大、透水性强、渗透性强的问题,有效的阻止水分的迁移,影响渠基的冻胀能力.还可以运用化学灌浆等方法坚固渠道,首先运用灌浆设备将化学材料注入地层中与渠基土体紧密结合,并且阻碍土壤毛细管管路,使水源在渠道中流通是难以发生迁移,但是此工程的消耗大、造价高,施工技术较为复杂,难以利用.
2.2 改善渠道水分条件,采取“上防下离”方式
通过采用对渠道基体与地下水位的“上防下离”的方式改善渠道冻胀破坏的情况.对渠道运用膜料、砌石以及混凝土等防渗材料的改善,实现阻断地下水源对渠基动街区水分的补给,并且有利于降低渠基基土的含水量和地下水位的施工目标.将渠道中渠床中存在的重力水或者是渠道周围存在的渗水,实现下离的目的排出渠道体外.
2.3 改善渠道冬季的负温问题
渠道发生冻胀的主要因素是负温影响,因此在渠道的施工过程,可以运用具有隔热保温性能的建筑材料铺设在渠道基体下面,可以使土体在寒冷的温度下保持较高的温度数值,防止土体受冻发生冻胀.这项技术对于防止渠道在寒区的负温度的影响下发生冻胀破坏的现象,可以达到有不错的效果.在渠基铺设的隔热保温性能的材料一般有炉渣、泡沫水泥、玻璃纤维等建材,可以有效的改善渠基在寒区冬季发生冻胀的现象.
3.渠道运行管理的措施
确保渠道在运行当中发挥有效的作用,避免管理中发生漏洞,就要在渠道运行的过程中加强管理措施.
3.1 渠道设计的严格把关
在渠道建设初期,对于渠道的运行的实际要求,结合当地的地形、土壤以及施工环境等各方面条件,从经济、技术难度等角度进行对比而选择.在渠道建设是避免出现开挖或天方过大,最稳妥的方式是做到填、挖平衡的方式.在渠道铺设的过程还应注意地下水透水强、土壤沉降量大的地段,遇到道路、河流等交叉点也要进行及时的躲避.严格按照施工的设计图纸进行规范的施工,严格把握施工的质量.
3.2 渠道管理体系的明确建立、责任分明
渠道工程的顺利建设离不开完善离职的建立,以及当地各级相关行政部门明确分配、安排管理单位以及负责人的管理职能,建立完善的渠道运行机制,渠道运行管理体系要与社会的发展、市场经济的运营有效的结合,并且确保渠道的各项事务都有专人负责.并且管理负责人要做好渠道的巡视工作,对于发现的问题及时汇报、及时解决.
3.3 完善渠道的养护措施
从寒区的渠道管理问题中可以看出,渠道在设计过程中由于气候的影响、土壤的问题以及水分的渗透对渠道的安全以及质量都有较大的影响与损害.所以要针对渠道所出现的实际问题,安排、制定相应的养护措施与计划.比如渠道的防渗工作要做到全面、有效的实施,不仅可以防止渠道的渗水、冻胀,还可以有效的防止水资源的流失,因此在渠道的防护上着手,要比冬季冻胀破坏发生后进行修补要有效的多.
经过寒区实际经验证明,渠道的规划、基土土壤的处理以及排水等机构、选材以及施工的问题,任何一个环节不符合当地实际情况进行、不科学、不合理的进行,都会对渠道后期冻胀破坏埋下隐患.
结语
我国寒区在渠道防渗抗冻技术方面已经取得了较深刻的经验,并且取得了较大的进步,并且在渠道的实际工程中的运用实施中获得了很好的效果.在渠道运行管理中不断加入科技的手段与先进的工艺技术,可以让渠道工程更好的为生产、人们的生活服务.
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