第三章 节水灌溉的输水技术.ppt

第三章 节水灌溉的输水技术 　　我国传统输水靠土渠，在输水过程中，渠系灌溉占总灌溉面积的75%，渠系的衬砌率只有1/4-1/3，由渠系渗漏所损失的水量为1300亿m3/年，约占整个农用水损失量的70%。此外，输水过程中还有蒸发损失。通过改进输水技术来节水，属工程节水，是我国当前节水灌溉技术推广的重点。 　　输水技术包括两个方面：渠道防渗技术；管道输水技术。 第一节 渠道防渗技术 渠道防渗技术是提高渠道输水效率的工程措施与方法。它力求以最低的投资，尽可能多地将灌溉水从水源输送到田间。渠道防渗是我国目前应用最为普遍的节水灌溉措施。 目前，我国农田灌溉仍以传统的地面灌溉为主，其中明渠输水的灌溉面积占总灌溉面积的75％以上，约300X104km以上的输水渠道中只有1／5左右进行了防渗处理。 一、渠道防渗的优点 　　1、减少渗漏损失，将渠系水的利用效率由40-50%提高到75-85%。据测算，采用石料防渗可减少渗漏损失50％-60％；混凝土防渗可减少渗漏损失60％-70％；膜料防渗可减少渗漏损失70％- 80％。 2、可以稳定渠道边坡，提高抗冲刷能力，减少挖河清淤用工。 3、减少渠道输水阻力，加大流速，增加渠道的输水能力。这样，一方面有利于农业生产抢季节，另一方面在保持相同输水能力的前提下，可减小渠道断面，降低开挖工程量。 4、对于存在盐碱化威胁的地区，可防止盐碱化的发生。采取渠道防渗后，可减少渗漏对地下水的补给，有利于控制地下水位，防止盐碱化的发生。 二、渠道防渗的现状和种类 　　 渠道防渗常用材料有土料、水泥土、石料、混凝土、沥青混凝土和防渗膜等材料作为渠道防渗层，达到防止渠道渗漏的目的。近些年来，在防渗材料、防渗断面结构形式和防治冻胀技术方面取得了许多研究成果。渠道防渗已由单一材料向复合材料、由单一结构向复合结构和由以人工施工为主向机械化、半机械化方向发展。如开展了“U”形衬砌机全断面现浇+聚硫密封胶，1／2 U形预制安砌+焦油塑料胶泥条，1／2U形预制安砌+遇水膨胀橡胶止水条，板膜复合，人工现浇U形渠道等不同防渗衬砌方案的研究。 　　 　　各防渗类型各有优缺点和自己适用范围。应用时，应根据气候、土质、材料、水源等条件，因地制宜地加以选择。例如，北方地区因冬季气候寒冷，不宜采用土料防渗；石料丰富地区，应优先考虑用石料防渗。 三、常用防渗方法 （一）、土料防渗 土料防渗是将渠基土夯实或者在渠床表面铺筑一层夯实的土料防渗层，包括压实素土、黏砂混合土、三合土、四合土、灰土等。 土料防渗具有一定的防渗效果[0.7—0.17m3／(m2.d)]，能就地取材，造价低廉，技术简单，群众容易掌握。 但允许流速小，抗冻耐久性差，故土料防渗适用于气候温和地区流速较小的中小型渠道，当地应有丰富的土料资源。若防渗要求高，当地砂石料缺乏时，可利用土壤固化剂(如GA)对土料进行固结处理。 　 灰土由石灰和土混合而成，一般石灰：土 = 1：3-9，土料最佳含水率为20％-30％； 三合土由石灰、沙和粘土拌合而成，配比为石灰：土沙 = 1：4 -9，其中粘土重为土沙总重的30％-60％； 四合土在三合土基础上加人25％-35％的卵石或碎石。 土料防渗的配料与拌和 土料护面防渗是将三合土、水泥浆、膨润土等防渗材料铺在渠床、渠坡的表面，压实后形成防渗层。配料前要先将土料的原材料粉碎、过筛，素土粒径≤2cm，石灰≤0.5cm。素土的选用和混合土料的配合比应通过试验确定最大干密度和最佳含水率，按照强度最大、渗透系数最小的原则选用防渗土料。素土和黏砂混合土应进行泡水试验。若发现试件崩解，或呈浑浊液时，应改换素土和调整砂混合土的配合比。 黏沙混合土宜先将砂、石料洒水润湿，再与粉碎过筛的土料拌和均匀后，再加水拌至均匀。 灰土应先将石灰过筛，并加水稀释成石灰浆，然后撒在粉碎过筛的土上，拌和至色泽均匀，并闷料1—3d。闷料是灰土施工工艺中十分重要的一环，其目的是让石灰充分熟化，使灰土形成一定的絮凝状结构，以增强石灰与土的胶凝能力。否则施工后，残存的未消化的石灰颗粒，吸水消化后会造成灰土衬砌内部的“龟裂”或“鼓泡”。另外，有些地区也有直接采用生石灰粉与土料拌和的，这就要求拌和后闷料的时间要相应增长，一般为3—5d，而且闷料后，铺筑前还应进行较充分的二次拌和，以保证石灰在灰土中充分消化。 三合土和四合土的配料应先将石灰和土搅拌均匀，然后加入砂、石料干拌，最后洒水湿拌至均匀状态，并闷料1—3d。 土料防渗施工技术 土料防渗包括土料夯实、灰土护面、三合土护面等。 铺筑前