第一节 渠道防渗类型与断面型式

一、渠道防渗意义及作用

（一）渠道防渗的意义

目前，我国已建渠道防渗工程约55万km，仅占渠道总长的18%，80%以上的渠道没有防渗，渠系水的利用系数很低，平均不到0.50，低于其他国家。也就是说，从水源到田间，有50%以上的灌溉水因渠道渗漏而损失掉了。由于渠道渗漏浪费的水量很大，我国粮食作物的水分生产效率仅为1kg左右，而以色列高达2.32kg。如果我国灌溉渠系水的有效利用系数提高0.10，则每年可节约水量350亿m3左右，等于南水北调中线工程年引水量的2.7倍左右，这对缓解我国水资源供需矛盾将起到很大作用。因此，必须首先做好渠道防渗工程，提高渠系水的利用率。

渠道的渗漏水量不仅降低了渠系水的利用系数，减少了灌溉面积，浪费了水资源，而且会引起地下水位上升，招致农田渍害，在有盐碱化威胁的地区，还会引起土壤的次生盐碱化，同时还会增加灌溉难度和农民的水费负担，甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失，提高渠系水利用系数，一方面要加强渠系工程配套和维修养护，有计划地引水和配水，不断提高灌区管理工作水平；另一方面要采取渠道防渗工程措施，减少渗漏损失水量。

（二）渠道防渗作用

渠道防渗工程除了减少渠道渗漏损失、节省灌溉用水量、更有效地利用水资源外，还有以下作用：

（1）提高渠床的抗冲能力，防止渠坡坍塌，增强渠床的稳定性。

（2）减小渠床糙率系数，加大渠道内水流流速，提高渠道输水能力。

（3）减少渠道渗漏对地下水的补给，有利于控制地下水位和防治土壤盐碱化及沼泽化。

（4）防止渠道长草，减少泥沙淤积，节省工程维修费用。

（5）降低灌溉成本，提高灌溉效益。

二、渠道防渗材料及断面型式

（一）渠道防渗工程应符合的要求

（1）防渗渠道断面应通过水力计算确定，地下水位较高和有防冻要求时，可采用宽浅式断面。

（2）地下水位高于渠底时，应设置排水设施。

（3）防渗材料及配合比应通过试验选定。

（4）采用刚性材料防渗时，应设置伸缩缝。

（5）冻深大于10cm的地区，应考虑采用防治冻胀的技术措施。

（6）渠道防渗率，大型灌区不应低于40%；中型灌区不应低于50%；小型灌区不应低于70%；井灌区如采用固定渠道输水，应全部防渗。

（7）大、中型灌区宜优先对骨干渠道进行防渗。

（二）渠道防渗材料简介

渠道防渗按材料分为土料、水泥土、石料、膜料、混凝土、沥青混凝土等；按防渗特点分为设置防渗层、改变渠床土壤渗漏性质等。其中前者多采用各种黏土类、灰土类、砌石、混凝土、沥青混凝土、塑膜防渗层等，后者多采用夯实土壤和利用含有黏粒土壤淤填渠床土壤孔隙，减少渠道渗漏损失等。各种防渗使用的主要材料、适用条件、防渗效果见表2-1。

目前，我国防渗渠道中存在的主要问题是衬砌技术成本较高，影响大面积推广。而对于西北地区特殊的湿陷性黄土、盐胀土和膨胀土层，渠道衬砌需解决大变形等技术问题。

（三）渠道防渗断面型式

防渗明渠的断面型式有梯形、弧形底梯形、弧形坡脚梯形、复合形、U形、矩形，无压防渗暗渠的断面形式有城门洞形、箱形、正反拱形和圆形，详见图2-1。

梯形断面由于施工简单、边坡稳定，因此被普遍采用。弧形底梯形、弧形坡脚梯形、U形渠道等，由于适应冻胀变形的能力强，能在一定程度上减轻冻胀变形的不均匀性，也得到了广泛应用。无压防渗暗渠具有占地少、水流不易污染、避免冻胀破坏等优点，故在土地资源紧缺地区应用较多。