陕西省大型灌区渠道
Download
1 / 22

陕西省大型灌区渠道 防渗技术 - PowerPoint PPT Presentation


  • 63 Views
  • Uploaded on

陕西省大型灌区渠道 防渗技术. 费 良 军 ( 西安理工大学水利水电学院 ). 一、陕西省大型灌区概况 二、有关渠道防渗抗冻的几个问题 三、渠道防渗技术 四、需进一步研究的问题. 一、陕西省大型灌区概况. 1 、自然条件 陕西省年降水量 500 ~ 900mm ,年蒸发量为 1200 ~ 1500mm 。陕西关中地区属温带大陆性气候,多年平均气温 14℃ ,最高气温 42℃ ,历年最低气温- 23℃ ,近十年最低气温- 16℃ ,地面标准冻层深度 0.4~0.5m 。目前陕西省总灌溉面积 2147 万亩,其中万亩以上灌区 156 处 。. 2 、大型灌溉概况

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' 陕西省大型灌区渠道 防渗技术' - anika-berger


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

陕西省大型灌区渠道防渗技术

费 良 军

(西安理工大学水利水电学院)


一、陕西省大型灌区概况

二、有关渠道防渗抗冻的几个问题

三、渠道防渗技术

四、需进一步研究的问题


一、陕西省大型灌区概况

1、自然条件

陕西省年降水量500~900mm,年蒸发量为1200~1500mm。陕西关中地区属温带大陆性气候,多年平均气温14℃,最高气温42℃,历年最低气温-23℃,近十年最低气温-16℃,地面标准冻层深度0.4~0.5m。目前陕西省总灌溉面积2147万亩,其中万亩以上灌区156处 。


2、大型灌溉概况

12个大型灌区总耕地面积 1215万亩,占全省24.3%;总人口856.2万人,其中农业人口687.8万人,占全省24.8%。灌区有大中型水库11座,总库容11.4亿m3,各级抽水站669处,总装机容量3467km,各类渠系建筑物26135座。大型灌区设施灌溉面积1144万亩,有效灌溉面积972万亩。

这些大型灌区有悠久的历史,著名的泾、洛、渭灌区已运行五、六十年,灌区普遍存在的问题是工程老化失修、破坏严重、设备陈旧、带病运行、效率低下、水费价格不合理等。目前灌区的灌溉水利用系数仅为0.43~0.57,灌区年实际损失水量高达20亿m3,其中渠道渗漏损失约占2/3, 田间损失约占1/3。


3、大型灌区节水改造概况

大型灌区续建配套节水改造项目实施以来,共完成干支渠衬砌428km,改造建筑物1300座,处理险工段210处,改造泵站10处。增加支渠输水能力60.3m3/s,新增灌溉面积13.7万亩,恢复和改善灌溉面积530万亩;年均增产16.4万吨,年平均节约水量2.1亿m3;因节水年均增加工农业产值3.8亿元。


二、有关渠道防渗防冻的几个问题

1、冻层深度的确定

根据陕西关中灌区近10年的实际观测资料分析,地面标准冻深与气温的关系为:

式中:F气—年冻结指数(℃、d),设计时选用近10~20年的最大值。

A、B—系数,由观测资料确定。

对宝鸡峡灌区:A=5.81, B=26.2;

对陕西泾惠灌区: A=3.88 , B=14.0。

设计冻深

式中: K1-遮荫系数。可选用K1=1.2;

K2-频率模比系数,其大小参考“渠系抗冻胀设计规范”。


2、冻胀量的确定

建议按下式计算

式中: αp-荷载系数,可选αp=1.0;

f-土壤平均冻胀深度,见“渠系抗冻胀设计规范”。

若h>2cm,则必须采取防冻措施;

h>5cm,则必须采取高标准的防冻措施。


3、渠道水利用系数的确定

每公里渠道输水损失量S(m3/s·km)与入渠流量Q关系为

S=aQb

渠道一次输水过程的渠道水利用系数η渠j为

式中:Qi— 渠道一次输水过程中第i时段的流量;

L — 渠道长度;

n — 渠道一次输水过程流量变化次数。

年渠道水利用系数为:

式中:N为一年内渠道过水次数。


三、渠道防渗技术

渠道防渗的要求:输水能力强、输沙能力大、防渗和抗冻效果好,占地少、造价低、耐久时间长、施工简便等。

(一)衬砌渠道断面

渠道断面形式与防渗抗冻效果密切相关,对于干渠应尽量采用弧脚梯形断面,对支渠应尽量采用弧底梯形断面,条件具备者最好采用U形断面。在膨胀土地区,U形渠可采用隔水排水法加设渠口横向支撑措施。对斗以下田间渠道一律采用U型渠道断面。


1、弧底梯形渠道和弧角梯形渠道

(1)特点

①断面流速大、输沙能力强,对多泥沙水源引水有利;②水位高便于向下一级渠道自流输水;③渠道断面无尖角,不易形成冻胀力的应力集中,且圆弧处为一反拱,能在一定程度上减轻冻胀的不均匀性,较梯形渠道断面具有较强的抗冻性能;④特别适宜于梯形断面的渠道改造,且工程量小。


2)适宜的流量条件

弧底梯形断面一般适应流量为2~8m3/s,弧脚梯形断面适应流量8~20m3/s。梯形断面适应于设计流量大于20m3/s,且原渠道难以改造成弧脚梯形断面的渠道。渠道断面形式和结构见图1和图2。


3)弧底梯形断面渠道设计应符合表1要求

表1 弧底梯形渠水深H与弦长b关系


2、U型渠道断面

(1)特点: U型渠道断面接近佳水力断面,过流量和输沙能力强、省地省材料。由于目前U型渠衬砌机械的限制,目前主要适用于流量小于3m3/s的渠道。U型渠道断面形式见图3和图4。


2)U型渠道断面设计要求见表2

表2 U型渠水深H与半径r关系


(二)衬砌材料与结构

1、衬砌材料

陕西大型灌区渠道衬砌材料一般为砼板、膜复合结构,一是现浇砼板下铺一布一膜土工织物;二是现浇弧底、预制板铺砌渠道两侧,下铺膜料。膜料一般利用厚0.25mm、100g/m2的无纺布。


1)砼板的结构形式

一般采用等厚板,当渠基有较大冻胀、沉陷等变形时,也可采用其它板型。砼板设计标号见表3。


2)砼板的厚度

现浇砼板:6~10cm

现场预制板:6~8 cm

机制预制板:4~5 cm


3)伸缩缝

砼板伸缩缝一般横向缝间距3~5m,多为4m,在圆弧与斜坡连接处设2条纵向伸缩缝,楔型缝下宽20mm,上宽30mm,缝内下部用聚氯乙烯胶泥填塞,封口用M5水泥砂浆抹平,伸缩缝大样见图5。有特殊要求的,可考虑设橡塑止水带处理。


2、过渡层

在砼板和膜料间一般设过渡层,以避免砼粗骨料扎破膜料。过渡层可根据实际,采用水泥土、低标号砂浆或其它材料,目前陕西省多采用50#水泥砂浆,厚度一般为2~3cm。衬砌横断面图见图6。


3、防渗膜料

膜料设置于过渡层和夯实、平整好的渠床之间,膜料层是复合式衬砌的防渗主体。防渗膜料一般选用厚0.25mm、100g/m2PE复合防渗膜料,搭接长度20cm,接缝用粘接法。


四、需进一步研究的问题

1、防治冻胀措施的研究

(1)根据不同类型区,进一步研究水、土、温度与冻深、砌体变位、基土水分、冻胀量之间的定量关系,得到冻胀类型分布图;(2)研究经济可行的砼渠道防渗抗冻的最佳断面、结构形式和材料以及防冻设计的基本参数等技术问题。

2、防渗效果的持续变化规律

通过原型观测,研究渠道防渗抗冻效果在多年行水、冻融交替循环作用下的变化特性,为工程设计和管理提供科学依据。

3、伸缩缝止水新材料、防渗膜料和保温材料研究

4、施工机械的研制

施工机械直接影响工程施工质量和工程寿命,急需开发渠道衬砌施工新机具。



ad