大同市渠道防渗工程冻胀破坏状况及防治措施调查

大同市位于山西省北部地区,冬季严寒,渠道的防渗工程冻胀破坏较为严重。通过实地调查,论述了渠道防渗工程冻胀破坏的形式、原因及采取的有效措施,对大力发展节水灌溉具有一定的指导作用。     

黄土地区渠道防渗固化剂初探

为了在渠道防渗工程中推广应用新型土壤固化剂,基于关中黄土引入了几种不同类型的固化剂。从击实、无侧限抗压、渗透、冻融等方面进行了固化土性能试验。结果表明,黄土在掺用了固化剂后,最优含水量有所降低,最大干密度得到提高,压实性能向好的方面发展。在浸水条件下,不同类型固化土28d强度有所不同,从0强度到3.37MPa不等;固化黄土的渗透系数在8.59×10-6～1.81×10-7cm/s之间。填加不同固化剂的固化土对抵抗冻融循环的次数不尽相同,最大可达到20次。总之,将固化土直接用做渠道面层防渗材料,其耐久性远不如混凝土,但好的固化土具有的基本性能,也为其作为复合防渗材料的一部分或在低等级渠道防渗工程中使用提供了可能。     

寒冷地区混凝土防渗渠道的冻胀问题及施工防治措施

在寒冷地区混凝土防渗渠道中,冻胀是较常见的破坏形式。因此,在寒冷地区修长混凝土防渗渠道时,必须对冻胀机理及冻胀破坏形式进行深入分析,并找到相应的解决对策,以提高混凝土渠道的使用寿命。结合新疆沙弯县的渠道改造工程实例,对混凝土防渗渠道的施工防冻胀措施进行探讨。     

灌区节水改造中防渗渠道断面的优化设计

渠道防渗工程是当前灌区节水改造的重要内容之一,对原灌区骨干渠道系统的梯形土渠进行节水改造,其断面形式选用弧形坡脚梯形断面,其断面形式接近最佳水力断面、水流条件好、流速快、输沙能力强、防渗效果好、抗冻性能较高等优点.在此基础上,建立渠道纵横断面设计的系统动态规划模型,对灌区改造渠道进行纵横断面优化设计,并通过实例比较证实,该设计方法可以大幅度节省灌区节水改造项目的工程投资.     

基于数值模拟的双层薄膜防渗衬砌渠道抗冻胀机理探讨

在渠道衬砌板下铺设双层塑料薄膜,使混凝土衬砌板与冻土层之间可滑移、不产生冻结约束,从而达到防治渠道衬砌冻胀破坏的目的,即为双层薄膜防渗衬砌渠道。为了探明其抗冻胀机理及削减冻胀效果,应用ADINA软件对双层薄膜防渗衬砌渠道冻胀进行数值模拟,研究衬砌板应力和变形规律。对比普通渠道,双层薄膜防渗衬砌渠道抗冻胀效果非常显著,自身受力状态得到显著改善,且冻胀变形、冻胀力分布更加均匀;其阴坡、渠底、阳坡切向冻结力极值及均方差降低幅度均大于法向冻胀力降低幅度,揭示了该种渠道通过削弱冻结约束来改善衬砌板冻胀受力及使冻胀量分布均匀的抗冻胀机理。对比梯形断面和弧底梯形,可知双层薄膜防渗衬砌渠道适用断面为弧底梯形,在实际工程中应对弧底板和渠坡板之间的伸缩缝加强管理,或采用整体现浇式结构,以防止渠坡板滑动失稳。这些工作为双层薄膜防渗衬砌渠道的深入研究和推广应用提供了参考。     

旱寒区输水渠道防渗抗冻胀研究进展与前沿

渠道在农业灌溉和长距离调水工程中作为首选输水形式发挥着重要的作用。但因旱寒区输水渠道渗漏与冻胀互为因果形成恶性循环，导致渠道渗漏、冻胀、隆起、架空、失稳滑塌等冻融老化破坏普遍且严重，直接影响工程输水效率及渠道的安全运行与效益发挥。该研究着重从探究渠道冻融破坏机理而进行的室内试验和现场原型监测、工程力学模型、水-热-力耦合数值模型及防渗抗冻胀技术等方面论述了旱寒区输水渠道防渗抗冻胀的研究进展；在此基础上，指出了太阳辐射、冻融、盐渍化等复杂环境及冬季输水、水位骤降等运行工况下的渠道多场耦合破坏机理及相应的多场耦合数值模型、衬砌-冻土相互作用模型、失效准则与设计方法、防渗抗冻胀措施标准化及渠道灾变过程与防控技术等渠道防渗抗冻胀有待研究的问题和难点；探讨了完善和提升旱寒区渠道防渗抗冻胀的设计理论与方法、建立全生命周期内的灾变链动态演变预警模型等未来发展方向及趋势，为旱寒区输水渠道工程科学设计与安全高效运行提供指导。     

复合土工膜料在渠道防渗工程中的应用及其改性建议

通过渠道防渗防冻胀试验研究工作,对复合土工膜在渠道防渗中的优缺点进行了分析,并针对此材料的缺陷,提出了新型复合土工膜及其它几种改性材料,并对其进行了特性说明和前景展望。     

基于多目标模糊优化的土保护层塑膜铺衬防渗渠道设计

传统的土保护层塑膜防渗渠道设计仅从水利学的角度考虑单一水力条件下的可靠性,而忽视了经济上的实用性。该文根据多目标模糊优化设计思想,建立了以输水量大、经济性好为目标,满足多种约束条件的模糊优化设计数学模型,对土保护层塑膜铺衬防渗渠道的断面结构进行优化,给出了不同淹没度条件下渠道设计参数的模糊优化结果,仿真分析了渠道边坡角、渠底宽、覆土厚度和渠坡高度等设计参数对总体目标的影响规律。该研究结果为提高土保护层塑膜铺衬防渗渠道的综合设计水平提供了参考依据。     

液态地膜和植生带对土壤水温和玉米成苗的影响

简要介绍了固化剂的特点及工程应用情况,通过击实、无侧限抗压强度、水稳定性和抗冻试验等方 法,探讨了固化剂用于渠道防渗工程的可行性,得出抗冻性能成为土壤固化剂用于渠道防渗工程的制约因 素这一结论,可供同行参考。     

渠道防渗防冻胀衬砌技术研究——以杨陵渠灌农业高效用水模式试验区为例

针对试验区水资源、土壤、气候的特点和工程建设条件,通过对防渗材料、伸缝填料和施工技术的筛选集成,选择预制安砌U形槽,全U形现浇、板膜复合等5种渠道衬砌模式进行研究和示范,分析了各方案防渗效果和工程造价,提出U型衬砌机现浇渠道为试验区的最佳防渗衬砌形式。     

膨润土防渗毯用于渠道衬砌及其老化因素对力学性能的影响

膨润土防水毯(GCL)在渠道衬砌工程有较大的应用价值.为了测试膨润土防渗毯用于渠道衬砌其老化因素对力学性能的影响,以内蒙古河套灌区为研究区域,采用室内模拟及工程现场试验相结合,对5种老化因素的3种GCL力学性能影响进行了测试.结果表明:温度、湿度、紫外线照射都会对GCL的力学性能造成影响.高温对GCL力学性能影响大于低...     

小型农田水利渠道防渗技术

1邵阳县渠道防渗发展概况 湖南邵阳县大部分灌溉渠道地处石灰岩,砂页岩,白云岩地区土壤也主要由岩石风化而成,且土质结构疏松,保水性能差。加上一些填方渠道,半挖半填渠道,由于自然、地理环境之原因,造成施工质量差,使用寿命短，致使渠道渗漏损失较大。据调查，全县防渗渠道有效系数仅0．5左右．特别是小型水利工程的渠道利用率更低。     

现浇砼U型渠道施工技术

现浇砼U型衬砌渠道以其防渗效果好、使用寿命长、施工质量便于控制、外型美观等优点深受欢迎。在施工时一定要把握好土方施工的密实度和渠道纵坡、渠道的整形、现浇砼振捣的密实度等关键环节。     

混凝土防渗渠道冬季输水运行中冻胀与抗冻胀力验算

为了明确渠道冬季输水时防渗衬砌层结构的抵抗渠床基土冻胀破坏作用的能力,该文理论分析了大气负温下,介入刚性防渗面层对渠基土冻胀的约束,得到作用于坡板上冻胀力的作用形式为法向冻胀力和指向坡顶的切向冻胀力,对被视为底端简支、板内无接缝、受冻胀作用的构件受力进行理论分析,得到冬季输水渠道边坡板的冻胀问题属于非垂直非全周的冻拔问题的结果,并进一步根据力学基本原理研究了刚性面层(衬砌层)承受荷载力的求解方法。依据桩的抗冻拔验算和拉弯构件的强度验算可实现冬季输水渠道抗冻胀力的计算,建立了适用于防渗渠道刚性衬砌结构设计的方法,为冬季输水梯形混凝土防渗抗冻胀渠道衬砌层厚度的准确确定提供了计算方法。     

敦化灌区渠道防渗工程冻胀破坏分析与防治

太原市敦化灌区始建于1964年,地处山西中部汾河与潇河交叉口南端,属冲积平原型灌区。现拥有主要干、支渠道51.76 km,可灌溉农田6 973.33 hm~2。多年来,干、支渠道均为土体结构,输水渗漏损失严重,渠系水利用系数约为0.45。为减少输水渗漏损失,1996年对部分渠道进行了防渗工程处理。在防渗渠道运行过程中,又出现了裂缝、空鼓、错位滑落等冻胀破坏情况。在分析渠道防渗工程冻胀破坏原因的基础上,提出了系统的防治措施。     

北方灌区混凝土衬砌渠道断面优化及参数分析

人工明渠是中国北方灌区采用的主要输水方式。合理的渠道断面参数计算是水利计算中的重要环节。因此,合理的模型与较高精度的计算方法是求解渠道断面的关键。然而传统灌区混凝土衬砌渠道断面优化设计仅从最优水力断面角度出发,考虑单一水力要素,而忽视了渠道冻胀安全以及工程造价的问题。该文建立了以最优水力断面、工程造价最小为目标,满足混凝土衬砌渠道冻胀要求的数学模型。根据模型非线性的特点,利用自适应粒子群优化算法,对混凝土衬砌渠道梯形断面结构进行优化,选用自适应粒子群算法可以很好地克服算法陷入局部最优解的问题。建立的模型将混凝土衬砌量与工程占地最小作为目标函数优化。优化结果在最佳水力断面基础上,满足边坡稳定与工程量最小。最后将模型应用于黑龙江依兰县倭肯河灌区学兴干渠,分析了渠道边坡系数、渠底宽和渠道水深对目标函数的影响规律。优化结果表明,模型计算所得渠道工程占地减小1.5%,混凝土衬砌量减小1.8%。各个参数中,边坡系数对目标函数影响较大。混凝土衬砌厚度由土壤性质、冻结力大小所决定。该研究成果为提高寒区混凝土防渗渠道优化设计水平及灌区运行效益提供了理论依据。     

渠道防渗工程的冻胀破坏及防治措施

渠道防渗是一项重要的节水工程措施，由于冬季严寒，常造成一定的冻胀破坏。防治冻胀破坏，要从渠系规划布置、渠床处理、排水、保温、衬砌的结构型式、衬砌材料、施工质量、管理维修等方面综合考虑，采取针对性的回避冻胀和消减冻胀措施。     

农田水利工程中防渗渠道施工技术浅析

在农田水利工程建设过程中,常常会出现各种各样的渠道渗漏问题,使得农田水利工程的正常使用受到影响,甚至会造成一些不必要的损失,严重影响到农田水利工程的持续发展。而防渗渠道施工技术是解决这一问题的主要手段。因此,需要充分发挥这一技术在农田水利工程中的作用,在提高水资源利用效率的同时,实现对生态环境的有效保护。为实现这一目的,针对农田水利工程中防渗渠道施工技术要点进行分析,提出提高工程施工质量的措施,为农田水利工程的发展提供有利依据。     

基于弹性薄层接触模型研究衬砌渠道双膜防冻胀布设

渠道衬砌下双膜防渗层可解除渠基土冻结力,释放衬砌结构位移以适应不均匀冻胀,但会影响衬砌结构的刚度与稳定性。为研究最佳双膜防渗层布设形式及其适应性,考虑双膜防渗层接触本构及衬砌结构与渠基土的相互作用,依据基土水热力三场耦合理论建立了寒区衬砌渠道的冻胀模型,通过数值模拟仿真分析了不同断面及不同双膜防渗层布设形式的弧底梯形渠道衬砌的冻胀受力与变位。结果表明:宽浅断面渠道采用双膜衬砌结构时,膜间摩擦力过小造成刚度和稳定性严重降低以及衬砌拉应力增加。适当的膜间摩擦力可以解除部分冻结约束,调整局部不均匀冻胀,而且发挥弧底反拱作用不产生拉应力。采用PE膜与无纺布作为层间接触的双膜衬砌结构,冻胀位移方差减小25%,同时整体位移增加不超过0.2 cm,削减冻胀应力50%以上。在不显著降低结构整体稳定性前提下,其整体刚度和结构强度提高程度最大,故同时适用于窄深渠道和宽浅渠道。研究为寒区衬砌渠道中双膜防渗层的合理布设提供科学依据。     

FCSJ复合材料———新型防渗材料的应用前景

FCSJ复合材料主要成分是粉煤灰、废橡胶、废塑料、助强剂等 ;以独特配方 ,经机械加工而成型。它的优点是造价低 ,其造价是混凝土渠道防渗造价的 1/ 2 ,而且具有抗冻性、抗渗漏性 ,安装方便 ,是理想的渠道防渗材料。铁岭市水资源紧缺且损失浪费严重 ,特别是水田渠道渗漏占总输水量的 1/ 2 ,水田渠道防渗势在必行。渠道防渗采用FCSJ复合材料 ,不仅实现节水 ,还可实现废物利用 ,减少环境污染