第七讲渠道防渗工程

渠道防渗工程在我国有着悠久的历史，群众对此有丰富的经验。据《新疆图志》记载，光绪六年（１８８０年），哈密县修石城子河时，左宗棠曾用毛毡铺垫渠坡渠底进行防渗，把水从山口引入灌区进行军屯。新疆的坎儿井灌溉工程，也是一种暗渠输水防渗工程。比新疆年代更久远的四川都江堰灌区，很早就采用干砌卵石的渠道防渗技术。渠道防渗除可提高渠系水的有效利用系数，还具有防止渠道冲刷、淤积和坍塌，缩小输水时间和灌水周期，节省管理养护用工和管理费用，节约耕地，防止土壤次生盐渍化、沼泽化的作用。据统计我国农业用水量占全国年用水总…     

忻定干渠土工膜防渗技术及效果

防渗渠道的年久失修是目前灌区普遍存在的问题，滹沱河灌区在１９９０～１９９１年的干渠防渗工程改造中，针对以往混凝土预制板防渗和浆砌石护坡防渗存在的问题，采用浆砌石──土工膜防渗新形式，并在施工的放线、砌筑、勾缝技术上进行改革，取得良好效果，工程效益显著。     

浅析渠道节水改造工程防渗设计与施工

本文详细分析了我国灌区渠道渗漏的原因,从灌区渠道的实际情况、施工方案的设计、防渗材料的选择以及重点技术管控等方面重点探讨我国渠道节水改造工程的防渗设计与施工要点,以期为提高我国渠道节水改造工程防渗设计与施工的技术水平助力。     

聚合物纤维混凝土在渠道防渗中的应用

在渠道混凝土防渗工程中，防止或减少混凝土裂缝，提高混凝土的变形能力一直是主要技术问题之一。本文结合开水库灌区渠道防渗工程特点，对聚合物纤维混凝土的拌和工艺和主要性能进行了研究，并将研究成果应用于该工程的填方渠道防渗衬砌中，在基本不增加工程投资的情况下，渠道防渗混凝土的抗裂能力和抗渗能力显著提高，经济效益显著。     

高邮灌区渠道防渗项目价值工程分析

高邮灌区有效灌溉面积3.926万hm2,渠系由干渠、支渠和斗渠三级渠道组成,为实现渠系防渗经济效益最大化,以各级衬砌渠道为价值工程分析对象,采用功能系数法对灌区渠道防渗工程项目进行了价值分析。对象功能主要包括节水、节省维护费用和节地,对象成本值即为衬砌费用。经计算,干、支、斗三级防渗渠的价值系数分别为0.957,1.172和0.891,这表明应适当扩大支渠的衬砌数量。在此基础上,根据项目总成本约束和功能指数计算了干渠、支渠和斗渠衬砌的目标成本,从而为灌区渠道防渗工程项目资金的调整配置提供了依据。     

寒区渠道防渗工程优化模式研究

通过对国内外灌区渠道防渗工程模式和新材料、新设备应用情况的调查了解,以及黑龙江省19个大型灌区渠道防渗工程现状分析,规划了适合寒区特点的防渗方案,并使重点方案在试验区进行2年对比试验,同时对各试验方案的优越性进行了模糊判定,提出了适合寒区气候特点并适应地区经济发展水平的各级渠道防渗工程的优化模式干、支渠素土膜料的模式为最佳,其次为边坡混凝土膜料、底素土膜料分区护砌模式;斗、农渠混凝土U形槽模式为最佳。     

忻定干渠土工膜防渗技术及效果

防渗渠道的年久失修是目前灌区普遍存在的问题，滹沱河灌区在１９９０－１９９１年的干渠渗工程改造中，针对以往混凝土预制板防渗和浆砌石护坡防渗存在的问题，采用浆砌石－－土工膜防渗形式，并在施工的放线、砌筑、勾缝技术上进行改革，取得良好效果，工程效益显著。     

滹沱河灌区渠道防渗设计

滹沱河灌区原建设目标为清洪水两用灌区，田块是适于大水漫灌的长地畦，灌溉工程配套不健全，不仅渠道防渗标准低，而且得不到及时维修或更新改造，建筑物老化损坏严重，许多工程带病运行，致使灌溉水利用系数极为低下。据统计，干支渠防渗严重老化损坏34．5km，占现有干支防渗渠道的58．7％，直接影响灌溉输水和排水，形成一方面灌区缺水严重，而另一方面水资源又严重浪费的状况，加剧了灌区的供需水矛盾。因此，从1999年开始对灌区进行续建配套和节水改造。首先对全灌区的一级自流灌溉渠道忻定、广济干渠和支渠进行防渗改造。     

苏北平原区渠道防渗工程评价和方案优选方法

为了科学评估各渠道防渗方案,根据工程成本、生态环境效应和施工工艺等3个方面,构建了渠道防渗工程评价指标体系.以江苏省宿迁市船行灌区防渗渠道为例,借助超级决策软件,引入模糊集理论建立多属性决策模型,采用网络分析法和熵权模糊方法,结合实际情况对灌区4种渠道防渗方案进行了综合评价,并确定不同渠道防渗的最佳方案以对工程的方案进行优选.结果表明:一级指标体系中的施工工艺所占的权重最大,工程成本居次,生态环境效益的最低,各不同渠道防渗方案的优劣程度差异明显,最优的方案1其相对接近度值为0.65,方案2和3其次,方案4的相对接近度值最低,为0.37.评估结果较好地反映了平原区渠道防渗的特点并符合当地渠道的实际情况,可为苏北平原灌区的防渗工程的发展提供科学依据.     

浅析渠道防渗修理问题

渠道防渗工程设计、施工质量好坏，以及投入运行之后的维护管理状况，直接关系到灌区工程的输水灌溉效益，本文对渠道防渗在工程运行中存在的问题提出了较有针对性的维修和加固方法。     

不同空间尺度下灌区灌溉水利用效率研究——以察尔森灌区为例

根据察尔森灌区2013-2014年实测数据,应用实测法与水量平衡法计算了田间水利用效率,通过典型渠道测试法计算了渠道水利用效率,在此基础上计算了察尔森灌区不同空间尺度下灌溉水利用效率;同时应用首尾法测算了察尔森灌区的灌溉水利用效率。结果表明,察尔森灌区从田间到斗渠尺度以及支渠到干渠尺度灌溉水利用效率降低明显,下一步灌区节水改造的重点是斗渠及干渠的工程建设和运行管理;首尾法所得灌区尺度下的灌溉水利用效率略大于典型渠道测试法,原因在于首尾法考虑了部分回归水的利用。     

渠道防渗工程技术

渠系输水损失占渠首总引水量的50％,渠道防渗是我国目前应用最广泛的节水工程技术。本文从渠道的断面形式、防渗结构及材料等方面作了探讨,并介绍了特种土基渠道对渠床的处理办法。     

基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法

提出基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法,合理规划大桥水库灌区渠系配水,提高水资源利用率,降低无效弃水以及对生态环境的影响。以配水结束后灌区各渠系缺水量、渠道输水损失量以及农作物生产带来的灰水足迹三者最小为大桥水库灌区渠系规划多目标决策函数,以渠道输水能力、水量和时间为约束条件,构建大桥水库灌区渠系规划的多目标决策模型;以栅格法构建路径规划的运行环境,通过移动几率优化、信息素挥发系数自适应调整两方面改进蚁群算法,通过改进蚁群算法寻优获取渠道缺水量、输水损失量、灰水足迹最小的水库灌区渠系规划结果。实验证明：该方法可以有效规划大桥水库灌区渠系的水资源,规划后的灌区渠系在缺水量、渠道输水损失量以及灰水足迹方面都有较好的表现,且效率高、应用性强。     

应用方差分析方法研究内蒙古河套灌区用水量影响因素

运用方差分析方法研究了河套灌区1990-2000年单位面积灌溉用水量变化的影响因素.结果表明:渠道衬砌、渠系配套建设等工程节水措施和用水管理措施对减少灌区用水量产生显著影响,而种植结构调整因素和降雨对灌区用水量产生的影响并不显著.在将来的节水改造中,应继续加强种植结构调整以增强节水效果.本研究所建立的模型拟合优度好,能准确地解释和评价灌区用水量的影响因素.     

灌区耗水量变化对地下水均衡影响研究

从宝鸡峡灌区水资源形成及转化的角度出发界定了灌区耗水量的概念。通过对灌区水量平衡关系分析,建立了灌区地下水量平衡模型,通过模型计算与分析,结果表明渠系及田间入渗补给量、地下水开采量是主要的地下水平衡要素;宝鸡峡灌区1991~2003年渠系蒸发及浸润损失量和渠系渗漏补给量总体呈递减的趋势,当渠首引水量和渠系利用系数一定时,渠系蒸发及浸润损失量和渠系渗漏补给量呈反比关系。灌区田间灌溉耗水量与田间灌溉入渗补给量也呈递减趋势;灌区地下水耗水量和地下水开采量总体呈上升趋势。     

小型U形渠道适宜量水设备浅析

在节水灌溉技术的推广应用中,灌区量水是一项基础的、关键性的技术.灌区量水设施灌区节水、实现水资源高效可持续利用具有重要意义。随着节水农业的发展和水价制度的改革，迫切需要研究并推广可对灌区末级渠系计量的量水设备。抛物线形移动式量水堰板和便携式量水槽是针对小型U形渠道测流而提出的量水设备，具有使用方便，结构简单等优点。通过对2种量水设备的比较，模拟分析了在不同渠道条件下的量水性能指标。结果表明：2种量水设备的量水精度均可满足灌区测流要求；抛物线形移动式量水堰板测流幅度大，渠道适应性好；在可以适用的缓坡渠道条件下，可优选便携式量水槽。     

河套灌区渠系优化配水模型应用研究

优化渠系配水过程是缓解灌区水资源压力,实现农业高效节水的重要举措.以河套灌区总干渠、干渠两级渠系作为研究对象,将水流过渡平稳和渠道渗漏量最小作为优化目标,建立渠系优化配水模型,采用回溯搜索算法(BSA)、多目标粒子群算法(MOPSO)以及向量评估遗传算法(VEGA)进行求解.结果显示,BSA,MOPSO,VEGA这3种算法所求的配水时间分别为30.96,11.65,29.96 d;3种算法所得的阀门开启时间点的偏态系数分别为-0.048,0.068,0.566,表明BSA和MOPSO更能保证灌溉水在渠道运输中的稳定性.考虑渠首水位季节性变化对灌区引水时间产生的限制作用,BSA和MOPSO分别更适用于渠首引水量较少、充足的情况.考虑配水时间的集中程度以及干渠的地理位置分布,BSA和MOPSO更有利于实施分区管理措施.     

Using an ADCP to determine canal seepage loss in an irrigation district

Seepage from earthen irrigation canals represents substantial water loss in irrigation districts. Historically, the determination of canal seepage was accomplished using the inflow-outflow method with propeller and electromagnetic type flow meters. This method was difficult, time consuming, and limited by measurement device accuracy. In recent years, advances in technology have lead to the widespread use of Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP) for discharge measurements in streams and rivers. Even though ADCP use has become widespread for stream discharges, studies to determine canal seepage using this new technology are limited. Using an ADCP, extensive field measurements were conducted in the Middle Rio Grande Conservancy District. This paper describes the ADCP measurement protocol used to measure irrigation canal seepage and presents predictive equations for determining canal seepage based on flow rate and canal geometry.     

复式断面渠道渠系水利用系数测算方法研究

【目的】研究采用复式断面渠道的灌区渠系水利用系数更精确地测算方法。【方法】采用动水测定法测定了渠道各断面水力要素,之后通过修订后的戴维斯-威尔逊公式和考斯加科夫渠道渗漏经验公式求得研究区域复式断面渠道渠系水利用系数,对比分析了各渠道水损失以及渠系水损失量。【结果】动水测定法更适合不断流复式断面渠道水力要素的测算;采用标准梯形断面渠道衬砌的方式渠道损失最小;考斯加科夫渠道渗漏经验公式求得灌区渠系水利用系数为0.75,而戴维斯-威尔逊公式求得灌区渠系水利用系数为0.82,更加接近实际值0.86,精确度提高了9.5%。【结论】由于占地、开挖等影响因素,灌区渠系衬砌后多形成复式断面渠道,灌区渠道衬砌优先采用标准梯形断面衬砌方式。对于这类渠系工程,动水测定方法明显优于典型渠道测量方法,戴维斯-威尔逊公式也更适用于复式断面渠道的渠系水利用系数的测定。     

全国纯井灌区类型构成对灌溉水有效利用系数的影响分析

对2007—2012年全国纯井灌区不同类型有效灌溉面积占纯井灌区有效灌溉面积的比例与纯井灌区灌溉水有效利用系数进行多元回归分析,建立了灌溉水有效利用系数模型。结果表明,5种灌溉类型灌溉面积占比对纯井灌区灌溉水有效利用系数的影响程度为:微灌>喷灌>管道输水地面灌>防渗渠道地面灌>土质渠道地面灌;各省、全国纯井灌区灌溉水有效利用系数模拟值与实测值误差分别在±10%、2%以内。