文档介绍：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℃,~。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,%;,,%。灌区有大中型水库11座,,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。~,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。,,恢复和改善灌溉面积530万亩;,;。
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=, B=;
对陕西泾惠灌区: A= , B=。
设计冻深
式中: K1-遮荫系数。可选用K1=;
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=;
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。