渠道防渗抗冻新材料与新技术_何武全
渠道防渗抗冻新材料与新技术
区域治理水利资源与建设在我国的西北地区,渠道防渗工程容易受到冻害破坏,一旦开始了冻胀,一般的衬砌结构经过反复的冻结溶化,衬砌断裂,导致防渗失效。
因此在严寒的北方地区渠道防渗抗冻措施是否得当至关重要。
受冻害威胁的渠道,主要是因为渠基土发生冻胀,防治渠道冻害主要有两种方式,一是回避冻胀,二是削减冻胀。
在寒冷地区回避冻胀不太可能,必须采用有效的措施减小冻胀量,也就是将渠床基土的最大冻胀量消减到衬砌结构允许的变位范围内。
一、防渗工程技术及渠道防渗抗冻新材料土料防渗、砌石防渗、混凝土衬砌防渗、塑料薄膜防渗等渠道防渗的措施有很多种,我们在选择方案时必须充分论证、因地制宜,尽量采用成熟的方案,并在工作中不断探索改进。
常用的防渗抗冻材料有:(一)新型复合土工合成材料GCL新型复合土工合成材料GCL是在压实性黏土衬垫基础上发展而来的,GCL最早用于工程是在1986年美国的一座垃圾填埋场衬垫系统中,大约在同一时期,德国也研究应用了另一种GCL产品,并成功地应用于渠道防渗、运河衬垫系统、垃圾填埋场衬垫系统等,取得了较好的防渗漏效果。
GCL的结构组成是两层土工合成材料之间夹封膨润土,通过针刺,缝合或黏合而成,也有的GCL产品只有一层土工膜,其上有用粘合剂粘合的一层薄薄的膨润土。
GCL 是利用膨润土的膨胀性防渗,利用土工织物来承载和护面的结构形成,它与土工膜同属土工合成材料,在渠道防渗应用中除具有土工膜的所有优点外,还具有柔性极好,抗张应变的能力强,在张应变达20%的情况下,其渗透率不增大。
(二)新型固化土防渗材料土壤固化剂是一种新型固化土防渗材料,具有其他传统防渗材料所不具备的一些特点,其作用对象是各类土壤,材料来源丰富,应用范围广并且有很好的防渗效果,渗透系数1×10-6~1×10-8cm/s,土壤固化剂用于渠道防渗工程上,具有可就地取材,工程造价低,施工简单方便防渗效果较好等优点,但存在抗冻性不稳定,耐久性差。
渠道防渗防冻胀技术(4)
不同类型区典型工程渠道防渗防冻胀技术应用模式及效果评价报告中国灌溉排水发展中心二〇一〇年十二月目录1 我国渠道防渗防冻胀技术发展概况.................................................................- 1 - 1.1 渠道防渗防冻胀技术发展情况.....................................................................- 1 - 1.2 防冻胀结构形式.....................................................................................................-3 -1.2.1混凝土U形防渗渠道.....................................................................................................- 3 -1.2.2复合材料防渗结构形式..................................................................................................- 3 -1.3 防渗、防冻胀新材料与新技术.....................................................................- 4 -1.4 渠道防渗工程经济分析和质量监管..........................................................- 7 -2 渠道防渗防冻胀主要技术措施............................................................................- 8 - 2.1 渠道防渗工程的冻害类型及破坏形式.....................................................- 8 -2.1.1冻害类型.........................................................................................................................- 8 -2.1.2冻害破坏形式.................................................................................................................- 9 -2.2 渠道防渗工程冻胀破坏成因及特征...........................................................- 15 -2.2.1冻胀破坏成因...............................................................................................................- 15 -2.2.2渠基土的冻胀特征.......................................................................................................- 17 -2.3 渠道防渗防冻胀主要技术措施.....................................................................- 19 -2.3.1回避措施.......................................................................................................................- 19 -2.3.2削减措施.......................................................................................................................- 20 -2.3.3结构措施.......................................................................................................................- 21 -2.3.4管理措施.......................................................................................................................- 21 -3 不同类型区典型工程渠道防渗防冻胀技术应用及效果评价..........- 22 - 3.1 渠道防渗防冻胀类型区划分...........................................................................- 22 - 3.2 不同类型区典型工程渠道防渗防冻胀措施及效果评价................- 24 -3.2.1西北地区.......................................................................................................................- 24 -3.2.1.1 新疆兵团北屯灌区........................................................................- 24 -3.2.1.2 新疆呼图壁河灌区........................................................................- 29 -3.2.1.3 新疆三屯河灌区............................................................................- 32 -3.2.1.4 甘肃景电灌区...............................................................................- 39 -3.2.1.5 甘肃友联灌区...............................................................................- 44 -3.2.2东北地区.......................................................................................................................- 48 -3.2.2.1 黑龙江音河灌区............................................................................- 48 -3.2.2.2 黑龙江引汤灌区............................................................................- 52 -3.2.2.3 黑龙江江东灌区............................................................................- 57 -3.2.2.4 黑龙江悦来灌区............................................................................- 59 -3.2.2.5 黑龙江龙头桥灌区........................................................................- 60 -3.2.3华北地区.......................................................................................................................- 62 -3.2.3.1 内蒙古河套灌区............................................................................- 62 -3.2.3.2 河北石津灌区...............................................................................- 78 -3.2.3.3 山东簸箕李灌区............................................................................- 85 -4 渠道防渗防冻胀技术应用模式..........................................................................- 88 - 4.1 置换措施应用模式................................................................................................- 89 - 4.2 保温措施应用模式................................................................................................- 89 - 4.3 排水措施应用模式................................................................................................- 90 - 4.4 适应冻胀变形断面形式应用模式................................................................- 92 -4.5 复合防渗防冻胀技术应用模式.....................................................................- 92 -5 结论及建议....................................................................................................................- 95 - 5.1 结论................................................................................................................................- 95 - 5.2 建议................................................................................................................................- 95 -在我国北方寒冷地区,由于负温的作用,已建的渠道衬砌与防渗工程都不同程度遭受到冻胀破坏,不仅影响了工程的正常运行,增加了工程管理维修的难度和费用,也影响了防渗效果,有的甚至完全失去了防渗的作用。
我国渠道防渗工程技术的发展现状与研究方向
第 8卷 第 1 期 20 2 整 3月 0
防 渗 技 术
Te h i u f e p g o to c n q eo e a e C n r l S
Vo N0 1 L8 .
M a .. 0 2 r 2 0
我国渠道 防渗工程技术的发 展现状与研究方 向
膜 料等材料作为渠道防渗层 , 达到防止渠道渗漏的 目的 。近 2 o年来 , 渠道 防渗 工程 技术 引起普 遍重视 并得 到迅 速发展 , 防渗材 料 、 在 防渗断面 结构 形式和
防治 冻胀 技术方 面取 得 了许 多研 究成果 。 目前 , 渠道 防渗 由单一 材 料 向复 合 材料 、 由单 一结 构 向复合 结 构 和 由 以人 工 施工 为 主 向机 械 化 半 机 械 化 方 向发
渗节 水潜 力很 大 渠道 防渗 后 , 一方 面可 以提 高水的 利用 率 , 缓锯
农业 用 水供需 矛 盾 , 约 的水可 扩大灌 溉面 积 , 节 促进
制、 抗冻性较差 、 养护工程量大 。随着渠道 防渗 维修 工程技术的发展 , 各种防渗新材料和新技术的应用 ,
传统 的土料 防渗 措施 正在逐 年减 少 。
2 1 2 水 泥 土 防 渗 ..
农业 生 产的 发பைடு நூலகம் ; 另一方面 可 以降低地 下水 位 , 防止
和 改 良盐 碱地 和 沼 泽地 , 利 于 生 态环 境 和 农业 现 有
代 化建设 。 因此 , 一步发 展和推 广渠道 防渗工程 技 进 术 , 缓 解我 国水 资源 供 需矛 盾 和 国 民经 济 持续 发 对 展具有重 要 的战略 意 义 。
水泥土 为土料 、 泥和 水拌合 而 成的材 料 , 主 水 其
渠道衬砌防渗及抗冻技术在灌区的应用
关 键 词 : 鸡 峡 灌 区 ; 道 ;防 渗 及 抗 冻 技 术 ; 用 宝 渠 应
中 图 分 类 号 :2 7 ¥ 7 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 : 6 19 3 ( 0 2 0 — 0 70 1 7 - 1 1 2 1 ) 30 4 — 4
Ap i a i n o plc to f Cha e ni g S e g n r la d nn lLi n e pa e Co t o n Fr s ss a e Te hn l g n I r g to e s o tRe i t nc c o o y i r i a i n Ar a
CH ENG - hu Ya c n ( ain Irg to a a e n tt no a j i riain Ad n srtv u e u.Xin a g h a x 1 0 0,Chn ) M l riain M n g me tS ai fB oi aIrg t miitaieB ra a o x o a y n ,S an i7 2 0 ia
衬 砌 10 7 5 m ; 渠 1 4 7 . 6k 分 02 2条 , 37 4 8 m , 长 5 . 3k
Ke rs a j i riain ae ; h n e;e p g o to n r s e itn e tc n lg ; p l a in ywod :B oi airg to ra c a n l se a ec nr la d fo trssa c eh oo y a pi to x c
第 1卷 第 3 1 期 201 2年 9 月
J u杨lo r a 凌Ya gig 技 t术a LTe nc 报 e n f n n c o e 学 c ia o l
浅谈渠道防渗工程中的抗冻技术设计
施分述 如下 :
3 1 渠道选 线及渠系布置 , 渠道选线对 防治冻胀 关系很大 , 若条件许 可, 应尽可 能使渠 线行 经以粗粒土 为主 , 地下 水位较深的地 区 , 在地 基透水性 不良及地下水 位 较高 的地区 , 应尽可能 做成填 方渠道 , 抬高 渠底。 在 灌区内部 的渠系布置 , 应注意 防止田间 灌 溉渗 漏水补 给下 一条平 行 等高线 渠道的 土
冻 胀土 的寒冷 地 区以及 地下水 对砼具 有 侵蚀 性 的地区 , 渠道防渗设 计如果对抗冻 问题考虑 不 足 , 必会影 响到整 个工程 效益的发 挥 , 势 从
而 造成 国家 财 产的 损 失 。
3防治 冻胀 的措施
从5 0年代至 今 , 巴州的水 利工作 者在防 治 冻胀 设计方 面积 累 了一定 的经验 。 针对我 区渠道冻胀破 坏的实 际特 点 , 渠道防治冻胀 在 设 计过程 中, 主要在渠 道选线 、结构设计 、渠 基换填 、增设 隔热保温 层等方面着手 , 结合 实 际工程特 点 , 做好渠道抗 冻设计 。现将这些措
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Sci ence an Techn og d ol y Consu tng l i Her al
刍议渠道防渗新技术在新疆的推广与应用
刍议渠道防渗新技术在新疆的推广与应用在社会经济迅猛发展的今天,渠道的防渗技术也在不断的改进创新。
就施工经验和技术的创新方面来看,新疆的水利工程建设在防渗技术的新工艺、新材料和新技术方面都有着一定的突破。
随着这些新鲜血液的加入,就在一定程度上加快了施工的进度,使工程的施工质量也得到了改善。
在未来新疆的渠道防渗建设中,进行有效的规划和计划建设渠道的防渗工作可以提高渠道水利的利用系数,从而能够发挥出防渗工程的作用,在今后防渗工程的治理中有效的运用新技术,可以实现了在新疆地区渠道防渗技术的推广。
所以,本文就渠道防渗新技术在新疆的推广与应用进行仔细的研究和分析。
标签:渠道防渗技术;推广和应用;研究与分析自20世纪50年代以来,新疆已经开始在渠道的防渗技术上的应用进行了一定的研究。
从多年的渠道防渗技术上来看,无论是哪种防渗形式都有一定的节水作用,但是根据目前的防渗工作来看,所面对的问题是采用什么结构形式的防渗技术才能满足经济实惠、抗冻能力强、防渗效果好以及延长使用寿命,在此基础上可以减少渠道在进行输水过程中的损失,又可以增加输水能力。
石头和草皮是渠道防渗初期使用的材料,而随着社会经济的不断发展,新型的建筑材料已逐渐走入渠道防渗的建筑中,混凝土以及塑料薄膜等材料的在防渗建筑中得到大规模的推广和应用,使得渠道防渗在进行建筑材料中有了更多的选择。
一、渠道防渗的技术(一)砌石防渗渠道在进行新疆的渠道防渗建设中,按照材料的选择和砌筑的方式来看主要有干砌卵石渠道、浆砌块石渠道、干砌块石渠道、干砌卵石等渠道。
干砌卵石和干砌石块等渠道具有一定的防冲、防渗、抗磨能力。
又因为它们的防渗能力没有混凝土和塑料薄膜强,在现代的建筑中其性能已经难以够满足节水发展的需求。
就渠道的断面而言,浆砌石渠道可以分为梯形断面砌石渠道、挡土墙式矩形断面砌石渠道等。
又因为梯形渠道的边坡较为稳定,所以在建筑中多采用单层砌石的方法。
矩形断面防渗主要作用在土石山区,由于渠道的流量较少,通常也利用单层砌筑的方式。
新型防水材料在渠道防渗处理中的应用
新型防水材料在渠道防渗处理中的应用摘要:聚乙烯丙纶复合卷材(sbc材料)是一种新型防水材料,具有耐热、耐寒、耐腐蚀、抗老化、热塑性好、抗拉力大、延伸率高、抗撕裂性强等优点。
适用于工业、民用建筑。
同时它具有工艺简单、造价低廉、施工周期短的优势,对一些水工程防渗处理时,如何使用这些新材料,效果如何,需要我们不断的进行探索。
关键词:防水材料;防渗处理;应用渠道渗水是水利工程最常见的一种危险隐患,如何处理渗漏,也是水利工程中一直讨论的话题。
长期以来,围绕渗漏与反渗漏,总结出一些好的经验和方法,如灌浆处理、敷设土工膜防渗等。
但这些方法工艺复杂、投资大、施工工期长,对一些要求投资小、工期短的小型水利工程(如灌溉斗支渠)防渗处理不太适用。
如何处理这种小型水利工程渗漏问题,消除安全隐患,本文以汉惠渠灌区南干渠三级抽水渠道(以下简称三级渠道)防渗处理中使用新型防水材料的应用做一些介绍。
1.概况三级渠道位于定军山诸葛村,经由南干渠三级抽水到达该段渠道,灌溉元坪村、诸葛村约500亩农田。
渠道全长约1千米,其中300米为粘土填方渠道,约10米高,顶部开渠。
两侧坡比1:1。
渠道原为土渠,因渠道渗漏,影响到坡脚居民房屋,2009年对渠道进行了衬砌改造,采用UD80浆砌石渠槽,渠道开口1.05米,渠深0.85米,壁厚0.3米,M10砂浆抹面。
两年后,该段渠道再次出现渗漏现象。
南干渠三级抽水渠道防渗处理段2.施工方案的选定经过现场查勘,渠道底部有纵向连续裂缝,裂缝宽度约2厘米,初步判断是因为原黏土填方经长时间水浸泡造成不均匀沉降后,造成连续裂缝渗透导致渗水严重,渠道水损失大,对渠道、填方基础及坡脚民房安全造成威胁。
针对这种状况,提出三种解决方案:一是重新浆砌石改造;二是全断面现浇混泥土;三是利用新型防水材料—聚乙烯丙纶复合卷材(sbc材料),进行防渗处理。
一、二方案需要对原渠槽进行拆除后施工,投资较大、工期也较长;二是当时已到育秧期,即将进入夏灌,时间不允许。
北方地区渠道防渗抗冻胀技术探讨
北方地区渠道防渗抗冻胀技术探讨在我国的北方地区,渠道防渗工程容易受到冻融破坏,导致防渗失效。
文章介绍了北方地区灌溉渠道防渗抗冻胀的一些措施与方法。
标签:渠道;防渗;抗冻胀1 引言随着全球淡水资源危机的加剧,合理利用水资源引起了全世界的高度重视。
在解决水资源的对策中,最为重要的是节约用水,提高水的利用率。
在我国,农业灌溉用水浪费严重,特别是渠道渗漏损失的水量很大,所以必须重视并积极研究推广渠道防渗技术。
而在北方地区,渠道防渗工程容易受到冻胀破坏。
这就要求我们在渠道施工中必须考虑到防渗与抗冻胀两方面因素,只有做好这两项工作才能确保渠道的正常运行。
2 渠道工程常用的防渗措施渠道防渗技术是我国目前应用最广泛的节水工程技术措施之一,它可以极大地减少农业灌溉用水的浪费,节水潜力巨大。
渠道防渗是节约用水、实现节水型农业的重要内容。
2.1 土料防渗最原始的防渗方法是将渠道内的原始黏性土料进行压实,此方法虽然有价格便宜,就地取材等优势,但防渗效果不很明显。
特别是长时间运行后,渠道内会滋生杂草,阻慢了水流,加大了渗漏量。
2.2 膜料防渗20世纪60年代以来,我国大量采用土工膜作为防渗材料,取得了较为理想的防渗效果。
复合土工膜的出现大大提高了膜料自身的结构强度、抗穿刺、抗滑等性能,再结合埋铺式膜料防渗的方法,使膜料埋入土料等保护层下避免了光的照射,大大延长了使用寿命。
2.3 混凝土防渗近年来,混凝土衬砌渠道得到了广泛的应用与传播,是目前主流的渠道防渗措施。
它的优点是防渗效果好,耐久性强,糙率小,可以减少沿程水头损失,允许流速大,强度高,易管理维护。
缺点是适应变形能力差。
3 衬砌渠道抗冻胀措施的发展在我国的北方地区,渠道防渗工程容易受到冻融破坏,冻害是衬砌渠道破坏的最主要因素之一。
渠床一旦开始了冻胀,一般的衬砌结构经过反复的冻结溶化,衬砌断裂,导致防渗失效。
因此在严寒的北方地区渠道防渗抗冻措施是否得当至关重要。
受冻害威胁的渠道,主要是因为渠基土发生冻胀,防治渠道冻害主要有两种方式,一是回避冻胀,二是削减冻胀。
渠道防渗工程新材料、新技术的运用解析.doc
渠道防渗工程新材料、新技术的运用解析作者:依巴代提·力提甫来源:《大陆桥视野·下》2013年第06期摘要在工程施工中,推行节水灌溉方式和节水技术、推广应用优秀的防渗形式及先进的防渗技术是非常必要的。
渠道防渗是传输节水的关键,因此,本文介绍了几种不同材料、不同结构形式的工程防渗技术。
关键词新型材料渠道防渗工程应用一、概述2001年以来,国家灌溉试点工程和节水续建配套工程的开展,对骨干渠道工程进行了大规模渠道防渗,并利用地方配套资金和群众筹资,对部分支斗渠等田间渠道工程进行了防渗。
建设过程中,不断进行新技术、新材料、新工艺的探索和推广应用,防渗工程取得了一定成效。
防渗工程质量、建设管理和施工水平等方面有了很大提高。
二、以科研为先导,加快新技术的推广应用近年来,通过总结灌区内防渗渠道横断面设计经验,根据水流条件、抗冻胀效果、施工难易程度、结构美观等方面综合考虑,在不同级别的渠道上先后选用了梯形、圆弧坡角形、圆弧底形、U形等多种结构形式,形成了大型渠道梯形、中小型渠道曲线形的最佳断面组合。
灌区在进行渠道防渗工程建设的同时,结合生产实践,进行了多项试验研究工作,先后完成了渠道测渗试验方法、水泥土水泥砂浆复合材料渠道衬砌实验研究、节水高产稳产示范区试验研究、混凝土防渗渠道防冻胀研究等项目,并及时把研究成果应用到灌区渠道防渗工程中。
三、推广应用新材料,提高防渗工程技术含量在伸缩缝处理上,除继续沿用具有韧性好、黏接力强、低温不断裂、使用寿命长、施工方便等优点的“两毡三油”作为填缝材料以外,还应用了PE闭孔泡沫塑料板。
在防抗冻胀结构方面,应用了聚苯乙烯泡沫保温板等。
1.PE闭孔泡沫塑料板的应用。
从2003年开始,灌区开始使用PE闭孔泡沫塑料板作为混凝土防渗板接缝材料,该材料具有密度小、回复率高、具有独立的气泡结构。
同时,还具有表面吸水率低、防渗透性能好、耐老化性能优良、低温不脆裂、高温不流淌、可按断面形状裁剪或黏结、施工方便等特点。
渠道防渗防冻胀技术应用情况
渠道防渗防冻胀技术应用情况1、灌区概况兴电灌区位于甘肃省中部靖远县与宁夏回族自治区海原县、中卫县接壤地带的兴堡子川,属全国高扬程提水的大型灌区。
地处于东经104°33′~105°18′之间,北纬36°50′~37°10′之间,海拔高程1350~2150之间,灌区内土地面积130多万亩,宜农面积120万亩,其中甘肃境内80万亩,宁夏境内40万亩。
工程于1976年8月开始勘测工作,同年10月向全县抽调民工开始开工建设。
1977年甘肃省水电设计院提交了工程补充设计报告,1978年列入省基建计划。
1983年列入国家“三西”建设项目,1984年总干渠建成通水,1985年~1987年东、北干相继建成通水,并逐步发挥工程效益。
兴电工程总扬程477.75m,设九级泵站提水,安装水泵89台套,总装机容量6.374万kw,工程设计提水流量10m3/s,年提水1.2亿m3,设计灌溉面积30.18万亩。
现已发展有效灌溉面积32万亩。
主要有总干渠1条,29.79Km,东干渠1条,38.84Km;北干渠1条,20.56Km;支干渠7条,80.93Km;支渠45条总长183.04Km;斗渠592条,总长890Km,各类建筑物共14950座,灌区配套简易公路350Km。
灌区西北边紧靠腾格里沙漠边缘,多年平均降雨量200多mm,且分配不均,其中有60%集中在7、8、9三个月中,年蒸发量2390 mm,多年平均气温8.7℃,最高气温35.7℃,最低气温-30℃,多年无霜期170天,日照时间2518小时。
干旱少雨,日照时间长,光热资源丰富。
缺水是制约本灌区人民生存的主要因素。
灌区作物以小麦、玉米为主,兼有糜子、谷子、洋芋、豆类、胡麻、枸杞、瓜果、蔬菜等多种粮食作物和经济作物。
灌区适宜杨、槐、榆、苹果、梨树等树木资源和甘草、杜仲、板蓝根、柴胡等一些中药材生长,是开发大型灌溉农业、林草及牧业的理想之地。
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述新型PVC防渗抗冻水渠材料是一种具有防渗和抗冻功能的材料,适用于各种水渠的建设和维护。
本文将详细介绍该材料的特点、应用以及优势。
新型PVC防渗抗冻水渠材料采用了高质量的聚氯乙烯(PVC)作为主要原料,通过特殊工艺制成。
与传统的水渠材料相比,该材料具有以下特点:新型PVC防渗抗冻水渠材料具有良好的防渗性能。
它采用特殊的制造工艺和材料配方,能有效地防止水渠渗漏。
在水渠的施工中,材料能够紧密地与基层结合,形成坚固的防渗层,确保水渠不会出现渗漏问题。
新型PVC防渗抗冻水渠材料还具有优异的抗冻性能。
在寒冷地区,水渠面临着结冰和裂缝的问题,而该材料可以有效地抵御寒冷气候的影响。
它具有良好的耐低温性能,能够在极寒的条件下保持稳定的性能,不会出现冻裂和破损的情况。
新型PVC防渗抗冻水渠材料还具有较强的抗老化性能。
它采用了特殊的材料配方,能够抵御紫外线、酸碱等外部环境的侵蚀,保持材料的稳定性和使用寿命。
经过多年的使用,材料仍能保持原有的性能和外观,不会出现龟裂、褪色等问题。
新型PVC防渗抗冻水渠材料的应用十分广泛。
它可以用于各种类型的水渠,如农田渠、城市排水渠、人工河道等。
无论是在农业生产中还是城市建设中,水渠的防渗和抗冻问题都非常重要,而该材料正是解决这些问题的理想选择。
使用新型PVC防渗抗冻水渠材料有诸多优势。
它的施工和维护成本相对较低。
由于材料具有良好的防渗性能,可以减少对渠道的频繁维护和修补,降低了维护成本。
材料采用了环保的制造工艺和材料,对环境无害。
材料具有较长的使用寿命,可以提高水渠的使用效率和经济效益。
新型PVC防渗抗冻水渠材料具有防渗、抗冻和抗老化等优良性能,广泛适用于各种水渠的建设和维护。
使用该材料可以解决水渠渗漏和冻裂问题,提高水渠的使用寿命和经济效益。
随着科技的不断进步,相信新型PVC防渗抗冻水渠材料将在未来得到更广泛的应用。
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述1. 引言1.1 研究背景近年来,随着城市化进程的加速和工业化的发展,水资源的保护和管理变得尤为重要。
传统水渠材料存在着防渗性能不佳、易被冻融损坏、环境污染等问题,给水资源的有效利用和保护带来一定困难。
研发一种新型PVC防渗抗冻水渠材料成为了亟待解决的问题。
目前,市面上的水渠材料多为混凝土、钢筋水泥等传统材料,这些材料存在密封性差、耐寒性低等缺陷,难以满足现代化水资源管理的需要。
而新型PVC材料具有优异的防渗性能、耐寒性强、易加工成型等优点,是制作水渠的理想材料之一。
开发新型PVC防渗抗冻水渠材料具有重要意义,可以有效提升水渠的使用寿命和防渗性能,有助于水资源的保护和管理。
在这样的背景下,开展新型PVC防渗抗冻水渠材料的研究具有重要的实践意义和广阔的应用前景。
通过本研究,可以为水资源管理领域提供更好的解决方案,推动水渠材料的创新和发展,促进社会可持续发展。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨新型PVC防渗抗冻水渠材料在水利工程中的应用潜力,评估其在防渗和抗冻性能方面的优势,并寻找制备方法和应用领域的最佳途径。
通过对市场前景和环保优势的分析,为新型PVC防渗抗冻水渠材料在工程实践中的推广提供科学依据。
本研究旨在强调新型PVC防渗抗冻水渠材料在水利工程中的重要性,探讨未来研究的发展方向,并对相关内容进行总结,以期为行业发展和技术创新提供有益参考。
【2000字】2. 正文2.1 新型PVC防渗抗冻水渠材料的特点1. 耐腐蚀性强:新型PVC防渗抗冻水渠材料具有较强的耐腐蚀性,能够抵御各种化学物质的侵蚀,有效延长水渠的使用寿命。
2. 抗压强度高:这种材料具有较高的抗压强度,能够承受水压和外力的作用,保证水渠的稳定性和安全性。
3. 耐低温性好:新型PVC防渗抗冻水渠材料在低温环境下仍然能够保持良好的性能,不易变形或开裂,适用于寒冷地区的使用。
4. 安装方便快捷:这种材料具有较轻的重量和灵活的性质,安装简便,节省时间和人力成本。
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述PVC防渗抗冻水渠材料是一种新型的水利工程用材料,具有防渗、抗冻、耐腐蚀、耐老化、不易变形等优良性能,已广泛应用于各类水利工程中。
本文将对PVC防渗抗冻水渠材料的特点、优势、应用范围、施工工艺等方面进行详细介绍。
1. 防渗性能好:PVC防渗抗冻水渠材料采用聚氯乙烯树脂为主要原料,具有优异的防水性能,能有效抵挡地下水的侵蚀,确保水渠的长期不渗漏。
2. 抗冻性能强:PVC防渗抗冻水渠材料在低温环境下依然能够保持良好的柔韧性和弹性,不会因低温导致材料硬化、脆化,避免了因温度变化引起的渗漏问题。
3. 耐腐蚀性好:PVC防渗抗冻水渠材料能够在酸碱盐等恶劣环境中长期使用,不会受到腐蚀,保持稳定的化学性能。
4. 耐老化性能优异:PVC防渗抗冻水渠材料经过特殊的添加剂和工艺处理,具有良好的抗老化性能,能够在阳光、风雨等自然环境下保持稳定的性能。
5. 施工方便快捷:PVC防渗抗冻水渠材料质轻、易搬运、易切割、易焊接,施工过程简便快捷,可大大节约施工时间和人力成本。
1. 经济实惠:相比传统的混凝土水渠,PVC防渗抗冻水渠材料价格较低,而且在施工、使用和维护过程中成本也很低,是一种经济实用的选择。
2. 耐久性高:PVC材料具有良好的耐候性和抗老化性能,使用寿命长,可达到30年以上,能够为水利工程提供持久的保障。
3. 结构简单:PVC防渗抗冻水渠材料采用一次性成型,无需复杂的施工工艺,施工简单快捷,适合各种建筑环境。
4. 易维护:PVC水渠材料表面光滑,不易附着污垢,清洁简便,且不需频繁的维护和修理,减轻了维护成本。
5. 环保健康:PVC材料不含重金属,不会释放有害物质,对环境无污染,符合国家环保标准,对人体健康无害。
PVC防渗抗冻水渠材料适用于各类水利工程,包括灌溉渠、排水渠、雨水排放渠、园林景观渠等。
在农田灌溉、水利工程建设、城市排水系统等方面有广泛的应用,同时也适用于地下管道、地铁隧道、地下车库等工程中,具有非常广阔的市场应用前景。
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述随着社会发展和城市化进程的不断加快,城市面积不断扩大,对水资源的需求也不断增加,给水、排水和灌溉等方面的基础设施建设成为城市建设的重要组成部分。
在这些基础设施建设中,水渠的建设是不可或缺的。
在水渠的建设过程中,防渗抗冻问题是必须要面对的挑战。
为了解决水渠中的渗漏问题,新型PVC防渗抗冻水渠材料应运而生。
新型PVC防渗抗冻水渠材料以均质的PVC(聚氯乙烯)树脂为主要原料,再加入筛选的填料、稳定剂、润滑剂、改性剂等辅助材料,经过混合、热熔成型而成。
这种材料具有防渗抗冻的特性,具有以下几点优势:1. 良好的防渗性能新型PVC防渗抗冻水渠材料具有较强的防渗性能。
其表面光滑,内部没有孔洞和裂纹,能够有效阻止从水渠中渗漏出水土等杂质,保护地下水资源的安全。
2. 抗冻性好新型PVC防渗抗冻水渠材料具有较好的抗冻性,即使在寒冷冬季,也能保持稳定的材料性能和完整的结构,不会被霜冻损坏。
这种特性可以使水渠在低温环境下也能正常使用,防止了水渠的破裂、变形等问题。
3. 耐用性强新型PVC防渗抗冻水渠材料具有较强的耐用性,普通的水渠材料经过数年的使用或解体后,通常需要更换或修理。
而新型PVC防渗抗冻水渠材料在正常使用条件下,有望使用30年以上,减少了维修和更换的成本。
4. 安装方便新型PVC防渗抗冻水渠材料具有较好的加工性能,可以根据实际需求进行定制和裁剪,方便快捷。
在安装过程中,无需特殊的工具和技术,只需一些简单的焊接材料即可快速安装。
5. 环保性好新型PVC防渗抗冻水渠材料是一种环保材料,其生产加工过程中无增塑剂、无溶剂、无重金属,不会制造废弃物和有毒有害物质,不会对土壤、水源和空气造成污染。
综上所述,新型PVC防渗抗冻水渠材料是一种具有多种优势的材料,应用范围广泛。
在城市基础设施建设中使用该材料,不仅可以保障水资源的安全和稳定性,还可以减少维修和更换的成本,同时还对环境保护有积极的作用。
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述
新型PVC防渗抗冻水渠材料时述PVC防渗抗冻水渠材料是一种新型的水利工程材料,具有防渗、抗冻、耐酸碱性强、使用寿命长等特点。
本文将对PVC防渗抗冻水渠材料的组成、性能特点、施工方法、应用范围等方面进行详细介绍。
PVC防渗抗冻水渠材料主要由聚氯乙烯(PVC)树脂、增塑剂、稳定剂、填料等原材料配制而成。
PVC树脂是主要的原料,增塑剂用于提高材料的柔韧性,稳定剂用于提高材料的耐老化性能,填料用于提高材料的抗压性能。
通过科学配比和合理工艺,PVC防渗抗冻水渠材料具有优异的性能。
1. 防渗性能好:PVC防渗抗冻水渠材料有良好的防水性能,可有效防止地下水渗漏,保护地表和地下设施。
2. 抗冻性能好:PVC防渗抗冻水渠材料具有较好的抗冻性能,可在寒冷地区正常使用,不会受到低温的影响。
3. 耐酸碱性强:PVC防渗抗冻水渠材料具有良好的耐腐蚀性能,不易受到酸碱腐蚀,适用于较恶劣的环境条件。
4. 使用寿命长:PVC防渗抗冻水渠材料具有优异的耐久性,使用寿命长,可降低维护成本。
5. 施工方便:PVC防渗抗冻水渠材料具有较好的可塑性和可焊性,施工简便,可大大缩短工期。
1. 基础处理:在进行PVC防渗抗冻水渠材料的施工前,需要对基础进行清理和处理,确保基础平整、无杂物。
2. 材料铺设:将PVC防渗抗冻水渠材料按照设计要求进行铺设,大面积的铺设可采用热风焊接机进行焊接,确保接头牢固。
3. 管道连接:对于需要进行管道连接的部分,可采用热熔连接或者橡胶密封圈连接的方式,确保连接处密封牢固。
5. 检测验收:施工完成后,需要对PVC防渗抗冻水渠材料进行检测验收,确保质量符合设计要求。
PVC防渗抗冻水渠材料适用于各种水渠工程中,如灌溉渠道、排水渠道、河道护坡等。
其优异的防渗、抗冻性能,使其在寒冷地区以及酸碱环境中有较广泛的应用前景。
PVC防渗抗冻水渠材料还可广泛应用于基建和市政工程中,为城市的建设和改善提供了可靠的技术支持。
PVC防渗抗冻水渠材料是一种具有广泛应用前景的新型水利工程材料,其优异的性能特点和施工方便性受到了广大工程师和施工单位的青睐。
渠道防渗抗冻新材料与新技术探讨
渠道防渗抗冻新材料与新技术探讨本文主要对几种新型渠道防渗抗冻材料的性质、优点等进行了分析,而后对新的渠道防渗抗冻技术的应用、优势以及特点进行了阐述,有利于进一步推动新技术与新材料的推广使用,提高我国渠道工程的建设质量。
标签:渠道建设;防渗抗冻技术;防渗抗冻材料;技术与材料应用渠道建设中,防冻防渗层的施工时极其重要的,它直接关系到渠道的使用效果和职能展现。
就我国目前的渠道防渗抗冻施工现状来看,大部分的渠道工程都不兼具防渗和抗冻两种性能,防渗层的施工效果还有待提升。
防渗抗冻新材料与新技术的使用能够打破传统技术与材料使用的地区限制,具有普遍推广的优势。
一、渠道防渗与抗冻技术运用现状目前,我国使用的渠道防渗技术大致有混凝土防渗、水泥土防渗、土料防渗、石料防渗等几种,他们都是根据防渗材料的不同来命名的,这些防渗技术都有各自的优缺点,而且有低于限制,不能够有效解决渠道渗漏问题,而且抗冻性能也比较低。
我国南方水资源比较丰富,地表径流足够灌溉使用,很多地区都是种植户利用地形优势和土地之间的连接,自行挖掘防水渠道;且南方地区气候温润,一般也不会使用防渗抗冻技术。
而在我国北方地区,由于水资源先天缺失,而且气候较为恶劣,部分地区冬季最低气温达到了零下40℃,如北疆地区、黑龙江黑河地区等,东北区西北部、包括中原地带,没有天然的地理优势,必须要借助于修建渠道来满足农田灌溉、水力运输的需求。
已建成的渠道一般都是就地取材,采用土料防渗技术,这项技术并不具备较高的防冻性能,而诸如混凝土防渗技术、沥青防渗技术等又都是一些施工成本较高的技术,其防冻性水平也是有限的。
我國目前所使用的抗冻防渗技术突出体现为抗冻能力低、防渗效果差、耐久性差等缺陷,一些兼具抗冻防渗功能的技术往往施工成本较高,一般地区无力承担施工成本;而那些施工成本低的技术和材料往往又无法得到良好的防渗抗冻效果。
二、渠道防渗抗冻新材料(一)GCL土工复合材料GCL全称GeosyntheticC1ayLiner,这是一种压实性粘土的复合材料,最早被用于美国的一座垃圾填埋场衬垫工程中,后来,从德国开始,逐步研发出了适用于渠道防渗工程施工、人工运河衬垫系统施工的新型防渗抗冻材料,并且,在实际的运用中展现出了良好的使用效果,具有较高的推广使用价值。
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文章编号:1007-4929(2003)01-0004-02渠道防渗渠道防渗抗冻新材料与新技术何武全1,邢义川1,蔡明科1,刘三虎2(1.西北农林科技大学 水利部西北水利科学研究所,陕西杨凌712100; 2.陕西省水电工程局,陕西西安710065) 摘 要: 渠道防渗技术是目前中国应用最广泛的节水工程技术措施。
本文论述了渠道防渗技术发展现状,介绍了渠道防渗抗冻新材料与新技术,提出目前渠道防渗技术由单一防渗材料向复合防渗材料,由单一防渗结构形式向复合防渗结构形式发展,指出必须加强跨学科研究和跨行业合作,加大渠道防渗抗冻新材料与新技术的研究和推广应用力度。
关键词: 渠道防渗;新材料;新技术 中图分类号:T V698 文献标识码:A1 渠道防渗技术发展现状随着全球淡水资源危机的加剧,合理利用水资源引起了世界各国政府和科学家的高度重视,并采用了多种对策。
在解决水资源的对策中,除兴建必要的蓄水、引水工程,扩大水源外,更重要的是节约用水,提高水的利用率,防止水的污染等。
世界各国如美国、日本、前苏联等,由于农业灌溉用水浪费严重,特别是渠道渗漏损失的水量很大,均非常重视并积极研究推广渠道防渗技术。
渠道防渗技术是我国目前应用最广泛的节水工程技术措施,它可以极大地减少农业灌溉用水的浪费,节水潜力巨大。
农业用水是我国的用水大户,据统计,1999年我农业年用水总量为3860亿m 3,约占全国总用水量的69%,其中农田灌溉用水量为3560亿m 3,占农业总用水量的92%,占全国总用水量的64%。
同时,我国农业灌溉用水浪费现象十分严重,输水渠道渗漏是灌溉用水浪费的主要方面。
目前我国渠系水利用系数平均不到0.5,也就是说,50%以上的灌溉水在渠道输水的过程中就损失掉了,每年由灌溉渠道损失的水量为我国总用水量的1/3,为农业总用水量的45%,灌溉用水浪费相当惊人。
采用渠道防渗技术后。
可以减少渗漏损失的70%~90%,极大地提高灌溉渠系水利用系数,缓解农业用水供需矛盾,节约的水可扩大灌溉面积,进一步促进农业生产的发展。
可以减少渠道占地3%~5%,防止渠道冲刷、淤积及坍塌,节约运行管理费用,有利于灌区的管理。
可以降低地下水位,防止土壤盐碱化及沼泽化,有利于生态环境和农业现代化建设。
渠道防渗是节约用水、实现节水型农业的重要内容,如按我国渠系水利用系数提高0.1计算,则每年可节约用水量344.5亿m 3,由此可见,渠道防渗的节水效益十分显著。
渠道防渗常用土料、水泥土、石料、膜料、混凝土和沥青混凝土等材料建立防渗层,其中混凝土防渗具有防渗效果好、糙率低、强度高、便于管理等优点,已成为渠道防渗应用最广泛的材料之一。
20世纪60年代以来,国内外大量采用塑膜作为防渗材料,取得了较为理想的防渗效果,一般可减少渗漏量的90%以上,特别是采用埋铺式膜料防渗,塑膜埋入保护层下避免了紫外线和光的照射,大大延长了使用寿命,一般使用年限可达20~30年左右。
近年来,混凝土和塑膜复合防渗结构形式得到快速发展。
防渗技术由单一材料向复合材料,由单一结构向复合结构发展。
在渠道防冻胀技术措施方面,国外发达国家近年来采用/抵抗0冻胀的技术措施,提高防渗材料强度,增设填换层等。
我国经过多年的研究实践,提出了/允许一定冻胀位移量0的设计标准,采用/适应削减冻胀0的防冻害原则和技术措施,大大降低了工程造价。
在渠道防渗施工技术方面,[基金项目] 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2001AA242071)。
[作者简介] 何武全(1967-),男,汉族,陕西合阳人,主要从事节水灌溉理论与技术研究。
[收稿日期] 2002-06-254节水灌溉#2003年第1期国外发达国家以机械化施工为主,我国目前仍以人工施工为主,与国外差距较大,但已逐渐向半机械化和机械化施工方向发展。
小型U形混凝土衬砌渠道,研制推广了系列的渠道开槽机械和混凝土浇筑机械,使U形渠道得到了大面积推广应用。
2渠道防渗抗冻新材料2.1新型复合土工合成材料GCL(Geosynthetic ClayLiner)新型复合土工合成材料GCL是在压实性粘土衬垫CCL (Compacted Clay L iner)基础上发展而来的,GCL最早用于工程是在1986年美国的一座垃圾填埋场衬垫系统中,大约在同一时期,德国也研究应用了另一种G CL产品,并成功地应用于渠道防渗、运河衬垫系统、垃圾填埋场衬垫系统等,取得了较好的防渗漏效果。
GCL的结构组成是两层土工合成材料之间夹封膨润土,通过针刺、缝合或粘合而成,也有的GCL产品只有一层土工膜,其上有用粘合剂粘合的一层薄薄的膨润土。
G CL是利用膨润土的膨胀性防渗,利用土工织物来承载和护面的结构形成,它与土工膜同属土工合成材料,在渠道防渗应用中除具有土工膜的所有优点外,还具有柔性极好,抗张应变的能力强,在张应变达20%的情况下,其渗透率不增大。
具有极强的自愈合功能,由于膨润土具有遇水膨胀性,它会在土工织物刺破处自我愈合,同时上下层土工织物在针刺或缝合纤维的作用下也约束了膨润土的迁移,进一步提高了自愈合能力。
抗干湿循环和抗冻融循环的能力强,GCL受热后会出现干缩现象,但复水后出现的裂缝会自动闭合,且渗透系数不变,经冻融试验,其抗冻能力也较强。
比土工膜搭接方便,安装简单,施工速度快。
2.2新型固化土防渗材料土壤固化剂是一种新型固化土防渗材料,具有其它传统防渗材料所不具备的一些特点,其作用对象是各类土壤,材料来源丰富,应用范围广,并且有很好的防渗效果,渗透系数一般为1@10-6~1@10-8cm/s,国外目前已广泛应用到各类工程中,我国从20世纪80年代开始引进这项技术,90年代初应用于渠道防渗工程中,取得了较好的防渗效果。
土壤固化剂加入土壤中,可增强土体憎水性或降低土体水的冰点,阻止或减弱土体冻结时的水分迁移,从而减轻或消除冻胀,提高了土体防渗抗冻性能。
土壤固化剂按照其固化土壤原理,可分为电离子类土壤固化剂和水化类土壤固化剂,电离子类土壤固化剂是由各种强离子化学剂组成的水溶性材料,其与土壤混合后,通过电离子交换,改变了土壤中水分子和土颗粒电离子特性,破坏孔隙毛细管结构,在压力作用下,孔隙中游离的水分子、气分子被挤出,使土颗粒粘结,从而提高土体的抗压强度和防渗抗冻性能,这类土壤固化剂适用于颗粒较细的壤性土。
水化类固化剂多为固体粉末物质,加入土体后经过压实,固化剂与土壤中水分子发生水化作用,实现水硬性反应,提高了土体的强度和防渗抗冻性能,这类土壤固化剂适用于砂石类土壤。
固化土的物理力学性能随土壤性能、固化剂类别及掺量、含水量、施工条件等有所不同,一般强度为1~10M Pa,渗透系数为1@10-6~1@10-8cm/s。
陕西省宝鸡峡灌区和山东省葛沟灌区在全国大型灌区节水改造中进行了土壤固化剂防渗渠道的试验应用,证明土壤固化剂用于渠道防渗工程上,具有可就地取材,工程造价低,施工简单方便,防渗效果较好等优点,但存在抗冻性不稳定,耐久性差。
为此,我国已开始研究固化土复合防渗结构,它是利用土壤固化剂对渠基土进行处理,达到防渗的目的,并形成具有一定厚度的保温体,减弱基土冻胀,再利用混凝土等刚性材料作为保护层,组成防渗、耐冲、抗冻胀、耐久性好的复合防渗衬砌结构。
2.3纳米改性防渗材料2.3.1纳米改性混凝土防渗材料混凝土防渗是目前广泛采用的一种渠道防渗技术措施,它具有防渗效果好,一般能减少渗漏损失的90%~95%以上,糙率小(n=0.014~0.017),允许流速大,一般为3~5m/s,缩小渠道断面,减少工程量和占地面积,强度高,耐久性好,便于管理和适应性广泛等优点,但其抗冻性能较差。
国内外建筑业已开始利用纳米材料改进混凝土和钢筋混凝土的性能研究,并应用于高速公路路面及路缘石施工中,结果表明可显著提高混凝土的耐久性,抗冻性提高20倍。
在渠道防渗方面,我国已开始在不显著提高成本情况下利用纳米材料改进混凝土防渗抗冻性能的研究。
2.3.2纳米改性复合土工膜土工膜是一种薄型、连续、柔软的防渗材料,具有防渗性能好,适应变形能力强,施工方便,工期短和造价低等优点,但是,土工膜较薄,在施工、运行期易被刺穿,使得防渗能力大大降低,同时,其抗冻性能差。
利用纳米材料对普通塑料进行改性,生产的新型复合土工膜兼有无机、有机的特点。
纳米改性复合土工膜的厚度约为普通聚乙烯土工膜的3/4~2/3,可大幅度降低工程造价,其强度和抗穿刺性能明显提高,扩大了土工膜的应用范围。
3渠道防渗抗冻新型结构形式3.1混凝土U形防渗渠道混凝土U形防渗渠道是采用底部为半圆或弧形,上部为一定倾角的直线段的断面形式,目前在我国中、小型渠道上大量推广应用。
其具有防渗效果显著,比梯形渠道湿周短、流速快、裂缝少,因而输水损失小,小型U形混凝土渠道的渠道水利用系数可达0.97~0.98。
水流条件好,流速快,渠道输水输沙能力强,不易产生淤积现象。
混凝土砌体下部为反拱,整体性好,抗外力和抗冻胀性能好,渠道占地少,投资小,一般占地面积仅为梯形渠道的1/2~1/4,比梯形渠道省料25%~30%。
便于管理,混凝土U形渠道不易淤积,且整修堤岸、补修裂缝等维护工作量大大减少,一般较混凝土梯形渠道节省管理用工60%~70%。
在大型输水渠道上,近年来我国推广应用了弧形底梯形、弧形坡脚梯形断面渠道,取得了较好的防渗抗冻胀效果,但施工技术和施工机械尚不完善。
3.2复合材料防渗结构形式实践证明,采用单一的防渗材料很难达到(下转第11页)5渠道防渗抗冻新材料与新技术何武全邢义川蔡明科刘三虎5.2系统控制面积闸管灌溉系统的控制面积与灌水沟长、轮灌期内系统可移动的次数有关。
由田间试验情况分析,在现有土地平整状况条件下,灌水沟长度可为100~150m;经过平地后,灌水沟的长度可达200m以上。
闸管灌溉系统可以移动使用,移动次数越多,系统控制面积越大。
但移动次数越多,田间运行管理难度越大,同时越容易损坏软管。
一般而言,可移动次数控制在3次以内。
表3给出了对应不同灌溉水沟长度及系统移动次数的系统控制面积。
表3不同灌水沟长度和系统移动次数下的系统控制面积hm2移动次数灌水沟长度/m100150200不移动1 1.5321次2 3.0742次3 4.6063次4 6.1385.3系统每公顷投资闸管灌溉系统投资包括管道、闸阀及进水口建筑物。
其中管道和闸阀的投资见表2。
进水口建筑物部分属固定工程,一次投资,可长期受益,具体投资可参考127团基建科的预算。
因此,在下面估算系统每公顷投资时,仅考虑了管道和闸阀两部分的投资。
当计算系统的每公顷投资时,不仅要考虑系统不同移动次数下不同的控制面积,还要考虑系统的使用年限,得到采用闸管灌溉系统时每年的每公顷投资。