当渠道水位高于地下水位时,渠水穿过透水岩土渗漏到渠道深部和外侧的现象。渠道渗漏量过大,不仅影响灌溉、供水效益,抬高灌区地下水位,渠侧洼地变成沼泽,还使渠岸遭到渗透破坏,引起塌滑和溃决,还有产生黄土湿陷、粉细砂层液化等问题。渠道渗漏与渠道所处的地貌单元、出露岩石、断裂切割程度、岩体风化、滑坡、地下水分布、岩溶发育和设计的渠道特性有关。
当渠道水位高于地下水位时,渠水穿过透水岩土渗漏到渠道深部和外侧的现象。渠道渗漏量过大,不仅影响灌溉、供水效益,抬高灌区地下水位,渠侧洼地变成沼泽,还使渠岸遭到渗透破坏,引起塌滑和溃决,还有产生黄土湿陷、粉细砂层液化等问题。
渠道渗漏与渠道所处的地貌单元、出露岩石、断裂切割程度、岩体风化、滑坡、地下水分布、岩溶发育和设计的渠道特性有关。基岩区渠道渗漏一般不严重,但如通过岩溶洞隙、大断裂、密集裂隙、柱状节理、风化岩体塌滑体或胶结不好的砂砾岩等透水岩带时,渗漏可能较严重。第四系松软堆积物的透水性差别很大,以冲洪积的砂砾层、砂层和崩坡积碎石土的渗漏较严重。
当透水层较均匀、地下水埋藏较深,渠道渗漏过程可分为三个阶段:①垂向渗漏阶段,渠道进水初期,渗水借重力作用以垂直下渗为主,渗漏量最大(见图1);②回水渗漏阶段,当下渗水流到达地下水面后,如向两侧或一侧的渗流排走量小于该处渠水渗出量,则渠底下的地下水位上升,形成的地下水峰也逐渐上升,直至与渠水连成统一水面(见图2);③侧向渗漏阶段,渠水以侧向渗漏为主,渗漏量接近稳定。如地下水埋藏浅、土层透水性弱或侧向排泄条件差,渗水可很快由垂向渗漏转为回水渗漏阶段。间歇性放水渠道,当地下水埋深不太浅时,也可能只限于垂向渗漏阶段。常年放水渠道,可以接近或达到侧向渗漏阶段。
计算渠道渗漏量时,要了解岩土透水性、不透水层位置、地下水位、毛管水上升高度及渠宽、水深、边坡系数、流量等,并考虑渗流边界条件和渠道渗漏所处的阶段,选用不同的公式计算渗漏量,也可用工程地质比拟法或经验公式来估算。对已成渠道,可用动水测定法(断面测流法)、静水测定法、钟罩形测渗仪法或同心环测渗法来测量渠道渗漏。
图1 垂向渗漏阶段图
图2 回水渗漏阶段图
由于渠线往往很长,所经地段常有不少透水岩带,虽每个透水岩带的渗漏量不大,但整条渠道的总渗漏量却会很大,有些未做防渗处理的渠道利用系数(设计流量减去渗漏量后,除以设计流量)只有0.3左右,说明渗漏损失是惊人的。因此,一般在查明渠线地质条件后,通过渗漏计算或类比,对透水性较强的渠段是绕避还是作防渗处理,要根据经济效益比较确定方案。渠道防渗措施很多,选择时要考虑防渗效果好、能就地取材、造价低、耐久、施工简易、便于维修等条件,常用粘土、现浇混凝土或沥青混凝土、浆砌块石、塑料薄膜等材料,进行渠道护底或全断面衬砌。为防止土壤盐碱化、沼泽化,可在渠侧挖排水沟。渠道过水期最好能选择典型断面测流并在渠侧作地下水长期观测,以便及时发现问题和维修。
所有评论仅代表网友意见