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兵团农十师北屯节水灌溉区渠道防渗防冻胀技术应用

1.新疆农事师师北屯灌区位于新疆阿尔泰地区福海县。东起农士师师(187团)双曲镇,西临布鲁托海,南至乌利普特马耶,北至埃雷兹河南岸。其地理坐标为北纬47° 05′~ 47° 27′,东经87° 31′~ 88° 03′。灌区东西长42公里,南北宽30公里,总行政面积115.65万亩,其中农林复垦8600亩,灌溉78万亩,灌溉682.5万亩,耕地亩。

2。第十农业区北屯气象站气象水文

北屯气象站是离北屯灌区最近的气象站。灌溉区的气象特征由第十农业区划北屯气象站观测数据说明:

①多年平均气温为3.90℃,最热月份7月平均气温为22.90℃,冷岳1月平均气温为-18.20℃,历年最高气温为39.70℃(1965年7月27日),最高最低气温为-43.70℃(1984年12月17日);

②年平均降水量为99.5毫米,历年最大和最小年降水量分别为178.8毫米(1984年)和50.1毫米(1974年)。

③多年平均年蒸发量为1868.6毫米(ф=20厘米(ф=20厘米蒸发皿),年最大和最小年蒸发量分别为2249.2毫米(1974年)和1643.5毫米(1988年)。

④多年平均积雪厚度为5-10毫米;冻土最大深度为1.81米;水面最大冰厚为1.0m

⑤多年平均日照时数:2850小时;多年平均无霜期为142天。

⑥多年来,平均风速为3.2m/s,主要为西风和北风,最大风速为22.6m/s,主要灾害性气候为强风、干热风、低温、冻害和冰雹。

北屯灌区的所有用水量完全依赖二七四河。二七寺河是中国唯一流入北冰洋的流出河流,全长546公里,流域面积57,000平方公里。北屯灌区位于赫尔河的中上游。穿越北屯灌区的路段长度为55公里。灌区分布在二七四河二级阶地。据调查,灌区地下水埋深在灌溉季节为0.50 ~ 1.00米,冬季为1.5米。灌区浅水层水位变化的主要原因是灌区部分渠道未进行防渗处理,渠道在灌溉季节被渗透,导致大量灌溉水补充地下水,地下水由第三系泥岩支撑,水位迅速上升。

3。北屯灌区地质地貌位于埃雷兹河南岸二级土地上。地势东高西低,南高北低。总的来说,它从东南向西北倾斜。地面坡度为1/200 ~ 1/700,标高为500.00 ~ 560.00米,大面积平坦,小面积起伏不平。填海区遍布大大小小的洼地。灌区土壤质量属于埃雷兹河冲积矿床。因为它长期处于剥蚀过程中。西北风不断吹走地表松散的物质,导致地表成分较粗,多为砾质砂土和轻壤土,耕层浅,一般25-45厘米,以下为卵石和粗砂层,透水性强,保水保肥能力差。

4。北屯灌区位于阿勒泰经济核心区的中部。国道216和省道318穿过灌区。它是阿尔泰的一个交通枢纽。其自然地理位置有一定优势,也有一定的经济辐射。

北屯灌区包括第十农业区第187团和第188团,该区北屯镇和当地切尔克奇镇,总人口34,700人,其中农业人口23,300人,占第十农业区总人口的38.0%。

根据的统计摘要

北屯灌区现已形成以干渠、干渠、支渠和斗渠为主渠,农渠和毛渠为辅的六级渠系。目前,灌区大部分干渠和干渠(冬季运行的除外)已进行防渗改造,部分支渠和斗渠正在进行防渗改造。由于灌区位于欧亚大陆腹地,冬季漫长寒冷,渠系工程的主要病害是冻胀破坏。因此,灌区改建渠道时应首先考虑冻胀问题。

2001年,在水利部的大力支持下,大型灌区(北屯灌区)继续建设配套设施,节水改造工程正式启动,北屯灌区南关水库的场外干渠、二级干渠、三级干渠和引水渠道进行改造,形成配套设施。大多数继续支持的项目是旧运河重建项目。原渠道基础改建、扩建,铺设渠道防渗体。防渗形式主要有四种,即塑料薄膜单防(干渠13 950-16 580段)、塑料薄膜现浇混凝土衬砌双防(干渠16 580-28 007段)、预制混凝土板和塑料薄膜双防(干渠2段、南关水库导流渠)、预制单防和Redano垫底防护(干渠3段)。

2。北屯灌区骨干渠工程中决定冻胀程度的三个因素地下水的赋存特征、地基土的含水量和土壤特征都不同程度地存在。反映土壤结构关系的土壤颗粒组成、物理性能指标和水分特征是北屯灌区渠基土冻胀的内在因素。长期持续低温是灌区渠基土冻胀的外部因素。内外因素的同时存在必然会导致渠道衬砌冻胀破坏。

引起渠床地基土冻胀的三个基本因素是相互关联的。没有其中任何一个,渠床地基土不会产生冻胀或冻胀变形。减少或削弱其中任何一个也将达到减少冻胀破坏的效果。

为防止渠道衬砌冻胀,农时师水管从土、水、温度三个基本因素入手,因地制宜,根据不同情况采取合理的防冻措施。鉴于渠底出现泥岩,渠底预制混凝土板的防渗型改为柔性防护型,即雷诺石笼垫型。(镀锌双链低碳钢丝网雷诺垫);针对地下水位高影响施工进度和质量的情况,采用暗管棱镜排水、排水沟、排水管、排水涵洞等多种排水方式。如果冻胀土(一种低液限粘土)暴露在渠段,解决方法是使用当地材料,用非冻胀土(如砾石)代替渠床冻结深度内的冻胀土。为了控制混凝土冻胀的蔓延,降低混凝土渠道冻胀的维护成本,推广应用了间隔梁,并人工分成多个小单元块,达到减少冻胀破坏的效果。

采用防冻胀措施后的渠道运行情况明显优于未采取防冻胀措施的渠道。采用防冻胀破坏措施,保护了工程,大大减少了冻胀量,减少了工程自然冻融造成的破坏,保证了灌溉工程的正常运行,提高了灌溉效率。其效果主要表现在以下几个方面:

(1)冻胀破坏程度明显较轻,渠道破坏面积较小,冻胀破坏程度较高

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