渠道渗漏的基本特征及解决方法

2023-09-18 理论教育版权反馈

【摘要】：单用塑膜衬砌渠段渗漏量也很小,只是这种渠道抗冲能力差,使用寿命短,易受到损坏。

10.5.2.1 渠道的渗漏过程

渠道的渗漏一般可分为自由渗漏和顶托渗漏两个过程。当地下水峰未上升至渠底,渠道内的水流与地下水不形成连续的水流,渠水的渗漏不受地下水的影响,此时的渠水渗漏称为自由渗漏;而当地下水峰上升至渠底,渠道的渗漏受到地下水顶托影响时,称为顶托渗漏[52]。

10.5.2.2 入渗强度与时间的关系

渠道渗漏的试验发现,渠道在充水初期的入渗强度比较大,一天之后入渗强度略有减小,然后逐渐接近稳定的入渗状态。这是因为渠道行水初期,要湿润干燥的渠床土壤,随着湿润层的加深,渠道渗漏量逐渐减少,直至渗漏水到达地下水面,以后渠道渗水只是缓缓地较稳定地向地下含水层补给。

根据多年测试的结果显示,一般初渗强度较稳渗强度大5%～25%,如某干(支)土渠初渗强度为15.3L/(m2·h),其稳渗强度为13.50L/(m2·h);其全断面混凝土衬砌渠段的初渗强度为6.28L/(m2·h),稳渗强度为4.97L/(m2·h)。

入渗强度与入渗时间t的变化过程可用以下式子表示[53]:

式中:Qr为渠道断面平均入渗强度,L/(m2·h);t为渠水入渗时间,h;A、B分别为回归经验系数;k为常数,其值变化范围为0.2～1。

分析上式可以发现,随着入渗时段t的增大,1/tk→0,Qr将趋近于系数A。因此系数A可以看作是渠道正常过水深度的稳定入渗强度。

10.5.2.3 入渗强度与防渗形式

赵东辉等(1997)的试验结果表明,采取防渗措施后的渠段漏水减少很明显。塑膜衬底土坡渠段入渗强度是土渠的入渗强度的65%,半断面塑膜衬砌渠段和混凝土板护坡土底渠段的入渗情况也基本如此;全断面混凝土板渠段渗漏强度是土渠的1/8;而全断面混凝土板与塑膜复合衬砌渠段的渗漏强度最小,仅为土渠的1/24。单用塑膜衬砌渠段渗漏量也很小,只是这种渠道抗冲能力差,使用寿命短,易受到损坏。可见,半衬(只衬底或只衬坡)渠段较原始土渠渗漏量虽有所减小,但入渗强度还是较大的,因此渠道防渗要尽可能进行全断面衬砌[53]。

10.5.2.4 入渗强度随水深的变化关系

由于水深越大,水压力也越大,渠水的渗透量也越大。水深变化所引起的平均稳渗强度的变化可用下面的回归方程式表示[53]:

式中:Qi为随水深H变化的断面平均稳渗强度,L/(m2·h);H为渠段水深,m;C、m分别为回归系数。

渠道渗漏的基本特征及解决方法

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