| 高密度聚乙烯双壁波纹排水花管作 为一种新型的材料，由于其具有施 工工艺简单、密封性能好、综合造 价低等诸多优点，广泛应用在城镇 给排水工程中。目前该管材在农业 灌排工程中应用在甘肃省酒泉市肃 州区尚属推广阶段，本文介绍了该 管材的特点及在该区农业灌排工程 中的应用。 【关键词】农业灌排工程；高密度聚乙烯双壁 波纹管；应用 1 工程概况 集泉支渠位于肃州区洪临灌区临水片， 水源为上游铧尖七一水库和二一水库，渠道 总长12.5km，受益对象为肃州区铧尖乡集泉 村和漫水滩村，设计灌溉面积800万m2，设计 流量1.5m3/s，是当地重要的农业灌排工程。 多年来由于渠床泥沙淤积和渠岸崩塌以及渠 床生长杂草等原因，造成渠底纵坡变缓、渠 道过水断面逐年减小，同时渠系建筑物破烂 不堪，渠道实际引水流量不足0.5m3/s。由于 受资金和技术水平限制，该渠道一直没有衬 砌，致两个行政村约667万m2耕地多年不能保 灌，制约了当地农业发展。 2011年该渠被列入肃州区洪临灌区续建 配套与节水改造项目2011年度工程建设计划， 计划本年度改建长度2km（桩号0+000-2+000 段），分水闸4座，渠道设计流量1.5m3/s，断 面为梯形断面，渠底宽1.0m，渠深1.1m，边 坡比1∶1.25，渠底采用15cm厚C20砼现浇，渠 坡采用8cm厚C20砼预制板衬砌，渠底铺设粒径 2～4cm、厚度为80cm的卵石垫层，渠坡阳面铺 设50cm厚卵石垫层、阴面采用80cm厚卵石垫 层，建筑物全部采用C20砼现浇并配套启闭设施 和钢闸门。该工程自2011年3月底开工后历时5 个月，于同年9月底完成全部建设任务，工程建 成后，大幅度提高了该工程上段的引水能力， 有效保证了两个行政村农田的正常灌溉。 2 工程地质条件 工程区位于洪临灌区下片，为平原绿洲。 地形平坦开阔。在玉门砾岩之上全为酒泉砾石 层所覆盖，组成物质：地表分布有厚约10m的 砂壤土，之下均为松散的砂砾石，均属第四系 地层，其成因以洪积冲积为主，还有冲积和湖 沼堆积等。盆地西部厚度大于150m，南部更厚 其分布依次向东向北减薄，直至消失。 渠线及建筑物主要位于洪水河洪积扇， 渠基呈二元地层结构。上部土层厚1～3m， 下部地层岩性均为（al-plQ32）冲洪积砂砾 卵石层。卵砾石成份以花岗岩、砂岩为主， 结构较密实。 3 水文地质条件 工程区地下水主要为盆地内第四系松散 层中的孔隙性潜水，为洪积细土平原潜水，地 下水埋深较浅，一般为1～3m。灌区潜水补给 来源有上游地下径流补给、渠系和田间灌溉入 渗、下部承压水的越流补给以及浅埋区的降雨 入渗补给等，水力坡度2.0～6.0‰。 该区域内地下水运动受到夹山所阻，垂 直方向的强烈蒸发交替作用远大于水平方向 的径流，造成地下水矿化度很高，以致土壤 盐渍化严重，对砼具有一定的侵蚀作用。 由于工程区地下水埋深较浅，支渠渠底 高程低于两侧耕地1～3m，渠道渗漏水和灌溉 回归水排入渠道垫层后造成渠道基土含水率升 高，导致渠道砌体发生严重的冻胀破坏，能否 有效将灌溉回归水和渠道渗漏水排出渠基外是 本工程能否顺利实施的重点和难点。 4 渠道渗漏水和灌溉回归水的处理方法 为了有效解决渠道渗漏水和灌溉回归 水的出路问题，在设计中结合置换砾石和渠 底埋设排水花管、开挖集水井等多种复合措 施，大大降低了土质渠床的含水率，增强了 渠道的抗冻胀能力。由于该地区地下水呈弱 碱性，对混凝土具有一定的侵蚀性，耐久性 差，本次设计中排水花管采用技术较成熟的 聚乙烯双壁波纹管替代混凝土排水管， 4.1 管材特性： 1）抗压抗拉强度高,抗变形性能好，独特 的结构保证了其优良的强度性能, 适合于地下 和地上各种强度要求的管道使用，经国家化学 建材测试环刚度达S 级, 耐压达Pd 级；2) 耐 酸碱、抗腐蚀、化学稳定性好,适用于从强酸 性到各种盐碱性环境, 不含可释放的有害物质, 也不会滋生细菌、微生物或藻类等，但砼管 抗腐蚀差，使用寿命短；3)水力特性优异, 管 材内壁平滑, 不积垢, 粗糙系数为0.01, 摩擦 阻力小, 在重力流系统中, 达到相同的流量要 求所需管内径比混凝土管内径要小, 可多输送 30%～50%的流量；4)高密度聚乙烯是双壁波 纹管的主要原料, 而它又是一种耐久有弹性的 材料, 其使用温度范围很广, 具有很强的耐候 性；5)质量轻、运输安装方便。 4.2 管材施工要点：管壁上每隔15cm钻一直 径为14mm的排水孔(可采用人工打孔或工厂 加工)，排水孔为梅花形布设，排水管放置 在渠底砾石垫层顶的中下部（约2/3处）， 在施工时先将排水管底部砾石垫层摊铺至相 应的高程后安装放置排水管，然后采用人工 对排水管两侧和上部回填砾石垫层至设计高 程，切忌不能采用机械从高处或者两侧回 填垫层，防止管材损坏和移位。由于支渠 均为东西走向（平行于等高线），沿支渠 每隔300～400m在渠旁选择合适的低洼地带 开挖深度为1.5～1.8m的集水井（井底直径 1.5m、井口直径0.8m,四周采用红砖干砌， 井口设置混凝土井盖），在挖好的集水井内 分层回填反滤料，将渠底排水管中的积水通 过集水井和渠道之间的排水管排入集水井和 非冻胀性的砂砾石层渗入地下，由于该渠道 纵坡较缓，要求渠基开挖到设计高程后要按 照设计图纸逐个桩号检查，严格按照设计高 程控制纵坡，同时垫层铺设好以后也要按照 上述方法进行检查验收，要求排水管纵坡平 顺，保证管内积水顺畅排出。 5 高密度聚乙烯双壁波纹管在工程使用 中的优点 5.1 操作程序简化，施工方便、密封性能好 高密度聚乙烯双壁波纹排水花管管材较 轻, 长度为6m 的管材两人便可抬起, 放入 渠床,减少了人力, 降低了劳动强度。高密度 聚乙烯双壁波纹管每节比混凝土管长, 接头 比较少,相比之下减少了接口漏水的可能。由 于管材的特性，施工中可按设计长度随意锯 开, 用起来方便省事, 而且管道接口新颖、 密封性好, 接口材料是配套的宽带橡胶和铸 铁或钢制保护箍, 接口对好套上橡胶圈并用 铸铁环套牢卡紧, 操作非常简单, 易掌握。 5.2 综合造价低、经济效益好 在造价上从管材单价看, 高密度聚乙烯 双壁波纹排水花管（含人工打孔费用）每米 8～10元，但同样内径的砼管每米20～25元， 高密度聚乙烯双壁波纹排水花管的造价相当 于砼花管造价的1/3，具有工程造价低的优 点。特别是在渠道施工, 由于场地、工期、 交通、地下水位高等各方面因素的限制, 使 用该管材可以大大提高工作效率, 节省时 间、人力、机械和原材料的使用量, 缩短工 期, 降低施工工程费用。 高密度聚乙烯双壁波纹排水花管是目前 在农业灌排工程中使用的一种新型建筑材料, 具有流力大, 密封性能好, 使用寿命长, 安 装方便, 施工周期短, 工程综合造价低的优 点。通过已竣工的两条灌排渠道近3年的运行 检查后，渠道底部排水顺畅，渠道没有出现 冻胀现象，可在我区农业中低产田改造工程 和灌排工程建设中广泛推广使用，具有良好 的应用前景。 作者简介 赵利军：男， 1974年2月生，甘肃酒泉人，工程 师。主要从事水利水电工程勘测施工。 作者单位 肃州区洪临灌区临水水利管理所 甘肃酒泉 735000 |
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