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浅谈农田水利工程常见病害处理

发布时间:2019-08-24阅读次数:

       目前农业生产在国民经济中占据了重要的组成部分,特别是粮食安全是国家十分关心的问题,所以有效保障农业生产和粮食安全是关系国计民生的大事。保障粮食的生产,自然离不开农田水利工程的建设,尤其是小型的水利设施,它们遍布在田间地头,和日常的农业生产息息相关。重庆地处中国西部,长江、嘉陵江等河流穿流而过,虽然过境水量十分充沛,但由于重庆地区多山,实际可利用的水资源却十分有限,导致重庆地区人均水资源占有量不及全国平均水平,加之地区之间水资源分布的不均匀,给重庆地区粮食生产安全带了严峻的考验。自建国以来,重庆地区兴建了大量的农田水利工程,特别是小型农田水利设施,来保障日常的农业生产需求。如今,这些兴建于上世纪的工程,受当时技术水平以及后期养护的限制,不少水利工程是带病运行,出现了或多或少的病害。比如电灌站设备破损,难以保证操作安全;输水管道锈蚀,输水效率低下;小型水库防洪标准较低,坝体渗漏,少部分水坝还面临着白蚁的威胁。上述病害严重影响了水利工程的正常蓄水和基本的灌溉,所以笔者结合自身工作经验,介绍农田水利工程常见病害类型和处理手段。

一、农田水利工程常见病害类型

1、水利工程遭受侵蚀

混凝土作为水工结构物的重要组成部分,侵蚀主要指的是结构周围的水质对于混凝土材料的破坏。该类型的破坏机理一般属于化学反应,虽然在重庆地区不是十分普遍,但对于水利工程结构的破坏却是十分巨大的。比如水中溶解的无机盐离子可与混凝土中的氢氧化钙反应生成硫酸钙,该反应会引起混凝土体积膨胀,导致混凝土从内部涨裂[2]。除此之外,氯离子对于混凝土的腐蚀也较为显著,氯离子深入混凝土内部时,会破坏钢筋表面致密的氧化膜而脱钝,导致钢筋和水、空气发生反应,最终锈蚀。

2、水利工程重兴建轻管理

在重庆地区的农田水利工程中,有很大一部分工程存在“重建轻养”的现象,如有部分小型水库长期存在漏水现象;还有的工程完工很久,却没有对应的管理部门。具体来说,重庆地区某小型水库,已完工多年,但是该水库配套的渠系却没有动工,而且水库内也是死水一潭,不但灌溉成本高,同时严重影响了灌溉的效益。虽然重庆地区对部分水利工程进行了改善,重兴建轻管理的现象得到一定程度的缓和,但要彻底扭转还需要行之有效的制度保障。

3、水利工程出现结构裂缝

裂缝作为混凝土材料中常见病害,至今是工程界难以克服的问题。裂缝的出现会严重影响水工结构的耐久性以及安全性。由于混凝土自身抗压而不抗拉,部分截面一旦受拉就极易导致裂缝的产生,有的裂缝在施工期就已存在,有的则是在运营过程中产生的。结构的裂缝可能为外界有害物质的进入提供通道,对于水库而言,裂缝有可能会引起渗漏。如果裂缝贯穿到一定的深度,还会引起坝体内部的应力重分布,影响结构的抗滑性能,不利于坝体抗震。

二、农田水利工程常见病害的处理手段

1、创新农田水利工程结构物设计方法

遵守国家现行的规范标准是水工结构物设计的第一准则,并在设计时考虑构件的日常维护与定期监测,预留出必要的工作面。虽然结构物在环境中受到侵蚀是无法避免的,但可以将该类型的影响降到最低的水平,更多地考虑由于环境作用引起结构材料性能劣化、腐蚀对结构安全性与适用性的影响,最大限度地降低外界环境的不利影响,延长结构的服役期限。与此同时,在设计时要将结构所用材料做通盘计划,选择合适的水泥标号,特别是对于水坝类型的大体积混凝土,选用低水化热水泥种类和合理的水灰比有利于避免结构内部过大温度应力的出现。控制粗细骨料的级配,通过粗细骨料之间的良好搭配来减小混凝土的孔隙率。

2、创新小型农田水利工程管护机制

当前“重建轻养”的问题主要集中在水利工程的后期运营阶段,创新水利工程的管理养护机制,有利于充分发挥水利设施的经济效益,保障农业生产安全。笔者认为可以从以下两方面入手:第一,加强养护意识的培养。要改变过去“重建轻养”思想,向“建管并重”发展,各级政府要引起足够重视,落实水利设施养护主体,强化主人翁精神,并建立相应的机制[4];第二,成立专业的管养单位,引进专业人才。对基层的人员配置进行优化,定期开展业务技能培训,制定水利设施的养护目标,进而形成高效的管养队伍。

3、裂缝防治

由于水工结构中裂缝出现的机理十分复杂,为了保证结构物稳定和运行安全,对于既有裂缝,可采取若干补救措施。针对小型裂缝,可以使用填补技术,一般使用特殊粘合材料,将裂缝闭合,防止外界物质继续向内部渗入。针对水库结构中出现的较大裂缝,除了填补外,还需注入填充料,外部再用其他材料加固。

三、结语

农田水利工程对于重庆地区农业的发展意义是毋庸置疑的,水利设施在保障粮食生产安全、抵御水旱灾害和改善生态环境方面发挥着重要的作用,本文重点介绍了农田水利工程常见病害类型,并就常见病害提出了若干处置措施。

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