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纤维与模袋混凝土在灌区中的应用比较
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摘要：0 引言 农业是国民经济发展的保障，是关乎国计民生的命脉，牢牢地掌握这一命脉是国家繁荣稳定的基础。灌区建设是保障农业生产，促进农业发展的重要举措，是保证粮食产量，提高
0 引言
农业是国民经济发展的保障，是关乎国计民生的命脉，牢牢地掌握这一命脉是国家繁荣稳定的基础。灌区建设是保障农业生产，促进农业发展的重要举措，是保证粮食产量，提高居民收入，促进乡村发展的必然要求[1]。然而，农业用水量比重仍然较大，势必挤占工业和生活用水需求，2018年农业用水量3 693.1 亿m3，占全国用水总量的61.4%[2]。在东北地区尚存在水资源开发利用率、耕地灌溉率较低的状况[3]。因此，推进灌区建设以及灌区节水改造，可以降低农业灌溉成本，提高灌溉水利用效率，实现高效增收[4]。
深层渗漏和蒸发是农业灌溉中水量损失的主要途径，深层渗漏一般对作物蓄水不利，它源于降水或灌水过多，使水分流入根系活动层以下，以至作物难以利用。长期灌水过多对作物生长不利，较多的渗漏会带走更多的养分和水量，不利于灌区节水，但适当的渗漏有助于改善土壤通气状况，反而对作物生长发育有利[5]。渠道渗漏还会造成上游水分大量流失，下游出现无水可灌的局面。渠系水利用系数是衡量渠系输水效率及水量损失的有效指标，研究结果表明：渠道采取防渗措施后，渠系水利用系数为0.728，较未采取防渗措施提高28.40%，如果衬砌材料全为混凝土，利用系数可达到0.934，进一步分析得到：对渠道上游位置衬砌可更好提高渠系水利用系数[6]。
渠道防渗材料随着材料科学的进步不断发展，也应因地制宜，根据地域的环境特点、施工条件、用途、使用年限、工程投资有所不同。PP 纤维是聚烯烃类结晶聚合物，普通混凝土板块中加入该材料，可有效提高混凝土板块的抗裂性能，使其获得更好的耐久性和更高的抗拉、抗压、冲击性能[7]。PP 纤维混凝土板块具有以上优势，因此广泛应用于渠道衬砌，具有便于运输、施工方便，寿命长的特点。无纺布是一种定向或随机纤维构成，是具有透气性、柔韧、无毒、可循环利用特点的覆盖材料。PP 纤维混凝土板块和无纺布组合材料可达到防渗补强的效果[8]。模袋混凝土是将模袋布与混凝土相结合，改善混凝土的抗拉性能，具有更强的抗渗性能，选择合适厚度可应用于渠道防渗，降低成本[9]。
1 工程概况及现状
前郭灌区位于吉林省松原市前郭县，吉林省西北部，地处中纬度区欧亚大陆东缘，在全国气候区划中属于北温带半干旱大陆性季风气候区。受大气环流的影响，在冷暖气团交替控制之下，四季气候变化十分明显。春季干燥多风沙，升温迅速；夏季炎热少雨，秋季天高气爽，日温差大；冬季严寒漫长少雪。灌区东西长116.000 km，南北最大宽度60.000 km，灌区幅员面积128 053 hm2。现已成为吉林省最大的商品水稻和绿色有机水稻生产基地，在社会经济发展中占十分重要的位置。一总引干是该灌区内主要引水渠之一，设计灌溉面积达到5 380 hm2，选取一总引干桩号31+635～48+402 m 为研究对象，是因为该段距离较长，渠段长16.767 km，渠段大部为半填半挖渠道，且无护砌。文中通过对前郭灌区一总引干主要渠道两侧渠坡进行护砌，研究PP 纤维混凝土板块与模袋混凝土护坡的优缺点，以期更好地达到渠道防渗和节约投资的效果，也为灌区内其他渠道护砌提供相应参考。
2 存在问题
1）灌区内有大量的盐碱荒地，工程性缺水问题突出。
前郭灌区范围内土地面积77 566 hm2，现有耕地面积51 546 hm2、盐碱荒地面积8 720 hm2。灌区内旱田不保灌面积为5 653 hm2，有1 893 hm2的旱田位于现有灌区的下游及盐碱荒地的周边，属中低产田，属于工程性缺水，宜改造成水田。
2）建筑物不配套，灌区设备陈旧、工程老化现象严重。
灌区骨干渠道上建筑物配套率为70%，虽然骨干灌排渠系工程已经形成，但多数建筑物已运行多年，在现有建筑物中，完好率只有55%。加上财政紧张，现有田间工程未完成配套，特别是建筑物不配套，一些现有建筑物年久失修并且老化现象严重，渠道及排水沟淤积严重，致使骨干工程不能充分发挥效益，目前亟需进行续建配套与节水改造。
3）地表水浪费现象普遍存在，未能得到充分利用。
造成水资源严重浪费的原因：一是渠道防渗工程滞后，致使灌溉水利用系数较低，仅为0.475；二是灌区的管理设施落后，信息化建设滞后、管理水平低。前郭灌区自1998 年实施续建配套与节水改造项目以来，信息化建设资金投入较少，没有自动化的量配水设施，难以收取水费，农民节水意识不高，水资源浪费现象普遍。
文章来源：《投资与创业》 网址: http://www.tzycyzz.cn/qikandaodu/2021/0727/2244.html