沃野千里 第二编 农业生产三要素土 水 路 第五章
第五章 农业生产用水
5.1抗疏力灌溉水源
5.1.1工程设计
⑴抗疏力塘堰
图5.1.1—1抗疏力塘堰设计
设计说明
①抗疏力土塘堰,用于山沟地形,工程内容主要包括土方开挖、整形,采用现场土壤 + 稳定剂,修筑抗疏力迎水坝、多面防渗等。
②本条执行《高标准农田建设标准》条文引文如下:
7.3.1 应按不同作物及灌溉需求实现相应的水源保障。水源工程质量保证年限不少于20年。
7.3.3 塘堰容量应小于100000m3,坝高不超过10m,挡水、泄水和放水建筑物等应配套齐全。
7.3.6 灌溉水源应符合《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005),禁止用未经过处理过的污水进行灌溉。
注:7.3.6条款为本文通用。
⑵抗疏力水池
图5.1.1—2抗疏力水池设计
设计说明
①抗疏力水池用于平原地形。抗疏力水池的位置,应设在雨水容易汇集的地方。
②本条执行《高标准农田建设标准》条文引文如下:
7.3.4 蓄水池容量控制在 2000 m3 以下。蓄水池边墙应高于蓄水池最高水位 0.3~0.5m,四周应修建1.2m高度的防护栏,以保证人畜等的安全。南方和北方地区亩均耕地配置蓄水池的容积应分别不小于8m3和30m3。
7.3.5 集雨场、引水沟、沉沙池、防护围栏、泵管等附属设施应配套完备。当利用坡面或公路等做集雨场时,每50m3蓄水容积应有不少于667m2的集雨面积,以保证足够的径流来源。
5.1.2工艺流程
⑴塘(池)边坡造型
①旧塘(池)改造,按照设计规格清理边坡草根、腐木、塑料等杂物,塘(池)边坡造型。
图5.1.2—1 旧塘(池)边坡造型
②新塘(池)建设,按照设计规格开挖、边坡造型。
图5.1.2—2 新塘(池)边坡造型
⑵塘(池)底造型
①旧塘(池)改造,清淤造型。
图5.1.2—3 旧塘(池)清淤造型
②新塘(池)建设,清土造型
图5.1.2—4新塘(池)清土造型
⑶边坡防渗层夯实
①辅助工作
在清理整形后的原状土边坡上喷洒抗疏力工作液,确保边坡防渗层与原状土边坡连接紧密。
②拌和与夯实
边坡防渗层A、B,一般采用边拌和、边夯实流程,C必须采用制备土碾压流程。
A.挖掘机夯实
当边坡坡比>1:1时,采用挖掘机挖斗背部夯实边坡,夯实次数3~4次,直至肉眼观察夯实时无明显下降为准。单层夯实厚度≤200mm。夯实成型后,以设计厚度为基准线,采用挖机修正边坡,然后再侧向整形夯实。
图5.1.2—5边坡夯实A
B.装载机碾压
当边坡坡比≤1:1时,采用装载机压实边坡。操作时,装载机必须越过边坡坡顶,反复碾压。在装载机碾压过程中,宜采用挖掘机配合平整边坡。
图5.1.2—6边坡夯实B
C.平压削坡
当处于地形复杂时,边坡防渗层必须采用制备抗疏力土,分层碾压、削坡整形的碾压方式。垂直坡面厚度应≤400mm,边坡坡比一般为1:3。 如5.1.2—7图所示
图5.1.2—7边坡防渗层横截面
图5.1—8边坡防渗层平压
图5.1.2—9边坡防渗层削坡
⑷制备抗疏力土
①场地选择: 选择合适的场地拌和抗疏力土,宜选择池底或者取土场。
②配置工作液: 根据土壤天然含水量,确定稳定剂浓缩液的稀释比例,配置成工作液。
③粘粒含量:检测土壤的粘粒含量。
④拌和方式: 边喷洒工作液边拌和,必须翻拌3~4次。
⑤制备土含水量:应高于最佳含水量1~2%。
⑥备土管理: 将抗疏力土收集成堆,放置24小时以上。如图5.1.2—10所示。
图5.1.2—10塘底制备抗疏力土
⑸塘(池)底碾压
①平整塘(池)底
摊铺前,宜再次平整塘(池)底。
②抗疏力土摊铺
均匀摊铺抗疏力土,根据抗疏力土的压实比确定松铺系数,根据气温、风力调整含水量。
③抗疏力土碾压
A.塘(池)底已经过抗疏力全部旋耕处理(相当于道路的补强层);
B.在塘(池)底进行制备抗疏力土的过程中,对塘(池)底的软基进行过局部处理;
C.塘(池)未经抗疏力处理。
对于未经抗疏力处理的塘(池)底,摊铺前必须进行全面检查。如发现软基,必须采用抗疏力土换填。塘(池)底抗疏力土防渗层,宜采用挖掘机整形碾压,然后采用装载机负重柔性碾压。柔性碾压前,宜喷洒抗疏力工作液,以不粘装载机轮胎为准。柔性碾压分为纵、横两个方向,每个方向碾压3~4遍。柔性碾压时,宜采用挖掘机配合平整、回填坑凼。
图5.1.2—11池底碾压
5.1.3质量控制与质量检测
⑴碾压关键:
塘(池)底与边坡的连接处是碾压的关键处,必须为圆弧形连接,如图5.1.3—1 所示。装载车柔性碾压连接点时,装载车后轮应超出坡长至少一米,如图5.1.2—2 所示。
图5.1.3—1池底与边坡连接点
图5.1.3—2池底与边坡连接碾压
⑵检测压实厚度(包括分层压实厚度)、压实度、渗透系数及形状规格。袋装抗疏力土检测错缝、连接筋及抗疏力土含水量。
⑶分步蓄水检测
A.第一步检测塘(池)底
蓄水0.2m高,如图5.1.3—3所示,当防渗系数达到设计标准后,再进行第二步;
B第二步检测塘埂
蓄水增至1.5m高,当防渗系数达到设计标准后,再推进……
图5.1.3—3池底渗透检测A
图5.1.3—4池底渗透检测B
图5.1.3—5抗疏力水池竣工图
5.1.4特殊情况
如遇水塘底部有地下水,且条件和工期受限不易全部排除的情况下,可采用分步摊铺的办法。首先,挖掘存水坑,挖掘简易水沟,划分塘底区域,将塘底积水引入水坑,水坑中保持抽排水。然后,由高到低分区域将抗疏力土摊铺碾压,将剩余积水通过赶排的方式,经水沟引入水坑。最后,抽干水坑积水,填埋压实。
存水坑根据水塘大小选择,应设置在塘底地势最低处。
特别注意,用于此方法的抗疏力土,需要提前拌和并降低含水量。如图5.1.4所示:
图5.1.4施工排水
5.2抗疏力灌溉渠道
5.2.1植被防冲抗疏力渠道
⑴工程设计
图5.2.1—1植被防冲抗疏力渠道设计
设计说明
①本条参考《高标准农田建设标准》条文引文如下:
7.4.1 渠灌区田间明渠输配水工程包括斗、农渠。工程质量保证年限不少于15年。
7.4.4 斗渠和农渠等固定渠道宜进行防渗处理,防渗率不低于 70%,井灌区固定渠道应全部进行防渗处理。
②抗疏力渠底
抗疏力灌溉渠道,均采用夯实抗疏力土(防渗层)+ 散铺卵石(或类似卵石材料,例如碎石、矿渣等)防冲层。
⑵工艺流程
①渠底防渗层
在清淤整平后的渠底,就地旋耕、喷洒稳定剂、拌和、压实,或摊铺抗疏力土、找平、压实。第一步,采用刚性压路机进行整形碾压;第二步,采用轮式设备柔性碾压。
②渠底防冲层
在抗疏力土上均匀摊铺卵石,厚度100mm。
③植被防冲
在夯实抗疏力土上培植植被。植被须水上水下均能成活。待植被长至20mm~30mm高,再通水。如图5.2.1—2所示:
图5.2.1—2植被防冲抗疏力渠
⑶质量控制与质量检测
抗疏力土的密度及植被的成活率及高度。
5.2.2 卵石防冲抗疏力渠道
⑴工程设计
图5.2.2—1卵石防冲抗疏力渠道设计
设计说明
①本条参考《高标准农田建设标准》条文引文同5.2.1.
②在抗疏力土上摊铺100mm卵石(或类似卵石材料,例如碎石、矿渣等),用筐笼稳定卵石。
⑵工艺流程
卵石防冲:预制方形筐笼,厚度100mm,长宽根据现场情况调整,装填卵石后铺在抗疏力土边坡上作为防冲层。如图5.2.2—2所示:
图5.2.2—2卵石防冲
⑶质量控制与质量检测
①抗疏力土密度。
②筐笼按相关技术规范质量控制与检测。
③严禁用石灰、水泥等类似物质连接卵石。
5.2.3石质骨架抗疏力渠道
⑴工程设计
图5.2.3—1石质骨架抗疏力渠道设计
设计说明
①本条参考《高标准农田建设标准》条文引文同5.2.1.
②自然形成的片石边坡,可整形边坡后喷射抗疏力土浆;土质边坡可模仿自然形成片石边坡造型,喷射抗疏力土浆。
⑵工艺流程
①按设计要求配制抗疏力土浆。
②预制方形筐笼,通常采用金属框格和钢筋绳网构成,厚度400mm,长宽根据现场情况调整,填充片石后铺靠在渠边,其缝隙及表面喷射抗疏力土浆填充。
③片石与片石之间的抗疏力土浆必须满灌,防止漏灌和半灌(表皮有浆而内部没有)。
图5.2.3—2石质骨架防冲
⑶质量控制与质量检测
①石质骨架所采用的片石(或类似物质),用传统工艺行业标准控制质量及检测。
②抗疏力土浆要严格控制粘土含量、稳定剂用量及含水量。抗疏力土浆必须与片石紧密连接。
③严禁用石灰、水泥(或类似物质)等刚性材料连接片石。
5.2.4袋装抗疏力渠道
⑴工程设计
图5.2.4-1垂直式袋装抗疏力土渠道设计
图5.2.4-2袋装抗疏力土斗农渠设计
设计说明
①本条参考《高标准农田建设标准》条文引文同5.2.1.
②袋装抗疏力土设置在夯实抗疏力土内侧。袋装抗疏力土,通常使用土工布袋(规格900mm×600mm),整形后规格500mm×300mm×150mm。袋装抗疏力土自下而上分层错缝砌码,宽度500mm,高度150mm,层间采用竹条(或类似物质)连接筋纵向串联固定。袋装抗疏力土依靠其自重压实。
⑵工艺流程
袋装抗疏力土搬运至安装位置后整形,封口方向向内,每一层袋错缝砌码,袋装抗疏力土之间必须保持紧密,周围的缝隙宜用抗疏力土填密实。如图5.2.4—3所示:
图5.2.4—3袋装抗疏力防冲
⑶质量控制与质量检测
①袋装抗疏力土,袋与袋之间的连接。
②外形整齐美观。
5.2.5刚性防冲抗疏力渠道
⑴工程设计
图5.2.5—1刚性防冲抗疏力渠道设计
设计说明
①本条参考《高标准农田建设标准》条文引文同5.2.1.
②刚性防冲:夯实抗疏力土上设置刚性防冲层。刚性防冲层包括:浆砌片石、条石、石板、砂浆抹面、水泥混凝土(预制或现浇)等。
⑵工艺流程
设置在夯实抗疏力土上的浆砌片石(或条石、石板、砂浆抹面、水泥混凝土(预制或现浇)等)工艺,执行相关行业标准。
图5.2.5—2刚性防冲抗疏力渠道
⑶质量控制与质量检测
抗疏力土与刚性防冲层的连接。
5.2.6水泥混凝土框格抗疏力土渠道
⑴工程设计
图5.2.6—1水泥混凝土框格抗疏力土渠道设计
设计说明
①本条参考《高标准农田建设标准》条文引文同5.2.1.
②水泥混凝土框格:修建菱形水泥混凝土框格,在框格内填充抗疏力土,厚度400mm。抗疏力土中加入草籽,表面覆盖双层防尘网,作为临时防冲设施。
⑵工艺流程
①菱形水泥混凝土框格工艺,执行相关行业标准。
②水泥混凝土框格内可采用夯实抗疏力土,或喷射抗疏力土浆,或夯实抗疏力土。如图5.2.6—2所示:
③关键流程:抗疏力土与菱形水泥框格之间,要根据实际情况,采用特别夯实措施,使其紧密结合,不得留有缝隙。
图5.2.6—2水泥混凝土框格抗疏力土渠道
⑶质量控制与质量检测
水泥混凝土框格与抗疏力土的连接处,特别是四个角,必须确保夯实(或喷射密实)。
5.3抗疏力排水沟
5.3.1袋装抗疏力排水沟
⑴工程设计
图5.3.1—1袋装抗疏力排水沟设计
图5.3.1—2袋装抗疏力排水沟设计
设计说明
①本条参考《高标准农田建设标准》条文引文如下:
7.5.1 排水沟要满足农田防洪、排涝、防渍和防治土壤盐渍化的要求。
7.5.2 排水沟布置应与田间其他工程(灌渠、道路、林网)相协调。在平原、平坝地区一般与灌溉渠分离;在丘陵山区,排水沟可选用灌排兼用或灌排分离的形式。高标准农田排水工程水平见附录I。
7.5.4 排涝农沟采用排灌结合的末级固定排灌沟、截流沟和防洪沟,应采用砖、石、混凝土衬砌,长度宜在 200~1000m 之间。斗沟长度宜为 800~2000m,间距宜为 200~1000m。山地丘陵区防洪斗沟、农沟的长度可适当缩短。斗沟的间距应与农沟的长度相适应,宜为200~1000m。高标准农田排水沟深度和间距见附录 J。
7.5.5 田间排水沟(管)工程质量保证年限应不少于 10 年。
②灌排兼用
本文排水沟均为灌排兼用,后不赘述。
⑵工艺流程
执行5.2抗疏力灌溉渠道相关流程。
图5.3.1—3袋装抗疏力排水沟
⑶质量控制与质量检测
执行5.2抗疏力灌溉渠道相关标准。
5.3.2夯实抗疏力排水沟
⑴工程设计
图5.3.2—1夯实抗疏力排水沟设计
⑵工艺流程
执行5.2抗疏力灌溉渠道相关流程。
图5.3.2—2夯实抗疏力排水沟
⑶质量控制与质量检测
执行5.2抗疏力灌溉渠道相关标准。
5.3.3刚性防冲抗疏力排水沟
⑴工程设计
图5.3.3—1刚性防冲抗疏力排水沟设计
⑵工艺流程
执行5.2抗疏力灌溉渠道相关流程。
图5.3.3—2刚性防冲抗疏力排水沟
⑶质量控制与质量检测
执行5.2抗疏力灌溉渠道相关标准。
(待续)
主编:纪学欣