Page 247 - 水利水电工程施工管理概论

第八章 水利水电工程渠道防冻胀研究

运行工况、渠基土质、渠道结构形式及灾害形式等变量进行定性分类，并采用神
经网络等多种算法建立各变量间关系，以建立灾害链动态预警模型。该模型需要
更加全面、准确的现场监测手段以获得渠道内部信息的实时动态变化。目前，传
统渠道监测手段以常规温度、水分、位移传感器及水准仪等静态观测为主，能全

面反映渠基土内冻胀力、渗漏量、地下水、热流量及外部辐射、风、蒸发量等动
态灾害因子变化的监测手段将成为寒区渠道灾害链分析的重要信息源，继而可通
过监测数据并结合渠道水—热—力耦合冻胀模型分析灾害链的驱动过程，以有针
对性地采取防控措施及时预警、及时修复，为保障工程全生命周期的安全与健康

运行提供理论与技术支撑。

第二节 水利工程渠道防冻胀案例分析

一、工程概况

T 团场经济以农业为主，现有灌溉面积 25.36 万亩，主要种植作物有棉花、番
茄、瓜果、饲草料等。由于团场农业灌溉渠系防渗不完善，渠系水利用系数较低，

农业生产发展受到较大限制，生产效益较低、职工收入增长缓慢。2018 年，T 团
实施小型农田水利工程项目建设。工程主要建设内容为，对 8 条渠道进行防渗改
建，总长 27.45km，设计流量 0.5~1.5m3/s，配套建筑物 21 座，其中涵洞 3 座，闸
18 座。新建滴灌系统 2 个，控制面积 2050 亩，配套地埋管道 16.519km，地面管
道 15.811km，新建沉沙池、泵房各 2 座。工程级别 5 级。工程实施可以减少渠道

的输水损失，大大地提高了 T 团渠系利用率和安全系数，为团场农业可持续发展，
增加农业用水量，打下了坚实的基础，对改善团镇职工群众生活水平具有重要意义。

二、抗冻胀分析

（一）冻胀条件
本次实施的 T 团小型农田水利工程项目，渠道防渗改建均在原渠线基础上利
用现有的渠基土进行，渠基土以均质粘土为主，伴有少量沙粒，土粒中粒径小于
0.05mm 的土粒含量等于 7.89%，大于 6%；项目区平均土层冻深 1.2m，远大于

0.1m；渠道沿线地下水位在 3.5~6.0m，地下水位较低，但渠道两侧均为连队农田，
受两侧农田渗水影响，当冻结初期土的含水量大于 0.9 倍塑限含水量，将对渠道

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