水利工程灌区节水改造的施工管理措施研究

引言：

我国水资源分布不均，农业灌溉用水占比高，但传统灌区普遍存在输水效率低、渗漏损失大等问题，严重制约了水资源的合理利用，国家大力推进高标准农田建设和灌区现代化改造，节水灌溉技术如渠道防渗、管道输水、喷滴灌等得到广泛应用，在施工过程中由于缺乏系统化管理、施工队伍技术水平参差不齐、监管机制不完善等因素，部分节水改造工程未能达到预期效果，深入研究灌区节水改造的施工管理措施，提高工程建设质量，对实现农业节水增效、保障粮食安全具有重要意义。

1. 采用渠道边坡压实度现场，提高衬砌结构稳定性

灌区节水改造工程中采用渠道边坡压实度现场控制技术是提高衬砌结构稳定性的关键施工环节，该技术基于土力学原理和工程压实理论，控制填筑土料含水率在最优含水率范围内，采用 25 吨振动压路机进行分层碾压作业，确保压实度达到 0.95 以上设计标准，施工过程中采用环刀法现场检测每层填筑体的干密度，配合轻型动力触探试验验证地基承载力不小于 150kPa 的技术要求，对局部欠压区域及时进行补压处理，边坡修整阶段运用三维激光扫描技术控制设计坡比，采用机械刷坡与人工精修相结合的工艺，确保坡面平整度偏差在 3 厘米以内。衬砌施工前进行基面验收，重点检测界面摩擦系数和地基系数等参数，采用高压水枪冲洗结合真空吸附处理保证界面洁净度，针对不同渠段水文地质条件，动态调整水泥掺量改性土配合比，提高衬砌结构与基层的协同变形能力，全过程质量控制，有效解决了传统施工中常见的衬砌空鼓、开裂等质量通病，使渠道结构在冻融循环条件和水力冲刷作用下保持长期稳定性。

2. 开展渠道衬砌混凝土配合比优化试验，提升防渗耐久性

试验基于材料科学原理和耐久性设计理论，系统研究胶凝材料体系、骨料级配和外加剂配伍对混凝土性能的影响规律，建立适应不同环境条件的抗渗防腐混凝土配制技术体系，试验采用正交设计方法，考察硅酸盐水泥与矿渣微粉复合胶凝体系中各组分对混凝土工作性和强度发展的作用效应，重点优化水胶比与减水剂掺量的协同关系，确保新拌混凝土具有适宜的流动度和粘聚性，针对渠道运行环境特点，研究引气剂与防水剂的复合使用对混凝土抗冻融性能和氯离子扩散系数的影响机制，采用微观结构分析揭示掺合料对毛细孔结构的细化作用。试验过程中模拟干湿交替和冻融循环等现场条件，测试混凝土的渗透系数和抗硫酸盐侵蚀性能，建立配合比参数与耐久性指标的定量关系，针对不同渠段的水力条件和土质特性，开发具有梯度性能的衬砌混凝土系列配方，在满足抗压强度要求的同时，显著提升结构的抗渗等级和耐候性能。

3. 实施管道灌溉系统水压分级测试，确保管网密封质量

阶梯式升压法对管网系统进行系统性密封检测，初始测试压力设定为工作压力的 1.25 倍并维持 30 分钟，随后以 0.1 兆帕为增量逐级提升至设计压力的 1.5 倍进行强度试验，检测过程中采用高精度压力传感器实时监测管道压力波动，配合声波检漏仪对管件连接处和阀门接口进行全方位扫描，确保压力降在 10 分钟内不超过 0.02 兆帕的允许阈值，针对不同管材特性，PVC-U 管道采用清水试压法，而钢骨架聚乙烯复合管则采用气压与水压相结合的测试方式，重点检查热熔连接接头的密封完整性 [1]。测试团队运用红外热成像技术辅助识别潜在的微渗漏点，对发现的问题部位采用扭矩扳手进行法兰螺栓二次紧固或重新焊接处理，系统保压阶段在管道最高点和最低点分别设置压力监测点，压差分析验证管网的全局密封性能，测试技术建立严格的分级加压程序和量化评价标准，有效识别了管道安装过程中的薄弱环节，将管网漏损率控制在行业规范允许范围内。

4. 组织闸门启闭机联动调试，优化水量调控精度

运用闸门开度与启闭机行程的精确对应关系，实现流量控制的闭环调节，调试过程采用分级加载方式，先以很小的开度为增量进行空载运行测试，检测电机电流、减速箱温升和制动器响应时间等关键参数，确保机械传动系统在额定负载下的运行平稳性，液压系统调试重点校准比例阀控制信号与油缸位移的线性关系，将闸门升降速度控制在设计要求的每分钟0.3米范围内，同时测试压力继电器在系统压力达到 12 兆帕时的自动保护功能，电气控制系统调试包括 PLC 程序验证和现场总线通讯测试，优化 PID调节参数使闸门定位精度达到 ±2 毫米的技术标准。联动测试阶段模拟实际工况进行动态响应试验，测试从中央控制室发出指令到闸门达到目标开度的全流程时间不超过 60 秒，并验证水位传感器反馈信号与闸门调节的同步性，针对不同规格闸门，调试团队采用激光测距仪复核开度指示精度，运用振动分析仪检测运行过程中的异常频谱，建立精确的机电液协同控制体系，显著提升了灌区水量调配的响应速度和调控精度，为实现水资源精准计量和按需分配提供了可靠的技术保障，有效支撑了现代化灌区的智能化运行管理需求。

5. 采用土工膜现场焊接质量检测，强化渠道防渗效果

建立焊接温度 200±10^∘C 、行进速度 1.5±0.2 米/ 分钟的工艺参数体系，确保 HDPE 土工膜接缝的双轨热熔焊接质量，检测过程采用气压检测法对焊缝空腔施加 0.2 兆帕稳压空气，维持 5 分钟压力降不超过 0.01 兆帕为合格标准，配合真空罩检测法在负压0.03 兆帕条件下检查焊缝表面渗漏情况，针对复杂部位的双焊缝中间气道，运用电火花检测仪以 15 千伏测试电压扫描可能存在的针孔缺陷，对 T 型接头和修补部位则采用超声波探伤仪进行界面融合质量评估 [2]。检测团队使用红外热成像仪对焊接区域进行全断面扫描，温度场分布分析识别未熔合或过热损伤等潜在缺陷，同时取样进行剥离强度测试，要求每 25 毫米宽度焊缝的抗拉强度不低于母材，现场检测严格执行 " 三检制 " 质量控制流程，对焊接机参数设置、基面处理和气候条件进行全过程监控，确保环境温度高于 5% 、风力小于 3 级的施工条件，在多方法协同验证下，将土工膜接缝渗透系数控制在 1×10^- 米 / 秒的设计要求内，大幅提升了渠道防渗系统的可靠性和耐久性，为灌区节水改造工程提供了长效防渗保障，有效降低了输水过程中的渗漏损失。

结语：

灌区节水改造是提升农业水资源利用效率的关键举措，而科学合理的施工管理是确保工程质量和效益的重要保障，本研究通过探讨灌区节水改造的施工管理措施，为优化施工流程、提高工程管理水平提供了理论依据，应进一步加强施工标准化建设，推广智能化管理技术，完善质量监督体系，以确保节水改造工程的高效实施，持续改进施工管理方法，推动灌区节水技术的广泛应用，为实现农业绿色发展和水资源可持续利用贡献力量。

参考文献：

[1] 宋建峰 . 灌区节水灌溉技术和水资源高效利用措施研究 [J]. 工程技术研究 ,2025,10(04):223-225.

[2] 徐创举 . 在灌区农田水利工程中自压滴灌节水技术的应用 [J]. 河北农机 ,2024,(18):111-113.