0研究

背景河渠輸水是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水的重要來源。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，河渠輸水已經(jīng)擔(dān)任著越來越重要的角色。我國目前水資源形勢相當(dāng)嚴(yán)峻，而且近年來極端氣候頻發(fā)，各地區(qū)生產(chǎn)生活受到嚴(yán)重影響。因此建立一個(gè)穩(wěn)定的輸水系統(tǒng)更是迫在眉睫。然而現(xiàn)行在輸水過程中只有一部分水量通過各級河渠輸送到目的地，而30%~50%的水量則從河渠底、河渠坡的土壤孔隙中滲漏到沿渠土壤中，不能充分利用，這就是渠道滲漏損失。河渠防滲工程技術(shù)就是通過減少渠床土壤透水性或是建立不易透水的防護(hù)層而采取的各種工程措施，渠道防滲技術(shù)是減少輸水損失、控制地下水位、提高渠道水利用系數(shù)的工程措施。但是，河渠在襯砌過程中破壞了原有的生態(tài)系統(tǒng)，阻斷了河渠水自動(dòng)凈化過程，其引起的問題已在國內(nèi)外引起了強(qiáng)烈的爭論。

1我國河渠襯砌技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

河渠襯砌內(nèi)容包括襯砌材料的應(yīng)用、斷面的選擇、襯砌施工技術(shù)措施、施工質(zhì)量控制級工程管理措施等，本文只對前兩項(xiàng)進(jìn)行分析總結(jié)。

1．1我國河渠襯砌的材料

目前我國河渠材料研究發(fā)展迅速。運(yùn)用時(shí)，各地區(qū)綜合考慮氣候、水文、地形、地質(zhì)、防滲材料、耐久性、建材來源以及工程費(fèi)用等因素，選用河渠襯砌的材料。襯砌材料可以分為傳統(tǒng)襯砌材料和新型襯砌防滲材料。傳統(tǒng)材料包括土料類護(hù)面防滲、水泥土護(hù)面防滲、砌石護(hù)面防滲、膜料防滲渠道護(hù)面襯砌、混凝土渠道襯砌防滲、瀝青混凝土防滲。其中，土料類材料能就地取材，造價(jià)低、施工簡便；水泥土護(hù)面防滲具有一定的強(qiáng)度和耐久性，可就地取材，施工也較容易，造價(jià)較低，但抗凍性較差。適用于氣候溫暖、且渠道附近有壤土和砂土的地區(qū)；石料襯砌渠道抗凍、抗沖、抗磨及抗腐蝕性能好，施工簡易、耐久性強(qiáng)，能適應(yīng)渠道流量大，推移質(zhì)多，氣候嚴(yán)寒等特點(diǎn)，適用于石料資源豐富，能就地取材的地區(qū)，以及有抗凍、抗沖要求的渠道；塑料薄膜襯砌渠槽防滲，其防滲能力強(qiáng)，質(zhì)輕，運(yùn)輸方便，有較高的抗凍性和抗熱性，并具有良好的柔性和延伸性，施工技術(shù)簡單，群眾容易掌握，造價(jià)較低；混凝土襯砌防滲，防滲性能較好，糙率小，抗沖性能好，能耐高速流，強(qiáng)度高，耐久性強(qiáng)，目前廣泛運(yùn)用于各地工程中；瀝青混凝土防身能力強(qiáng)，適應(yīng)變形性能較好，造價(jià)與混凝土相似。一般適用于凍脹性土基，且附近有瀝青料源的渠道，防滲效果好。新型防身材料有復(fù)合土工布防滲和聚苯乙烯保溫新材料。其發(fā)展技術(shù)也逐步成熟。

1．2河渠襯砌采用斷面形式

目前采用的河渠襯砌斷面形式主要有U型、弧形渠底梯形、弧形坡腳梯形等形式。這些形式的斷面具有防滲效果好、水力斷面優(yōu)良的特點(diǎn)。各地區(qū)根據(jù)各自的地形、地勢、輸水量等選擇最適斷面。其中，U形斷面適用于小型渠道，弧底梯形適用于中型渠道，弧形坡腳適用于大、中型渠道斷面。

2河渠襯砌對環(huán)境影響的探究

2．1襯砌隔斷了河渠水自凈的渠道

河渠襯砌時(shí)，首先要進(jìn)行河渠底部清理，鏟除了大量的“雜草”。而這些“雜草”不但依賴水生存，還具有凈化水的功能。在以襯砌的河道中，具有凈水功能的水生生物生長非常困難。而且隔斷了水的自然循環(huán)，使之無法與防滲層下的部分進(jìn)行物質(zhì)、能量交換。長此以往，河水將失去自凈能力，水質(zhì)可能惡化。

2．2水溫水質(zhì)變化的影響

襯砌過程中需要砍掉兩岸樹木，這樣會(huì)導(dǎo)致河水受陽光影響而水溫變化過大，魚類等的生存繁殖等會(huì)受到嚴(yán)重影響，不利于水中生態(tài)平衡的建立。特別是高溫季節(jié)來臨時(shí)，容易使傳染病菌孳生，甚至出現(xiàn)水華現(xiàn)象。夏天，水泥河底讓水迅速變熱、蒸發(fā)，冬天，水溫則急劇下降，水生生物難以存活，魚也變得很少。

2．3沿岸植物缺失造成水污染加劇

襯砌破壞了河渠沿岸的植物后，由于沒有天然植物作為屏障，會(huì)使岸邊的垃圾輕易入水，造成污染。這樣會(huì)使缺水問題變?yōu)樗廴締栴}，甚至得不償失。

2．4河渠原有生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞

河渠經(jīng)過多年的自然演化，淤泥中的土壤生物、昆蟲、兩棲動(dòng)物，和水中的魚、蟲等浮游動(dòng)物和荷花、蘆葦、藻類等水生植物，以及岸邊的花草樹木植物，構(gòu)成了一個(gè)相互依存的完整生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)。如此大規(guī)模地挖掘、搬運(yùn)、弄碎淤泥，不但把許多在淤泥中棲息的生物置于死地，破壞了物種的多樣性；再把湖底全部蓋死，使防滲層下的生物全部憋死。水中生物少，岸上又缺乏天然植物，直接影響沿河野生生物種類，如水鳥等。

2．5襯砌阻斷了水源與地下水的交換

生態(tài)專家和國外城市生態(tài)建設(shè)的實(shí)踐證明，固化河床是違背生態(tài)自然規(guī)律的。因?yàn)椋恿骱秃聪虻叵聺B水不是水損失，相反是保存水的一種有效途徑。河渠水襯砌經(jīng)過很多干旱、半干旱地區(qū)，而原本生活在這些地區(qū)的植物可以依靠河渠水對地下水的補(bǔ)充而存活。如果不把河床和湖底固化，就可能做到適合生物生存和繁衍，增強(qiáng)水體自凈作用，調(diào)節(jié)地下水量、滯洪補(bǔ)枯。研究表明，干旱、半干旱地區(qū)的蘆葦、甘草、羅布麻、駱駝刺、沙棗、胡楊等適宜生存的地下水水位為1~5m，低于5m則會(huì)生長不良甚至死亡。而我國現(xiàn)在還很少開展河渠襯砌對地下水水位影響的研究。

3河渠襯砌發(fā)展的展望

我國水資源形勢嚴(yán)峻，減少輸水過程中的大量損失勢在必行，而采用傳統(tǒng)方法襯砌則會(huì)引起一些列的環(huán)境問題。放眼國外，因?yàn)楣?jié)水需要，西方許多城市河湖的水底在此前幾十年前都進(jìn)行了襯砌和硬化，而現(xiàn)在，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)這樣對生態(tài)環(huán)境造成了影響，又有許多城市在拆除這些過去花去了大量人力、物力、財(cái)力的防滲設(shè)施。德國、日本，甚至美國最缺水的洛杉磯，為了保護(hù)生態(tài)，已經(jīng)將原本被襯砌的河道恢復(fù)自然。