我国大型灌区主要采用渠道输水,南水北调仅中线引水总干明渠达1275公里。目前,我国渠道总长度约400万km,其中渠道防渗工程60万km,占渠道总长度的15%,也就是说85%的渠道工程没有采取防渗措施。
据统计,我国每年由灌溉渠道渗漏的水量为1734.6亿m3,占我国总水量的33%,占农业总水量的45%。由于灌溉水的大量浪费,致使农业用水占总用水量的比值增大,如西北内陆区高达95%,黄土高原区为87.3%,而一些发达国家仅占50%左右。陕西省泾惠渠、渭惠渠、洛惠渠三大灌区,每年从各级渠道渗漏损失的水量约3亿m3,相当于一个大型水库的容量。因此,尽管我国水资源相对短缺,但水资源浪费又十分严重。渠道防渗是节水灌灌各个环节中最重要的一环。
概括地讲,渠道防渗作用如下:
一是防止渠道工程冻胀破坏。采用衬砌材料对渠道进行砌护或采用膜料进行渠道防渗,阻止渠水或渠堤上的地表水入渗、隔断水分对冻层的补给,是防止渠基土壤冻胀的根本措施,从而确保了衬砌体或膜料的防渗安全。
二是提高渠系水利用系数。据宝鸡峡灌区总干渠实际观测,防渗前每公里输水损失为0.425%,混凝土衬砌后,每公里输水损失降为0.017%,减少损失96%,使原来98km干渠输水损失量由19m3/s降为0.76m3/s,每年减少渗漏水量2.4~2.9亿m3。
三是节约投资和运行费用。据新疆的经验,渠道采用防渗措施后,用节省的水灌溉,每公顷投资约为建库蓄水灌溉的1/3。
四是防止土壤盐碱化及沼泽化。渠道不采取防渗措施,不仅因渗漏而损失水量,而且抬高地下水位,导致灌区盐碱化、沼泽化。前苏联中亚一带及巴基斯坦的旁遮普省府拉合尔市等地,由于渠道未采取防渗措施,渗漏水造成灌区盐碱化。后采用混凝土、装配式钢筋混凝土和沥青混凝土等材料防渗,土地盐碱化问题得到了有效控制和改善。
五是防止渠道冲刷、淤积及坍塌。新疆、甘肃等地区,在戈壁滩上修渠引水,采用卵石砌渠,既防冲、防渗,又缩小了渠道断面,减少了开挖方量,同时省去了陡坡、跌水等水工建筑物。我国北方引黄灌区,水的含沙量较大,渠道比降小,流速小,故土质渠道很容易淤积。采用混凝土等材料衬砌后,渠道糙率降低,流速提高,淤积减少,更有利于引高含沙水进行灌溉。