Облицовка каналов — это процесс снижения потерь воды для орошения за счет фильтрации путем добавления непроницаемого слоя к краям траншеи. Просачивание может привести к потерям от 30 до 50 процентов воды для орошения из каналов, поэтому добавление облицовки может сделать системы орошения более эффективными. Облицовка каналов также используется для предотвращения роста сорняков, которые могут распространяться по всей системе орошения и уменьшать поток воды. Облицовка канала также может предотвратить заболачивание вокруг низинных участков канала. [1]
Делая канал менее проницаемым, скорость воды увеличивается, что приводит к большему общему сбросу. Увеличение скорости также уменьшает количество испарения и заиливания, что делает канал более эффективным. [1] Самый старый известный мощеный канал был обнаружен в 1995 году около пирамид Гизы, и, по оценкам, ему около 4500 лет. [2]
Бетонная облицовка каналов часто используется из-за ее высокой структурной прочности и долговечности. Бетон, используемый для облицовки каналов, обычно не армируется, что позволяет снизить стоимость. Распространенным методом возведения бетонной облицовки является использование скользящих форм , которые тянутся вниз по длине канала по мере заливки бетона. [3] Ручная укладка бетона или сборных секций также используется, когда необходимо покрыть только небольшое расстояние. [3] Определенные добавки, такие как канкарская известь и сурхи, иногда включают в бетонную смесь для улучшения удержания воды. [3]
Перед возведением бетонной облицовки общепринятой практикой является обеспечение надлежащего уплотнения слоя грунта. [4] Если на месте канала находится расширяющаяся глина, слой этой глины удаляется и заменяется песком или гравием до возведения бетонной облицовки. Такое удаление сводит к минимуму риск вспучивания грунта, что может привести к растрескиванию бетона. Чтобы предотвратить растрескивание во время процесса отверждения, бетон поливают водой или на облицовку накладывают влажное покрытие. Другая профилактическая мера против растрескивания включает добавление поперечных и продольных канавок или деформационных швов, которые помогают поглощать трещины, которые могут возникнуть. [3]
Уплотненная глина — это простая форма грунтовой облицовки канала, которая служит относительно дешевой альтернативой другим методам. Некоторые глины, такие как бентонит , обладают высокой водопоглощаемостью, но затем становятся непроницаемыми, что делает их идеальным грунтовым облицовочным материалом. Исследования, проведенные в США, показали, что слой бентонита толщиной от 2 до 5 см под слоем земли толщиной от 15 до 30 см обеспечивает адекватную систему облицовки. Обычно пористые почвы удаляются перед нанесением уплотненной глины на дно и стенки канала. [3]
Другой простой метод облицовки каналов грунтами заключается в нанесении слоя уплотненного ила поверх основания канала. [3] Использование грунтов в качестве облицовки каналов эффективно для контроля просачивания, но не эффективно против роста сорняков. [1]
Пластиковые покрытия часто называют геомембранами или гибкими мембранными покрытиями. [5] Пластиковые покрытия часто покрываются почвой, камнями, кирпичом, бетоном или другим материалом. Это делается для того, чтобы закрепить покрытие и защитить его от износа и распада. Пластиковые мембраны очень тонкие, их толщина варьируется от 8 до 100 тысячных дюйма. [5] Пленка из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), похожая на материал, используемый в мусорных мешках, является распространенным типом пластиковых мембран. Пластиковые покрытия также используются в качестве метода модернизации поврежденных бетонных покрытий.
Поскольку облицовка каналов подвергается воздействию стихий и постоянно используется, со временем она подвержена повреждениям. Геотехнические соображения часто игнорируются при проектировании облицовки каналов из-за легкого веса конструкции. Бетонная облицовка каналов часто растрескивается, ремонт которой может быть дорогостоящим. Трещины могут возникать несколькими способами, начиная с момента строительства, если бетон был неправильно выдержан. Трещины также могут возникать из-за движения почвы, которое может быть вызвано морозным пучением или набуханием расширяющихся грунтов. Расширяющиеся грунты, такие как определенные типы глины, могут набухать в результате сброса воды из канала, изменения климата или транспирации. Распространенным методом уменьшения будущего набухания расширяющихся грунтов является подвергание почвы циклам увлажнения и высыхания перед строительством облицовки. [6] Лабораторные испытания показали, что подвергание глинистой почвы циклам увлажнения и высыхания приводит к гистерезису усадки в почве, что значительно снижает ее потенциал свободного набухания. [7] Дисперсные почвы, такие как мелкозернистые пески, также могут представлять угрозу для бетонных облицовок каналов, поскольку они разрушаются при контакте с текущей водой, что может привести к разрушению труб . Чтобы уменьшить вероятность такого контакта, под бетонными облицовками можно установить геомембранные листы, тем самым уменьшив количество воды, которая может просочиться через канал. [8]