
在滑雪场运营体系中,河道调蓄水池是一个关键但常被忽视的工程组件。其核心功能是在非雪季或融雪期,将河道径流储存起来,为冬季人工造雪储备水源。这一功能的实现,高度依赖于一个隐蔽的工程要素——防渗土工膜。防渗膜的选型与应用,直接决定了水池的蓄水效率、长期稳定性以及对周边环境的影响。
1防渗失效的连锁反应:从微观渗漏到宏观影响
防渗土工膜的选择,首先需要理解防渗失效可能引发的系列后果。这种影响并非单一的“漏水”,而是一个从微观到宏观的连锁反应过程。
最直接的损失是水资源。滑雪场通常位于山区,水资源宝贵,渗漏意味着造雪成本的直接上升和运营风险的增加。然而,影响不止于此。持续的渗漏会改变地基土壤的含水状态,可能导致土体软化,进而影响水池边坡和基础的稳定性,存在工程安全隐患。
更深远的影响在于水文地质环境。若水池位于渗透性较强的地层上,渗漏水可能逐渐下渗,影响局部地下水位,甚至与周边河道形成不应有的水力联系,干扰原有的自然水文平衡。在寒冷地区,渗入地基的水分在冬季冻结膨胀,产生的冻胀力会破坏池底和边坡结构,形成恶性循环。防渗膜的角色便捷了简单的“防水材料”,它是维系整个水池系统水文独立性与结构安全的关键屏障。
❒ 材料性能的“需求翻译”:从工程场景到技术指标
选择适合的土工膜,并非简单比较产品手册参数,而是将滑雪场调蓄水池的特定工程需求,“翻译”成对材料的具体性能要求。这一翻译过程涉及多个维度。
首要维度是耐候与耐低温性能。滑雪场环境紫外线辐射强,昼夜温差大,冬季极端低温可达零下二三十摄氏度。这就要求膜材料多元化具备优异的抗紫外线老化能力,以及极低的脆化温度。普通塑料在低温下会变脆,易在铺设或使用中因应力而破裂。常用于此类工程的高密度聚乙烯膜,其原料树脂多元化经过专门筛选和改性,以确保在极端低温下仍保持柔韧性。
第二个维度是抗穿刺与变形适应能力。池基即使经过压实,仍可能存在微小尖锐石粒,或在长期使用中发生不均匀沉降。膜材料需要足够的厚度和抗穿刺强度,以抵御基层的潜在破坏。它需要具备较高的断裂伸长率,即在一定拉力下能够延展而不破裂,从而适应地基的可能变形。
第三个维度是耐久性与化学稳定性。调蓄水池中的水可能含有融雪带来的微量矿物质或悬浮物。膜材料应能长期抵抗水体的微弱化学作用,保持性能稳定,设计使用寿命通常要求达到数十年。从全生命周期考量,材料的可焊接性也至关重要,它决定了现场施工接缝的质量与可靠性,而接缝往往是防渗系统中最薄弱的环节。
2应用逻辑:膜与系统其他部分的协同
防渗土工膜并非独立工作,其效能发挥依赖于与整个池体结构系统的精密协同。应用过程是一个系统集成工程。
基础层是协同的起点。池基多元化经过严格平整与压实,移除所有尖锐物,形成坚实、平顺的支撑面。在此基础上,通常会铺设一层土工布作为保护层,其作用是缓冲、分散应力,防止上层土工膜被基层凸起物刺穿。
土工膜本身的铺设与焊接是核心环节。铺设需在无雨、风力较小的天气进行,膜片应适度松弛,为温度变化引起的热胀冷缩留出余量。接缝采用双轨热熔焊接,形成两条平行的空腔焊缝,焊接后需立即进行气压检测,向空腔内充气并检测其压力保持情况,这是检验焊缝密闭性的关键现场测试。所有转角、管道穿膜处等细节部位,需采用预制件或手工焊接进行加强处理。
膜上保护层同样关键。铺设完成的土工膜需及时覆盖保护层,这可能是另一层土工布加上一定厚度的覆土或砂石层。保护层的作用是防止膜材暴露在紫外线下加速老化,防止机械损伤,并稳定其位置。在滑雪场水池中,还需考虑冬季水面结冰膨胀对池坡膜材产生的巨大推力,保护层和锚固系统的设计多元化能抵抗此推力。
❒ 选型决策中的非技术权衡
在明确了技术性能要求后,最终选型决策往往涉及一系列非纯技术性的权衡。这些权衡决定了方案的可行性与经济性。
首要权衡是材料厚度。增加厚度通常意味着更高的抗穿刺能力、更长的耐久性和更好的焊接容错率,但同时也带来材料成本上升、卷材重量增加导致铺设难度加大。工程师需要根据池基条件、设计水深、预期使用寿命等因素,计算确定一个经济合理的厚度,而非一味追求最厚。
其次是材料类型的比较。除主流的高密度聚乙烯膜外,还有聚氯乙烯膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物膜等可选。每种材料在柔韧性、耐低温、抗紫外线、成本等方面各有侧重。例如,某些改性柔性膜在复杂地形和低温下的铺设适应性更强,但单价可能更高。选型需在性能匹配度、施工便利性与总体预算间取得平衡。
最后是供应链与施工条件的考量。材料的可获得性、生产周期、以及是否有经验丰富的专业施工队伍进行铺设焊接,这些因素都可能影响最终选择。在偏远山区滑雪场,运输大型重型卷材的可行性也多元化纳入评估。
3效能维持:全周期视角下的防渗系统
防渗土工膜的应用效能,并非在施工验收后便一劳永逸。从全周期视角看,其性能维持依赖于设计、施工、运营多个阶段的持续关注。
设计阶段需预设监测与维护接口。例如,可在防渗层下方设置渗漏检测层和导排管网,一旦发生渗漏,能及时发现并定位。水池运行期间,应定期检查水面线有无异常下降,巡视池坡保护层有无破损、滑移或植被异常生长(根系可能刺穿膜材)。
环境变化带来的影响需要被评估。区域气候的长期变化、地震活动性、以及滑雪场自身运营对周边土地的扰动,都可能对水池地基稳定性产生缓慢影响,进而对防渗膜系统产生附加应力。定期的专业检测与评估,有助于提前发现潜在风险。
当水池达到设计寿命或需要进行维修时,防渗膜的处置也需考虑。目前,高性能聚合物土工膜的回收再利用技术仍在发展中。在选型之初,考虑材料的长期环境足迹,正成为一个越来越重要的因素。
滑雪场河道调蓄水池防渗土工膜的选型与应用,是一个融合了材料科学、岩土工程、水文地质学及工程管理的综合性技术课题。其核心价值在于,通过一个精心选择与实施的薄膜屏障,将自然河道径流高效、安全地转化为可管控的造雪资源,同时创新限度地减少对场地水文地质环境的干扰。这一过程没有单一的优秀解,而是基于特定场地条件、气候特征与运营需求,在多重技术指标与非技术约束间寻求受欢迎平衡的系统工程实践。其最终目标,是确保滑雪场水资源保障系统在严苛环境下的长期可靠与稳定运行。

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