渠道作为节水灌溉中的一项重要工程,它的正常运行是维系国民生产的重要保障。当前混凝土衬砌在渠道建设中应用最为广泛,但是在季冻区运用时会面临抗冻胀性较差等问题,虽然工程中有很多措施缓解,但这进一步增加施工工序和国民经济负担。本文以甘肃省白银市靖会总干渠的梯形混凝土衬砌渠道为原型,使用HDPE（高密度聚乙烯）或废旧滴灌带制作成的HDPE板作为渠道衬砌新材料,对HDPE板衬砌渠道的理论可行性、安全可靠性和经济合理性展开研究。研究得出HDPE衬砌材料可以满足作为季冻区渠道衬砌体的基本要求,初步判断该衬砌渠道在季冻区应用是可行的,研究成果可为HDPE板衬砌渠道今后的研究和相关的渠道设计及施工提供参考依据。主要成果如下:（1）推导了HDPE板衬砌渠道冻胀力学模型,得到各结构板块的内力图和计算公式。对HDPE板衬砌渠道不同板厚、不同渠型和不同水深进行冻胀模拟,并以力学模型和前人的研究结论进行分析和论证。分析得出:渠内无水时,HDPE板衬砌相较于混凝土衬砌冻胀位移有小幅度增加,但是渠坡板和底板的冻胀应力可以分别减小45%和85%左右,且板厚对抗冻胀效果影响较小;HDPE板衬砌渠道不同渠型的抗冻胀能力为:梯形弧形底＞梯形弧形坡脚＞梯形断面,同时确定了不同渠型的适用范围;冬季输水时,无论水深多少,相同工况下的HDPE板冻胀变形都要比混凝土板略大,但冻胀应力可以削减40～60%,随着HDPE板渠内水深的增加,最大冻胀位移也随之减小,并且渠内水越深,冻胀位移减小越明显。通过力学模型计算以及模拟多种工况下的HDPE板衬砌渠道均未发生破坏,体现了该衬砌渠道在抗冻胀性能方面的优越性,论证了HDPE板衬砌渠道在冻胀作用下不会发生破坏理论可行性。（2）基于相关理论知识和规范对HDPE板衬砌渠道进行设计和施工方案的编制。设计时横向采用护顶板镶嵌至渠基土内,纵向采用齿墙和伸缩孔固定,适应了材料热胀冷缩的特性,增强了渠道在运行中的安全性,并且齿墙的设置可以防止渠道不会被连续破坏;确定了HDPE板采用热气焊接的施工方案,板块全程无分缝,提高了板块的整体性,具有较强的防渗能力,阻断了发生渗漏和冻胀破坏的可能性,同时该方案后期维护的时间和成本也会大大减少。通过分析得出相关的设计和施工方案具有一定的安全可靠性。（3）对HDPE板衬砌渠道的节水效益、省地效益、投资成本进行分析,以混凝土衬砌渠道作为对比,得出了该衬砌材料在经济上的优势,并且可以发挥可观的隐形效益,论证了HDPE板衬砌渠道在经济上的合理性。HDPE板衬砌渠道渠系水利用系数达0.87以上,较混凝土衬砌渠道可以提高38%,同时渗漏量也可以大幅度减小,甚至可以忽略,从而大幅度提高渠道的节水效益;分析了HDPE板衬砌渠道的水力性能,相较于混凝土板衬砌渠道可以减小渠道30～40%占地率,节省了建设用地;在进行造价分析后得出HDPE板衬砌渠道和混凝土板衬砌渠道建设费用相当,不会增加投资方的财务负担,若利用废旧滴灌带再生料作为HDPE板,建设费用较混凝土衬砌渠道减少13.6%,同时也更加契合可持续发展理念。