引黄入冀补淀工程泥沙处理对策与建议

2014-08-15陈玉培河南省水利勘测设计研究有限公司

河南水利与南水北调 2014年12期

□陈玉培（河南省水利勘测设计研究有限公司）

0 引言

新中国成立以来，黄河下游引黄灌区已陆续建成旱能灌、涝能排的农田灌排体系，灌溉着沿黄两岸万顷良田，造福于民。然而，黄河是一条高含沙河流，引黄必引沙，引黄泥沙的处理利用始终是引黄灌区面临的最大挑战。黄河下游引黄灌溉的历史就是处理利用泥沙的历史，从早期的放淤改土到后来的灌溉补源，沿黄两岸原有大量的低洼盐碱地被使用殆尽，泥沙处理的矛盾和压力愈来愈凸显，引黄泥沙已给当地生态环境和社会经济带来极大的影响。

引黄入冀补淀工程从河南省濮阳市渠村引黄闸引水，在兼顾河南、河北沿线部分地区农业用水的前提下，为白洋淀实施生态补水，保持白洋淀湿地生态系统良性循环，并可作为沿线地区抗旱应急备用水源。沿线经过濮阳市、沧州市、邯郸市、衡水市、邢台市、保定市线路全长482km。受水区灌溉面积31.01万hm2，总干渠多年平均引水量8.23亿m3。

1 黄河下游典型灌区引黄泥沙现状及存在问题

1.1 潘庄引黄灌区

1.1.1 概况

潘庄引黄灌区位于山东省德州市西部，1971开始兴建，1972年建成运行，设计灌溉面积33.33万hm2，有效灌溉面积23.80万hm2。截至2009年，潘庄引黄灌区共计引水357.80亿m3，近40年共引沙2.72亿m3，年均引沙量717万m3。2008-2012年底，渠首年均引水量13.41亿m3，引沙量676.50万t，平均含沙量5.05kg/m3。

渠首闸至赵庄闸段为输沙渠，长度为11.90km，底宽设计46～21m，流量为80～150m3/s，设有3级沉沙池

1.1.2 泥沙处理

潘庄灌区总干渠泥沙处理有沉沙池沉沙和总干渠清淤两种方式。沉沙池沉沙依据地势采取自然沉沙和以挖待沉的方式，上游的沉沙池由于地势高，一般采取以挖待沉的方式，即将表层约lm的原状土挖出，用以修筑沉沙池的外围坝，这样既可增加自流沉沙量，又可保证沉沙池还耕时的耕作层质量，不至于造成土地沙化、环境恶化。下游地区由于地势较洼，一般采取自流沉沙的方式，即在洼地四周围筑大堤，扩大过流断面，减缓流速，自流沉沙。沉沙池的宽度一般为200～500m。在沉沙池的运行过程中，三个沉沙池既可同时运用，也可轮换使用。

沉沙池停用后，用原状土进行盖顶还耕，原状土厚度一般为30～50cm。沉沙池泥沙处理费用6.50元/m3，红土盖顶费用10元/m3。总干渠及干渠清淤泥沙主要用于：一是傍在大堤上，用于加固大堤；二是利用两岸低洼荒碱地及废弃坑塘分散沉沙，改碱造田。

1.1.3 泥沙处理存在问题

潘庄灌区泥沙处理效果较好，泥沙引发的环境问题不太突出。但灌区经过40余年的运行，总干渠两侧近距离的盐碱涝洼地大多已淤改完成，干渠两侧弃土均已放至截碱沟沟边，无法继续外延，总干渠清淤需要远距离输送泥沙，工程成本相应增加。

1.2 位山引黄灌区

1.2.1 简况

位山灌区地处山东省聊城市境内，属黄泛冲积平原区，始建于1958年，1962年因涝碱停灌，1970年根据农业发展需要重新兴渠复灌。自黄河干流位山闸引水，现渠首设计引水能力为240 m3/s，设计灌溉面积36.00万hm2。

位山引黄灌区设有东、西2条输沙渠，东、西2个沉沙池和3条干渠，总长274km。

东、西两个沉沙区规划沉沙条渠16个，面积3326.67 hm2，均采用自流沉沙，当沉沙量达到设计库容后，进行弃池还耕。灌区自1970年复灌建立渠首沉沙池运用到1982年底，沉沙池的运用方式基本上是自流沉沙，输沙渠和干渠则是多年间断清淤。自1983年开始，因再行扩池已突破荒碱沙地范围，又经农村生产体制的变革，扩池出现困难，沉沙池改为以挖待沉运用，开始清淤并向侧面弃土。

1.2.2 泥沙处理

沉沙池区的泥沙处理主要以清淤堆高形成沙质高地为主，高地达到规定高程后进行治理改造还耕，极少部分用于修路和建筑。渠道清淤后，泥沙堆积在渠道两岸，部分用于修筑道路和建筑等。

1.2.3 泥沙处理存在问题

由于连年清淤，输沙渠两侧大堤先是堆高，后是展宽，两岸已形成高于地面7～15m、每侧宽度30～100 m左右的带状沙垄。沉沙区的清淤弃土已形成高出地面7m以上的沙质高地。目前，灌区沉沙池区沙质高地总计1266.67 hm2，其中得到初步开发治理的沙质高地733.33hm2。每遇风天，飞沙铺天盖地，严重影响当地农民的生产生活条件。

1.3 渠村引黄灌区

1.3.1 简况

渠村引黄灌区位于河南省濮阳市，始建于1956年，1985年和1998年先后进行了两次扩建，自黄河干流渠村闸引水，现渠首设计引水能力为68 m3/s，年均引水量为3.80亿m3，灌区干渠长188km，设计灌溉面积12.87万hm2。

1.3.2 泥沙处理

渠村引黄灌区采用沉沙池的方式沉沙。按照1983年的规划，至今已使用九方沉沙池，每方沉沙池平均使用2-3 a，占地133.33～206.67hm2。

1.3.3 泥沙处理存在问题

渠村灌区第一方至第六方沉沙池使用时，由于渠首附近有低洼地，建成沉沙池后，通过淤地改造使背河洼地、盐碱地变良田，深受群众欢迎。2000年以来，即从第七方沉沙池开始，背河洼地已基本淤完，沉沙池占地以租用良田为主，建设越来越困难，占地赔偿越来越高。

现使用第九方沉沙池始建于2008年10月，占地206.67hm2，设计使用年限为四年。截止到2012年底，沉沙池内平均淤深1.50 m，淤积土方200万m3，已不再具备沉沙功能，并对沉沙池进水口以上8.20km总干渠形成了明显顶托，经2013年挖沙清淤改造，使沉沙池延长一年使用。目前现沉沙池已超期服役，需规划建设新沉沙池。

2 对引黄入冀补淀工程引黄泥沙处理的对策与建议

2.1 渠首段设置沉沙池的必要性

为保证正常灌溉，渠村引黄灌区已使用过九方沉沙池。根据《黄河下游引黄灌溉管理规定》第三十一条，灌溉渠道“退水含沙量不得超过2 kg/m3”，结合现状渠村灌区实测引黄含沙量4.00～6.30 kg/m3的情况，在渠首段设置沉沙池，使粗颗粒泥沙集中沉积，尽可能将泥沙造成的环境问题限制在较小范围，保障引黄入冀补淀工程引水，还是很有必要的。

2.2 设置永久性沉沙池

一般说来，在渠首比降小、输沙能力低、远距离输沙难度大的灌区，引入的泥沙大部分需要在渠首处理。由于渠首可用于沉沙用地越来越少，修建新沉沙池的难度和费用将越来越多。目前渠村引黄灌区通过租地方式设置沉沙池，占地206.67 hm2，分东西两条。但在运行过程中，每次清淤均存在租地补偿和临时占压土地问题，另外，已签订的沉沙池租地合同即将到期，将面临处理泥沙的难题。本工程引水引沙量大，处理泥沙压力大，应考虑修建永久性沉沙池处理泥沙。