探究灌区引黄泥沙处理

吴桂磊　李乐雷　曹保伟

[摘要]泥沙在引入灌区之后怎样处理已经成为灌区管理的主要课题，其直接影响着灌区的发展与生存。在处理泥沙的过程中一定要充分考虑引水防沙工作，有效降低泥沙进入灌区，比如运用沉沙池处理泥沙等，从而保证引入灌区的泥沙是细小颗粒的。

[关键词]灌区引黄 泥沙处理 含沙量

[中图分类号] S274.5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-386-1

黄河是山东农业生产的主要水源，现阶段黄河已经是两岸区域经济快速发展的命脉。可是在引水过程中必然会引入沙子。在引黄灌溉快速发展形势下，大型灌区已经开始建立配套与节水改造工程项目，其中泥沙处理是水资源配置和环境保护中的重要问题，二沉沙池和渠道中清淤泥沙的有效处理是引黄灌区发展的关键要素。因此，分析与研究灌区引黄泥沙处理有着深远意义。

1工程概况

山东聊城在中央注重水利工程项目建设的背景下，加大了位山引黄灌区的水利工程项目基础设施建设。现阶段，此灌区设计的配套与节水改造工程项目研究报告已经获取省发改委批复，同时可以依据计划完成实施。自从位山灌区建立之后，在一定程度上推动的经济快速发展，但是经过十几年的运行，一些工程项目老化与退化十分严重。对此，位山引黄灌区实施了节水工程项目改造，不断改进与完善输水条件，在一定程度上降低输水损失，对灌区的水沙资源进行优化调度，为日后的引黄灌区发展奠定基础。

2灌区引黄处理现状

2.1渠首的泥沙处理现状

在灌区的泥沙处理方面而言，如果可以把泥沙阻挡在引水灌区前是最有效的方式，也就是渠首防沙。可是，现阶段黄河下游的灌区引水都是无坝引水，同时黄河下游中河道水流中存在的泥沙通常为细颗粒的悬移质，而且泥沙在水中分布的相对比较均匀，若是在无坝引水的前提下，选择人工环流或是获取表层水的模式降低入渠泥沙效果并不是很理想。在总引沙量方面而言，渠首防沙发挥的作用并不是很明显[1]。除此之外，在灌溉的末期进行小流量引水过程中，引入的水含有大量的泥沙就会淤堵在引水口与引水渠。对此，针对当前状况为了可以确保所有灌区的引水量基础上，一定要避免引水口与引水渠放生淤堵。

2.2渠道的减淤处理现状

现阶段，主要运用的渠道减淤方式如下：首先是渠道的设计，主要有运用多种的输水和输沙工程模式防止渠道出现淤堵，对输水和输沙的线路等进行完善与改进等，比如渠道和渡槽以及涵管等。其次是工程项目的改造，主要有增加进口段渠底的高度和渠道的衬砌以及断面形态的有效调整等。最后是合理、科学水沙的调度，主要包含沿程的分水和分沙运行以及大流量输沙的运行等多方面，上述的几种技术方式能够增大渠道比降和增大渠道的降沙能力从而防止渠道出现泥沙淤堵。可是一系列措施会受到自然环境条件与地理情况等诸多客观条件的制约，可以开发的空间比较有限。

2.3渠系泥沙的清淤处理现状

在引黄灌区快速发展形势下，清淤泥沙量直线上升，单从鲁北地区的引黄灌区而言，沉沙池中累计的清淤已经达到了4亿m3，。因为治理还耕的投资比较大，且发展较为缓慢，沙化面积正在不断扩大，清淤的距离也在不断加大，对于弃土的堆放已变得十分困难。当前清淤弃土已经成为引黄灌区中泥沙处理的难题。对此，对于泥沙处理的研究还需进一步研究，制定合理对策确保渠首的引水含沙量较低，在一定程度上延长沉沙池的运用年限。

3加强引黄灌区泥沙处理的对策

虽然在引黄灌区的泥沙处理方面取得一定进步，可是灌区泥沙处理是一个十分复杂的问题，仅仅依靠单一的对策是无法取得良好效果。对此，一定要因地制宜，进行综合管理，选择科学、有效的管理模式，才可以实现少引与少淤的目标。

3.1引水防沙

要想有效处理引黄灌区的泥沙问题，必须充分考虑引水过程中尽量少引沙。其中闸前防沙通常是运用环流理念，通过综合考虑建立的工程对策，比如凹岸建闸和锐角引水以及建立导流系统等方方面。上述工程对策可以在一定程度上有效降低入渠的含沙量，其中引沙比在0.7至0.9间。因为黄河的中下游是游荡性河段，一般情况下主流会出现左右摆动，从而造成引水渠淤堵。如果引水渠出现淤堵，通常可以利用挖掘机或是泥浆泵完成清淤，如果引水口的位置出现淤堵或是将要淤死时，可以利用喷枪机船在引水口的位置进行往返行走，把淤沙冲起，并且开闸拉渠，冰面渠道淤死。在每一次引水结束之前，必须在机船的尾部设置拖具，同时在引水渠中进行往返行使，拖起淤沙，在一定程度上延长停水阶段的回淤时间。

3.2渠系的科学、合理配水

渠道水流的挟沙能力和流度的关系十分密切，然而渠道流量变化严重影响着流速。对此，在引黄灌区中合理、科学配水，从而使骨干渠道中流量超出不出现淤积时最小流量，其是有效降低与避免渠道出现淤堵的对策。引黄灌区可以利用系统进行观测和研究，针对不冲不淤的流量和来水中含沙量之间存在的关系，通过计算获取各种来水中含沙量形势下的各种渠道不淤的最小流量，从而完成合理配水。如果现实流量远远小于最小流量时，必须要关闸停止灌溉[2]。如枯水期间渠首的引水量比较少，难以进行分配时，可以进行集中用水，防止细水长流，避免出现严重淤堵现象。

3.3合理、有效调控与利用沉沙池

沉沙池作为引黄灌溉处理泥沙问题的关键措施。其中泥沙池主要是将粗沙截留下，能够直接有效降低来水中含有的沙量，防止粗沙通过渠道引进田间，避免土地的沙化。另外，引黄灌区还要依据现实情形选取与利用沉沙池，设立两个沉沙区，一个沉沙区正常运行，另一个沉沙区进行泥沙治理施工，避免了沉沙池治理泥沙与运行洪水相互之间影响。

4结束语

未来引黄灌区的泥沙处理可以充分运用自然条件或是先进技术手段，有效减低引水中的含沙量。另外，还可以建立提水装置，通过人为的形式降低水沙比，运用水流的能量完成渠道的有效冲刷，从而有效解决引黄灌区的泥沙处理，促进人与自然的和谐相处。

参考文献

[1]史红玲，戴清，许晓华.位山引黄灌区渠道减淤的数学模型研究[C].第五届全国泥沙基本理论研究学术讨论会论文集， 2012，（9）.

[2]钱意颖，程秀文，陈发中.黄河流域灌溉中泥沙的处理和利用及其对河道冲淤的影响[R].黄河水利委员会黄河水利科学研究院， 2010，（8）.