小开河引黄灌区泥沙资源利用的思考

孙立敏，王晓琳

(1.滨州市小开河引黄灌溉管理局，山东 滨州 256600；2.德州市水利局，山东 德州 253000)

小开河引黄灌区泥沙资源利用的思考

孙立敏1，王晓琳2

(1.滨州市小开河引黄灌溉管理局，山东 滨州 256600；2.德州市水利局，山东 德州 253000)

小开河灌区位于黄河下游，淡水资源缺乏，农业用水主要依赖引黄灌溉，导致泥沙问题严重，通过分析小开河灌区引黄泥沙问题的采取的远距离输沙、节水技术、输沙入田、泥沙资源化利用等技术，给出完善引黄灌区的泥沙利用采取输沙模式研究、水沙一体化利用技术、强化政府政策引导等建议，有利于解决引黄灌区泥沙的问题。

引黄灌区；泥沙资源；利用；效果；建议

0 引 言

小开河引黄灌区位于黄河下游滨州市北部，北濒渤海，属黄河冲积平原区，灌区设计灌溉面积7.33万hm2，设计引水流量60 m3/s。引黄灌溉是农业丰收的重要保障，灌区通过长距离输沙技术，在引用黄河水源灌溉同时，妥善处理泥沙问题，实现灌区泥沙资源化，减少土地占用，保护生态环境，为灌区可持续发展奠定了基础。

1 引黄灌区泥沙产生的原因及影响

小开河引黄灌区位于滨州北部，水资源总量不足、分布不均匀。具有冬寒少雪，春旱多风，夏热多雨，晚秋又旱的特点。当地水资源总量为11.52亿m3，人均水资源占有量320m3，是全国人均占有量的14% ，属于资源型缺水区。全区多年平均水面蒸发量达1266.9mm，其中，4-6月份的蒸发量为567.3mm，占全年量的44.8%。河流大多为过境河流，污染严重，据2006年7月对滨州市徒骇河、小清河等18条主要河流和麻大湖水域共26个断面进行检测，符合地面水III标准的仅为1个，V类水质4个，劣V类水质达17个[1]。

灌区农业用水约占全市总用水量的85%以上，是典型的以黄河为主要水源的灌溉农业区，而黄泛平原区地下水位浅，矿化度大、主要依靠黄河水压碱灌溉保证农业的丰收，用水量高，引黄灌溉用水量大导致灌区泥沙的积累增加。引水必引沙，长期的积累导致泥沙的积累量大，不仅灌区清淤占用土地，而且加剧水土流失和沙化，影响生态环境。如簸箕李灌区从1966-1982年，渠首年均清淤124万m3，17a累计占地705.6hm2，土地沙化、水土流失又淤积河道与农田灌排系统，严重影响周边生态环境，给当地群众生产、生活造成极大困难。从多年引运行情况来看，引黄泥沙处理问题已日趋发展成为影响灌区前途的突出矛盾。

2 小开河灌区泥沙利用技术与方式

2.1 灌区泥沙资源利用模式

建设适合本地区地理特点和气候条件特征的生态型灌区，既要实现灌区的灌溉功能，又要满足人依赖生存环境的要求，以生态与社会和谐发展为灌区发展思路。保持生态自然功能和自然风貌，满足引水灌溉、蓄水、水生态等要求具有水资源可持续发展的特性，将泥沙资源“化废为利”，处理好发展与环境的关系。根据小开河引黄灌区的地理和土壤构造特点，泥沙利用以灌区可持续发展、泥沙资源化、保护生态环境和社会发展为目的。实现以水资源、泥沙资源、土地资源、生态环境等的可持续发展。

2.2 调整渠道比降，实现远距离输沙

小开河灌区自然地形南高北低，平均地面坡降为1/8000，渠首附近地面海拔12.5m，沉沙池地面海拔为4m，沉沙池四周土地低洼，盐碱成片、人口少，地下水位高，该区多为盐碱荒地或只能生长芦苇的低洼地，拥有堆积泥沙的巨大自然优势。小开河灌区充分利用自然地形，灌区渠道比降采用1/5500—1/7000，自渠首至沉沙池，输沙干渠全长51.3km，依次为地上渠、半地上渠、地下渠，实现灌区远距离输水输沙。

2.3 输沙渠全断面衬砌，减少渗漏，提高流速，节约用水

混凝土预制板衬砌造糙率为0.014-0.015，具有能够提高流速，减少渗漏，减少水流输水输沙能力，灌区51.3km输沙干渠断面自上而下铺设混凝土顶制板、复合土工膜、聚乙烯塑膜等，相比土渠，提高挟沙能力约50%，流速增加约40%，通过输沙渠衬砌，提高渠道抗冲刷能力和输水输沙能力，减少了输水损失。

2.4 节约用水减少泥沙

引水必因沙，引沙必清淤，为避免形成经济发展越快，用水增长越快，泥沙积累越多，生态环境压力越重的劣性循环，灌区坚持可持续发展方针，节约用水，降低泥沙总量，通过采取政策、技术、经济等各种措施与手段，营造节约用水环境，积极筹资改造支渠，减少水量损失，采取“按方收费”，使引黄灌区步入节水减沙的良型发展轨道。

2.5 优化灌溉管理技术减少泥沙

黄河是一条多泥沙河流，黄河来水来沙主要集中在汛期，灌区引水避开高含沙量期，可减少入渠泥沙。灌区优化灌溉管理、合理引水、统一调度、集中灌溉，按计划用水，减少水资源的浪费，避免上游渠道群众不按轮灌顺序随意提闸放水，便于控制引水流量大于泥沙冲淤临界流量。通过加大流量、短期用水、快速灌溉，避免长期小流量引水淤积渠道。

2.6 输沙干渠浑水灌溉，泥沙分散入田，生态利用

引黄必引沙，泥沙处理问题是关系到引黄灌溉发展的重要因素。小开河灌区输沙干渠全长51.3km,灌区运行10a冲淤平衡，没有清淤。上游浑水灌溉，输沙进入支渠田间。泥沙化整为零，分散处理。支渠引沙约占总沙量的45%，其中支渠沉沙30%，田间沉沙15%；支渠引水后，较细的泥沙随水流进入田地。黄河水细沙含量多，浑水和泥沙中含有大量的氮、磷、钾和有机肥料，灌溉时随着浑水输沙田间，增加土地肥力，改良土壤结构，改造盐碱地。

2.7 沉沙池泥沙资源利用

利用大流量输水，提高输水输沙能力，实现远距离输沙，在盐碱地建立沉沙池，改良土地，沉沙池采用“以挖待沉”的运行方式，每年冬季进行清淤，进入沉沙池泥沙约占灌区泥沙总量40%。小开河灌区沉沙池占地160hm2，每年清淤60万m3，黄河泥沙含有多种肥力改良盐碱地，己累计淤改土地100hm2，年效益达120万元。在沉沙池附近建设了多座新型材料厂，利用泥沙烧制灰沙砖，取代黏土砖，既利用了泥沙，每年又可节约耕地。沉沙池累计清淤约400万m3，己淤改土地100hm2。改善生态环境、改良了土地。

3 小开河引黄灌区泥沙利用的效果

小开河引黄灌区1998年11月投入运行，至2007年底，引水21亿m3,引沙850万m3。其中通过输沙区进入沉沙池的沙量489万m3,占总引沙量的57.6%；输沙区泥沙淤积量91.01万m3，占总引沙量的10.7%。支渠口门引出泥沙270万m3，占总引沙量的31.7%的沙量，通过支渠口门分沙通过输沙入田、或支渠清淤，清淤泥砂成为资源被广泛利用。运行10a来，输沙区除个别年份外、个别区段外，基本山没有清淤。

沉沙池采用“以挖代沉”的管理运行方式，已累计淤改土地100hm2，年效益达120×104元。利用沉沙池引黄泥沙烧制灰沙砖，取代黏土砖，年可产砖9800×104块，利用泥沙约30×104m3，年产值约1000×104元，每年又可节约耕地30hm2[2]。

4 完善灌区泥沙利用的建议

4.1 加强长距离输水输沙模式的研究

多来灌溉用水情况表明，春灌季节用水量大且集中，而黄河部门分配的指标有限，要避免长期小流量引水。干渠泥沙的冲淤流量受黄河水量和含沙量、干渠淤积情况、支渠引水状况的影响。渠道泥沙淤积直接影响到渠道输水功能，渠道输水输沙能力降低使整个灌区难以正常运行。因此，要加强渠道泥沙观测、断面观测、分析水位水量变化特征、输沙基本特性及运行方式，完善渠道长距离输水输沙的能力。

4.2 灌区管理部门转变管理观念和方式

灌区管理部门不仅要把水看作资源，还要把泥沙看作资源，将灌区资源(水资源、泥沙资源)与经济、环境、生态的发展结合起来，实现灌区生态环境和经济良性增长。建立灌区泥沙利用规划机制，对泥沙堆积量、利用量进行测量和评估，根据泥沙情况，提出合理的配置方案、工程技术措施、经济评价、环境报告，为政府部门决策提供可行的依据。积极联系市场，广泛宣传，将泥沙资源与社会用土市场相结合，努力开拓用土市场，利用多种措施，将泥沙资源推向市场，节约土地资源，实现泥沙资源化，促进生态环境与经济发展的和谐发展。

4.3 加强对灌区资源环境环境保护，编制水沙资源一体化管理规划

灌区根据控制范围内的自然条件、资源环境、经济社会发展环境情况差异和需要解决的问题不同，从灌区实际出发，明确灌区发展的定位，在优化水资源利用的同时，加强水土保持和完善水土资源管理、以灌区可持续发展为目标，编制统一的、可行的、符合资源环境要求的水沙资源一体化利用规划，为生态环境、经济社会可持续发展提供保障。

4.4 政府要制定政策鼓励实现引黄灌区泥沙减量化

政府加快农业水价改革，以水价改格带动种植结构的调整，推动农民自觉运用节水技术以达到节水和泥沙减量化的目的。灌区的沉沙池一般都在偏远地区，交通不便，影响淤土的利用。政府运用行政方面的强大力量，制定政策鼓励利用泥沙资源，为建立可修复的生态型灌区的提供最有力的支持。向全社会广泛宣传节约土地资源、利用引黄灌溉泥沙的必要性、紧迫性，引起全社会的高度重视，提高爱护土地资源、充分利用泥沙资源的积极性。建立保护土地资源和利用泥沙资源的约束机制、制约机制，保证灌区泥沙利用走向资源化和法制化；做好泥沙资源的宏观调控和宏观调度，工程建设用土、农民生产用土、建材料用土等要统筹兼顾，全面考虑、科学安排，利用政府强大的行政作用促进灌区泥沙利用，消除引黄灌溉泥沙带来的影响，充分利用灌区泥沙资源，实现生态和社会和谐发展，促进灌区可持续发展。

[1]牛加明.滨州水问题解析与对策研究[J] ．水利利技与经济，2007(08)：596-598．

[2]毛伟兵，王景元，张玉明，等.小开河引黄灌区泥沙资源的合理利用与优化配置[J].山东农业大学学报：自然科学版，2006，37(02)：231-234.

1007-7596(2017)10-0167-03

TV882.1

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2017-09-16

孙立敏(1973-)，女，山东齐河人，工程师，研究方向为工程建设与管理；王晓琳(1974-)，女，山东曲阜人，工程师。