胶东调水工程渠首沉沙池生态功能浅析

宋庆荣，张 伟，刘恒洋

（1.山东省胶东调水局滨州分局，256600，滨州；2.山东省胶东调水局，250100，济南）

一、研究区域概况、现状及存在问题

1.概况

胶东调水工程是为从根本上解决胶东半岛地区淡水资源短缺而投资兴建的大型跨流域、远距离调水工程。工程从滨州市博兴县打渔张引黄闸引取黄河水，经渠首沉沙池沉淀泥沙后输送到青岛、烟台、威海、潍坊等地，输水线路长达574.5 km，与南水北调东线山东段工程共同形成山东省南北贯通、东西互济的“T”字形调水大动脉，实现了长江水、黄河水、当地水的联合调度、优化配置。2017年胶东调水工程累计调水11.54亿m3，有效缓解了胶东的水资源紧缺局面。

胶东调水渠首沉沙池位于胶东调水工程的源头，长6 km，平均宽度550 m,占地3.2 km2，承担着从黄河引水和蓄水、沉沙等重要功能,截至2017年年底，已累计调引黄河水62.61 亿 m3，拦沙 1 215.05 万 m3。

2.现状及存在问题

胶东调水工程渠首沉沙池设计运用为自流与扬水结合的沉沙方式，设计自流沉沙拦沙能力为308万m3。由于先期设计的渠首泵站和新的沉沙池没有建设，从1993年开始将原设计的自流与扬水的沉沙方式改为以挖代沉方式，至今已清淤1 191万m3，清出的大部分土方沿隔堤内侧贴坡堆放（内贴式清淤），少部分土方外排。1998年以后，随着引水期黄河水情的逐年恶化（水位低、流量小），沉沙池内泥沙淤积主要分布在上中游（沉沙池入口至刘王生产桥之间），年年靠机械清淤方式维持引水，共内贴弃淤场面积98.59万m2，占上中游段沉沙面积的1/2以上。弃土场不断淤土增高，形成了大面积的沉沙高地（入口处弃淤场已高出大堤6～7 m），泥沙堆积裸露，形成局域荒沙地。引黄泥沙以细沙为主，遇风极易起沙，尤其是在冬春多风季节，降雨量少，土壤干旱，风力侵蚀严重，晴天尘土飞扬，侵蚀农田，导致周边土地不断沙化，不仅严重影响周边群众生活，也严重影响了正常的调度运行，对胶东半岛地区用水安全造成极大威胁。

沉沙池作为胶东调水工程的“滤清器”，生态环境建设将直接影响沉沙池周边群众生产生活及胶东地区的用水安全。胶东调水工程管理部门及其主管部门应积极实施渠首沉沙池生态工程规划和实施方案，大力扩展胶东调水渠首沉沙池的生态功能，建立合理有序的渠首沉沙池生态建设机制，责任重大，意义深远。

二、渠首沉沙池生态建设主要研究内容

以胶东调水工程渠首沉沙池生态建设为研究对象，通过调查研究胶东调水工程渠首沉沙池生态建设现状，总结引黄沉沙区域沙化治理的关键技术，创建水土保持生态建设模式和技术体系，探求胶东调水工程渠首沉沙池生态功能扩展的可行性，在此基础上提出胶东调水工程渠首沉沙池生态功能扩展总体设想，为胶东调水工程渠首沉沙池的生态功能建设提供依据和技术参考，真正把胶东调水渠首工程的“绿水青山”变为“金山银山”。

1.研究胶东调水渠首沉沙池生态建设与水土保持、沙化治理相结合

随着沉沙池逐年清淤，内贴弃淤场不断淤高，泥沙堆积裸露，局部沙化严重。研究生态建设与沙化治理结合，以沙化土地稳定为首要目标，在认识半干旱沙化土地正逆过程演变机制和生态系统稳定性的基础上，利用生态建设的契机，加大沉沙池沙化治理力度，通过研究清淤土方外运再利用、建立挡土坝、填筑绿化平台等工程技术和栽植水保林、农田林网等生态技术的有机结合，起到既防风蚀又防水蚀的目的，基本实现绿树环抱、景观秀美、生态和谐，兼顾生态效益、环境效益、经济效益和社会效益。

2.研究胶东调水沉沙池的生态建设与引水沉沙功能协调

近年调水任务愈加繁重，胶东调水渠首沉沙池泥沙淤积量大大增加，对生态建设带来极大影响。研究胶东调水沉沙池生态建设与引水沉沙功能协调，就是要研究在保证长期大流量引水和保证沉沙池蓄水沉沙主要功能的前提下，采用新技术新工艺，尝试采用先进射流清淤技术及绞吸式挖泥船等进行远距离输沙清淤，使沉沙池生态建设、沉沙清淤、调水运行三者互不影响，相互协调。

3.研究胶东调水渠首沉沙池生态建设与打渔张森林公园建设相适应

胶东调水渠首沉沙池地处国家4A级风景区打渔张森林公园腹地，针对引黄沉沙区域沙化编制胶东调水渠首工程水系生态项目实施方案，充分利用沉沙池的水、草、土资源，充分考虑沉沙池的地形，将沉沙池分成人文景观区、自然景观区、调度运行核心区等不同生态区，打造自然的生态空间。在此基础上合理划分重度治理区、中度监测区、轻度预防区，使生态建设与景区建设相互协调。

三、渠首水系生态建设效益简析

1.经济效益

①对胶东地区乃至山东省经济发展和社会稳定作用巨大。胶东调水工程保障胶东半岛地区用水安全，为半岛地区提供经济、可靠的水源，有效缓解半岛地区水资源紧缺状况，促进社会稳定，为区域经济的持续、快速和健康发展提供了强力支撑。胶东调水工程至今已分别向青岛、潍坊、烟台、威海供水 40.63亿 m3、7.79亿m3、1.82 亿 m3、1.41 亿 m3，博兴县农业用水12.12亿m3，沿途农用及弃水5.13亿m3，补充地下水约 11亿m3，沿线 80 万亩（1 亩=1/15 hm2，下同）耕地得到了有效灌溉，增产粮食5亿多kg，为沿线农业带来直接效益15亿元。胶东调水工程对胶东地区乃至山东省的经济发展和社会稳定发挥了巨大作用，下一步将在山东新旧动能转换综合试验区建设中发挥更大作用，被誉为一条横贯山东半岛的“黄金之渠”。

②促进旅游业发展。通过生态功能拓展，建设生态景观水系，将渠首沉沙池生态建设同建设打渔张森林公园有机统一起来，打造林水相依、风景秀丽的旅游景观。春夏旅游高峰期，来此游玩的游客流量达到每日千余人次，成为周边群众度假、休闲的好去处。

③创新沙化治理技术手段。一是不断筛选引进新优植物材料，加强绿地建设新材料新技术的应用，建立规范化标准化的苗圃，打造胶东调水生态绿化基地；二是将淤积泥沙集中外运，用于高速公路等工程项目建设，将淤积泥沙变废为宝。现已工程再利用弃淤土方500多万m3，完成生态造林32 800棵，苗木储备48亩，创造了可观的经济效益。

2.社会效益

①沉沙池采用以挖代沉的运行方式，对租用土地放淤配套改良还耕明显好于原土地，农民分别栽植速生杨和庄稼，林木旺盛，庄稼丰收，粮食产量比租用前提高20%以上，且连年丰收，效果较好。农民安居乐业，生态效益和社会效益显著。目前这种清淤方式仍在继续使用。

②通水运行29年来，引黄济青每年运行渗漏的水量为沿线两岸村庄改善了土地状况，压制了咸水入侵，保护了生态环境，使寿光、潍北等咸水区和高密、平度等高氟区结束了喝咸水、高氟水的历史，沿途高氟区71万人民群众喝上了清凉甘甜的黄河水,减少了海水入侵危害。

3.生态效益

①生态水系建设最直观的生态效益就是局部小气候的调节、环境的净化美化和水生态的良性循环。利用清淤地绿化和种植经济林木覆盖，使沉沙条渠周围绿树成荫，不但改变了过去该地区遇风便尘土飞扬的恶劣景象，而且改善了当地生态环境，为防风固沙、防止沙化起到了良好的示范作用。根据博兴县气象部门提供的数据，生态治理区月最大风速平均降低2.8 m/s,临界起沙风速平均增大1.38 m/s,空气质量明显改善。

②胶东调水渠首工程运行多年以来，沉沙池水位都保持在9.5m以上，对保护生态平衡起到较大作用，逐渐成为部分候鸟的栖息地，被县政府批准为鸟类保护区，现有候鸟70余种且呈现出增多趋势。

四、渠首沉沙池生态建设已取得的阶段性成果

多年来，胶东调水工程管理部门一直把渠首生态建设作为工作的重中之重，连续多年对沉沙池周边进行研究治理，共取得阶段性成果如下：

①在保证引水运行的前提下，结合工程管理实施工程沿线两岸防护林绿化建设，形成了工程防风固沙、绿化、美化一体的绿色长廊式防风固沙林带，有效改变了工程周边生态环境，先后被全国绿化委员会和山东省绿化委员会授予 “国家级绿色通道”和“省级部门绿化先进单位”荣誉称号。2012年以来，省胶东调水局为改善胶东调水渠首生态环境，充分发挥工程最大效益，实现从功能水到生态水、文化水“三水合一”的生态水系工程目标，结合省发展改革委批复的胶东调水渠首沉沙池区域水系防护林工程项目，先后投资965万元，依托渠首打渔张森林公园和打渔张灌区水利风景区，分阶段实施了胶东调水渠首生态造林、渠首沉沙池水系生态保护和两岸生态林建设、渠首沉沙池南围堤生态绿化等渠首水系生态示范工程建设及相应的基础设施建设、改造等。经过项目实施，工程区域内林木繁茂、道路畅通、景观秀美，凸显了良好的生态效果。

②生物多样性显著提高。沉沙池内芦苇、菖蒲等水生植物得到保护性恢复，菟丝子、紫苜蓿等野生植物也得到保护；野生鲤鱼、鲫鱼、草鱼等北方淡水鱼类日益增多，河虾、河蟹时有可见；现有国家二类保护动物白头鹤、灰鹤等各种珍禽鸟类约79种繁衍栖息。

五、渠首沉沙池生态功能拓展未来规划与建议

①胶东调水渠首工程位于国家4A级风景区打渔张森林公园腹地，旅游资源丰富，但因沉沙池清淤，泥沙堆积裸露，局部沙化严重，严重影响了森林公园的美观。建议针对引黄沉沙区域沙化编制胶东调水渠首工程水系生态项目实施方案，摒弃过去泥沙输送距离较近的泥浆泵清淤，采用挖泥船等新技术新工艺，将采集出的泥沙远距离外运至指定弃淤坑或低洼地带，利用肥沃的黄河泥沙对周边盐碱地块进行土壤改良，对地表进行绿化或覆盖防尘处理。

②以长深高速、荣乌高速等工程项目建设为契机，推动使用清淤堆积泥沙作为道路路基的外运工作尽快落实，并在此基础上积极研究以泥沙为原料试制建筑材料，尝试将淤积的泥沙变废为宝，使负担变为资源。

③不断筛选引进新优植物材料，加强绿地建设的新材料新技术应用，规范化标准化苗圃管理技术、新型育苗技术，普及推广新型施工工艺。对沉沙池内原施工遗留的天然沙丘，在保留原生态造型基础上经人工整修顺水流方向形成纵堤，堤上间隔栽植植物，以加强水土保持。对沙化严重的区域引进耐沙植被构筑沙障，以达到防风固沙效果。

④进一步加大水利湿地生态保护力度，将渠首沉沙池划为水政执法人员重点巡查地段，严厉打击盗挖、盗猎、盗渔、盗割水生植物以及非法占地耕种等违法行为，保持良好的水利生态环境。同时，根据芦苇、蒲草等水生植被分布，在露出水面的沙丘、高岭上因地制宜的栽植部分柳树等宜生树种，以自然方式达到生态目标，逐步实现由功能水向生态水最终达到文化水的生态建设目标。

⑤胶东调水渠首沉沙池地处博兴县北部，该地周边群众借助丰富的水生态资源，大量种植黄河水稻，养殖淡水鱼和对虾。建议借助周边群众成熟的种植养殖经验，在保证正常运行和水质安全的基础上，合理利用沉沙池土地及水资源发展生态种植、生态养殖，大力打造胶东调水生态品牌。

⑥胶东调水渠首工程是打渔张森林公园的核心景区，建议将工程同公园建设进行协同规划，充分利用沉沙池的水、草、土资源，充分考虑沉沙池的地形，将其划分成观赏区、游玩区、徒步区等不同的生态区，使胶东调水渠首沉沙池生态建设与打渔张灌区风景区、渠首森林公园建设相适应。在注重自然景观建设的同时加大人文景观建设，学习滨州狮子刘、西纸坊等黄河古村的建设模式，探索将胶东调水水文化同当地村镇建设结合，合理规划胶东调水生态工程建设。 ■

参考文献：

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