浅析潘庄引黄灌区泥沙资源处理及利用＊

孙文静 王丽

（山东华宇工学院经管学院，山东德州 253034）

1.潘庄引黄灌区基本情况

潘庄引黄灌区位于德州，属于黄河下游左岸流域，是全国范围内大型引黄灌区之一。其与1971开始兴建，下一年则开始引黄放水。截至21世纪初，平均引水量为每年9.49亿m³，既解决了德州市大规模用水的需求，也为德州的农业生产提供了丰富的水资源[1]。

由于黄河源头的地质问题，引入了黄河水必然会引入黄河泥沙，且潘庄引黄灌区位于黄河下游，容易造成泥沙淤积，所以说伴随而来的泥沙去留问题，如何将其变为有效资源为人类的生产活动所充分利用的有效资源成为了我们一直研究探讨的问题。

2.灌区黄河泥沙情况

2.1 引沙情况

虽然灌区自1972年开始运作，解决了德州市的水资源问题，但是还有黄河泥沙一并被引进来，在我们调查其30多年中的引沙量数据中，每年平均引入泥沙806.8万m³总累计引入泥沙约2.43亿m³。

2.2 沉沙池布置及其土地还耕情况

由于潘庄渠首引水闸底板高程低于黄河河底高程，引水时会引入含有大粒径的黄河底沙，为了使水的含沙量符合水质要求，潘庄引黄灌区沉沙池从采用一级逐步发展成为采用三级布置，使颗粒较粗的泥沙沉淤下来，淤满后改土随之用于耕种，使黄河泥沙充分发挥其最大效益。

一级沉沙池，在1983年之前建在雷屯洼和王楼洼，方式为挖待沉，除主水道外目前已全部还耕。二级沉沙池，建在潘庄灌区的右岸，自1988年开挖以来，分别在薛官屯洼和其他分散地区，方式为结合淤改自流沉沙，除了目前正在运用的在禹城莒镇乡建造的沉沙池外已全部还耕。三级沉沙池，建在灌区总干渠的中段的张官店洼内，方式为自然沉沙，还耕率已达到75%，2006年在张官店洼西侧新建的沉沙池也在逐渐还耕中。

首先，由沉沙池淤积完过后的细颗粒泥沙，不会造成对灌区渠道的堵塞，且对农田还起到肥沃的作用，可直接运用于农田中。但近年来，居住在潘庄引黄灌区附近的农民的土地种田的重视日益提升，他们十分珍视用来种田的土地，较多群众不支持建造沉沙池。其次，现有的沉沙池由于沉沙了30余年，使本来的沉沙能力降低，在灌区渠道内造成了泥沙淤积，降低了附近农民的灌溉效益。除此之外，可以用来建造沉沙池的盐碱地距离灌区路途遥远，有的不仅需要跨越河道，甚至需要经过村庄，考虑到会对当地居民造成不必要的影响且工程耗费的成本较高，重新建造新的沉沙池的计划迟迟未实施。

3.泥沙处理

3.1 灌区泥沙处理的问题

潘庄引黄灌区不同于其他灌区，它所处于黄河下游地段，所以在引水时易引进颗粒直径较粗的黄河底沙。而且潘庄地势较高且平坦，灌区渠道的坡道平缓，如果无法及时处理这些泥沙，便会造成泥沙淤积，从而影响渠道的引水流量，不利于原本设计的灌溉最大化目的[2]。

由于灌区渠道洼地较少，所以原设计的以挖待沉、条渠集中沉沙的方式造成了泥沙严重淤积，经研究渠道的挟沙能力远远低于原设计，且由于断面的实际水流量比原设计的要小，但是含沙量大。

3.2 泥沙处理需要遵循的原则

处理灌区黄河泥沙时，应当进行多方面规划，统筹兼顾，从各方面来进行整合，使灌区达到引水清淤的效益最大化。要尽可能的根据潘庄的地势特点以及管理者的要求，在不影响正常农耕以及居民正常生活的情况下，最大程度上利用和开发泥沙，尽最大努力避免泥沙淤积河道、土地盐碱化以及土地质量因含沙量的增加而退化，从而保障附近居民的利益。

另外，在沉沙池中泥沙处理的问题上，要尽量做到少占农耕土地，且要及时进行土地的还耕以及对废弃洼地进行淤改，防止泥沙灾害等现象的发生。

3.3 清淤设施的使用

为了清挖河道的淤泥，使其畅通。借鉴外地清淤的方式，结合潘庄本地的特点，使用了绞吸式挖泥船，利用强大的泵力，使挖泥、运泥、卸泥等作业可一次性并且连续完成，大大缩短了泥沙处理工作进行的时间及成本。另外，在废弃的一级沉沙池中还使用冲吸式挖泥船，用来加速清淤以及土地还耕的进程。

在处理泥沙受施工作业面或是引水水源限制时，使用水力挖塘机来协助挖泥船作业，它的工作状况适应性强且耗能和成本消耗都相对而言较低。

3.4 灌区的泥沙处理

颗径较小的细沙对田地具有良好的肥沃作用，可利用远距离输沙，将泥沙运入田间，为避免土地沙化，争取做到将泥沙尽可能均匀分散在田间，滋养庄稼和土地。

在保证引水安全的情况下，灌区的一级沉沙池和二级沉沙池交替使用，根据潘庄当地的实际情况，采用两种方式配合的三级沉沙池，分别为自流沉沙和以挖待沉。

治理泥沙从源头开始，治标治本。潘庄引黄灌区泥沙的来源是引水时引入的黄河底沙，可以通过加强当地区民的节水意识来减少引水量，并大力推广田间的节水灌溉，提高引水量的利用率，使其发挥最大效益。

从外地引入黄河吸沙船，实行远距离向盐碱地输送泥沙，或者利用高压水泵将泥沙填入洼地，使其变成可使用的耕地，既有效解决黄河泥沙的处理问题又新增了耕地。也可以利用黄河吸沙船抽取黄河淤泥来巩固提高黄河大堤或增加绿化带。

4.有效利用黄河泥沙的措施

4.1 烧结多孔砖

多孔砖可运用于多种保温承重的建筑墙体结构中，灌区引水过程中清理出来的泥沙可用来烘焙成型做成多孔砖。虽黄河泥沙中的含沙量高，制造过程复杂，但一经成功利用，便可降低内陆的黏土烧砖工程，大大地保护耕地[3]。除此之外，用其烧结出来的多孔砖还可用于黄河大堤的修护，从灌区取材，回收利用，绿色环保且具有经济效益。

4.2 制造蒸压砖

蒸压砖是不用烧结的，经实际操作，利用黄河泥沙，再加入石灰及其他灰砂为原料压制成型的蒸压砖也可以用于各种建筑的墙体材料。也是一种保护环境并充分发挥黄河泥沙功能的经济效益的材料。从灌区中获得的泥沙，变废为宝，充分发挥黄河泥沙的最大效益[4]。

4.3 制作干粉砂浆

在潘庄灌区就地取材，无论是清淤河道过程的黄河泥沙还是渠首的泥沙，我们都可加入适当的添加剂，混合搅拌后形成干粉砂浆。既充分利用了黄河泥沙，还为附近的各种建筑工作节省材料，体现了回收利用黄河泥沙的经济环保实用性。

5.结语

近年来潘庄引黄灌区的引水工程对潘庄及其周围做出了巨大贡献，解决了农业用水和城市用水的困难，并且带来了经济效益。但引水时引入的泥沙给工程造成了众多影响，通过学习黄河流域及其他地区的有效经验，结合德州的地域特点并综合考虑到协调性统一性共同发展的情况下，建立沉沙池且大部分已完成还耕。有效利用了黄河泥沙，变废为宝，使其为农业建设发挥了最大效益。