張俊萍,齊書(shū)善,候平亮,崔 瑩
(1.開(kāi)封供水分局,河南 開(kāi)封 475002;2.開(kāi)封黃河河務(wù)局,河南 開(kāi)封 475002)
開(kāi)封地區(qū)水資源嚴(yán)重匱乏,人均水資源量為全省人均水資源量的60%, 為全國(guó)人均水資源量的12%[1]。但是,開(kāi)封引黃灌區(qū)由于緊靠黃河,境內(nèi)河渠四通八達(dá),既能灌溉又能排澇,是河南省糧食主產(chǎn)區(qū)。 在2009 年的抗旱澆麥保豐收活動(dòng)中,開(kāi)封各灌區(qū)由于及時(shí)引黃灌溉, 使得農(nóng)田不僅沒(méi)有減產(chǎn),1 hm2小麥還增產(chǎn)約750 kg[2~4]。
隨著黃河天然徑流量的減少,黃河下游引黃取水口門(mén)的淤堵和引渠的淤積問(wèn)題日趨嚴(yán)重。 開(kāi)封河務(wù)局所屬3 座涵閘(三義寨閘、柳園口閘、黑崗口閘)中就有2 座引水非常困難,其中最為嚴(yán)重的是柳園口引黃閘。 該閘自1993 年出現(xiàn)脫河現(xiàn)象以來(lái),已經(jīng)過(guò)多次清淤開(kāi)挖、疏通渠道,但由于組織保障措施不得力,引渠保障效果不好,灌區(qū)需水時(shí)無(wú)水可供。 開(kāi)封供水分局針對(duì)開(kāi)封各涵閘、各灌區(qū)存在的問(wèn)題進(jìn)行研究,積極協(xié)調(diào)引黃灌溉各部門(mén)之間的關(guān)系,建立供水部門(mén)與灌區(qū)管理部門(mén)防淤減淤互動(dòng)保障機(jī)制。
三義寨渠首閘始建于1958 年,位于黃河右岸蘭考縣夾河灘村東頭,大堤樁號(hào)130+000。該閘擔(dān)負(fù)著蘭考縣、商丘市9 個(gè)縣區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉任務(wù),設(shè)計(jì)正常流量為141 m3/s,加大流量為223 m3/s,設(shè)計(jì)灌溉面積35.8 萬(wàn)hm2,實(shí)際灌溉面積為8 萬(wàn)hm2。
三義寨閘由于引渠淤積,只能靠一條回流串溝引水,且引水量小,滿足不了灌區(qū)需求。2009 年抗旱時(shí),利用大型機(jī)械挖渠850 m,投資118 萬(wàn)元,疏通引渠后,過(guò)閘流量達(dá)20 m3/s。
柳園口渠首閘始建于1966 年,位于黃河右岸大堤樁號(hào)85+700 處,柳園口險(xiǎn)工33#~34#壩之間。該閘承擔(dān)著開(kāi)封縣農(nóng)業(yè)灌溉用水和開(kāi)封市城市生活用水及工業(yè)補(bǔ)源用水, 其設(shè)計(jì)引水流量為40 m3/s,加大流量為64 m3/s,設(shè)計(jì)灌溉面積1.31 萬(wàn)hm2。
柳園口閘自1993 年出現(xiàn)脫河現(xiàn)象以來(lái), 每年都滿足不了灌區(qū)的灌溉需求,導(dǎo)致灌區(qū)內(nèi)種植的水稻大面積萎縮。 由于河務(wù)部門(mén)長(zhǎng)期呼吁,2007 年由開(kāi)封市政府投資,對(duì)閘前引渠和灌區(qū)干渠進(jìn)行徹底開(kāi)挖,引水條件得到很好的改善。 2008 年小浪底調(diào)水調(diào)沙之后,渠道保持暢通,但是由于受季節(jié)性放水的影響(每年10 月份至來(lái)年2 月份基本不放水),引渠又被恢復(fù)淤積。2009 年抗旱之初,利用機(jī)械,開(kāi)挖清淤土方4.5 萬(wàn)m3、投資43.8 萬(wàn)元,將引渠疏通。
黑崗口渠首閘始建于1957 年,位于黃河右岸大堤樁號(hào)77+170。該閘承擔(dān)著開(kāi)封市工業(yè)和城市生活用水, 兼向開(kāi)封市郊區(qū)農(nóng)田供應(yīng)灌溉用水,其設(shè)計(jì)正常流量為50 m3/s,加大流量為64 m3/s,設(shè)計(jì)灌溉面積4.4 萬(wàn)hm2(其中放淤改土面積0.67 萬(wàn)hm2)。
黑崗口閘是開(kāi)封河務(wù)局靠河形勢(shì)最好的閘門(mén),基本常年靠河。 2009 年抗旱初期,也出現(xiàn)滿足不了灌區(qū)需求的尷尬局面。 通過(guò)投資4.8 萬(wàn)元, 將90 m的引渠疏通之后,得以正常引水。
開(kāi)封境內(nèi)3 座引黃涵閘處于黃河中下游,河勢(shì)寬淺散亂,游蕩性強(qiáng)。 由于多種原因引起的黃河斷流及泥沙淤積,造成開(kāi)封涵閘偏離大河,使引水出現(xiàn)困難。 經(jīng)過(guò)分析,具體造成涵閘脫河的主要原因如下。
由于黃河調(diào)水調(diào)沙生產(chǎn)運(yùn)行的開(kāi)展,開(kāi)封段大河河槽下切,引水渠口高于大河水面,黑崗口、柳園口、三義寨閘分別脫河90 m、4 000 m、2 000 m,且有回流水。 水流流速慢、沉沙多,導(dǎo)致引渠淤積。
由于涵閘放水不均勻,特別是柳園口、三義寨閘以農(nóng)業(yè)灌溉為主,放水季節(jié)性強(qiáng)。 關(guān)閘停水時(shí),引渠充盈,大量泥沙沉積,使渠道內(nèi)特別是渠口易淤堵。
由于放水按量收費(fèi),灌區(qū)申報(bào)引水指標(biāo)較小。長(zhǎng)時(shí)間小流量放水,易落淤沉沙,導(dǎo)致引渠及干渠淤積。
黃河開(kāi)封段3 座涵閘修建于20 世紀(jì)50~60 年代,經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的運(yùn)行,很多構(gòu)件(如止水)老化、門(mén)槽鋼板脫落,致使閘門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)而漏水。 這也造成一定程度的淤積。
閘后干渠多年未清淤,閘前后水位落差小,渠道比降小、流速慢,造成淤積。
灌區(qū)管理機(jī)構(gòu)及運(yùn)行機(jī)制不健全,管理措施不得力。 水費(fèi)收繳模式不合理,清淤資金不到位,造成整個(gè)渠道淤積嚴(yán)重,無(wú)法正常灌溉。
針對(duì)開(kāi)封涵閘供水渠道及所轄灌區(qū)河道的特點(diǎn),為減少渠道淤積,可采取以下措施。
成立由開(kāi)封供水局水政科、 各涵閘管理單位、各灌區(qū)管理單位共同參與的開(kāi)封引黃灌溉供水渠道暢通保障委員會(huì),委員會(huì)每季度召開(kāi)一次供水協(xié)商會(huì),各成員單位指派專人觀測(cè)所轄渠道,定期互通渠道信息。 各涵閘、各灌區(qū)管理單位及時(shí)把觀測(cè)的河勢(shì)、渠道狀況、渠口狀況、引渠及渠道過(guò)水能力情況等上報(bào)供水局水政科、灌區(qū)管理處,并認(rèn)真記錄各級(jí)反饋意見(jiàn)。在大河流量800 m3/s 以下時(shí),啟動(dòng)渠道暢通組織保障機(jī)制,涵閘管理單位通過(guò)河勢(shì)觀測(cè)及時(shí)提出拉河沖淤建議, 并記錄灌區(qū)反饋意見(jiàn)。如:大河流量為500~800 m3/s 時(shí),涵閘管理單位應(yīng)調(diào)集清淤設(shè)備,做好渠口及渠道清淤準(zhǔn)備;大河流量為200~500 m3/s 時(shí),應(yīng)利用清淤設(shè)備適時(shí)疏通渠道。 在大河流量為800~3 000 m3/s 時(shí), 涵閘管理單位應(yīng)密切觀測(cè)河勢(shì),利用組織保障機(jī)制,積極與灌區(qū)溝通。另外,涵閘管理單位還應(yīng)根據(jù)灌區(qū)渠道承載能力,提出合適的引水流量(大河含沙量超過(guò)35 kg/m3時(shí)不放水)。
在調(diào)水調(diào)沙期間,由于大河含沙量大,引水渠口容易淤堵,應(yīng)在調(diào)水調(diào)沙落水時(shí),按大河流量級(jí)別采取不同措施:大河流量在3 000 m3/s 以上時(shí),各涵閘啟動(dòng)全員崗位責(zé)任制,24 h 密切關(guān)注河勢(shì)工情。 大河流量在1 000~3 000 m3/s 時(shí), 各涵閘24 h 觀測(cè)引渠口淤積情況,配合水政科及時(shí)啟動(dòng)拉沙沖淤方案。同時(shí)調(diào)集清淤設(shè)備,視情況采取擾沙行動(dòng)。 大河流量在500~1 000 m3/s 時(shí), 各涵閘24 h 觀測(cè)河勢(shì)工情、引渠情況,及時(shí)匯報(bào)拉沙沖淤效果。 同時(shí)調(diào)集清淤設(shè)備,視情況疏通渠道。 大河流量在200~500 m3/s時(shí),恢復(fù)正常的渠道觀測(cè)保障措施。
每個(gè)灌區(qū)出資10 萬(wàn)元,建立清淤專項(xiàng)基金,基金由開(kāi)封供水分局掌握。 在10 萬(wàn)元清淤基金保障下,開(kāi)封供水分局負(fù)責(zé)保障各灌區(qū)協(xié)議內(nèi)用水(不可抗力因素除外),多余清淤資金下年接轉(zhuǎn),差額部分由灌區(qū)補(bǔ)足。
為保障閘前渠道暢通和供水安全,應(yīng)成立市供水分局清淤疏浚總公司,各涵閘成立清淤疏浚分公司。 清淤疏浚公司是專業(yè)渠道疏通機(jī)構(gòu),是新型水利管理體制下的供水施工機(jī)構(gòu),主要從事河道疏通、涵閘維修、苗木種植等工作。 開(kāi)封供水分局清淤疏??偣緦?duì)分公司清淤設(shè)備及人員進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配,負(fù)責(zé)保障灌區(qū)協(xié)議內(nèi)供水。
開(kāi)封3 座引黃涵閘供水總量中,農(nóng)業(yè)引水比重很大,占79%[2],但受農(nóng)業(yè)用于季節(jié)性強(qiáng)的限制,非灌溉期(每年10 月份至來(lái)年2 月份基本不放水),長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閘停水,即使放水,由于經(jīng)濟(jì)原因,申報(bào)指標(biāo)也很小。閘門(mén)長(zhǎng)時(shí)間小流量放水,渠道淤積很快。這時(shí),可采取工程措施進(jìn)行疏通。
3.4.1 修建防沙閘
涵閘脫河不能滿足用水戶需求,是黃河善徙善淤的特性決定的。 開(kāi)封各引黃涵閘每年都要花巨資挖渠引水。 要從根本上解決這一問(wèn)題,建議引渠在3 km 以上的引黃閘精選地址,修建防沙閘[5],保證不放水時(shí),引渠不與大河濁水相連,當(dāng)大河含沙量比較高時(shí),也可及時(shí)關(guān)閉防沙閘閘門(mén),避免引渠落淤。
3.4.2 利用引渠清淤設(shè)備疏通渠道
充分利用各涵閘清淤疏浚公司現(xiàn)有的清淤設(shè)備(特別是大型挖泥船)及時(shí)開(kāi)挖渠道。 在水源充足,電源方便的情況下,利用泥漿泵清淤,費(fèi)用相對(duì)較低。 利用泥漿泵清淤,可將開(kāi)挖土方直接輸送到大河內(nèi),讓其隨河沖走,或者送到附近低灘洼地。 這樣,占地少,造價(jià)低,效率高,能在很短時(shí)間內(nèi)將渠道沖開(kāi)。
2009 年初由開(kāi)封供水分局組織各灌區(qū)對(duì)3 座涵閘引渠進(jìn)行清淤,渠道疏通之后,啟動(dòng)引黃涵閘供水渠道清淤暢通保障機(jī)制,提高了各涵閘的供水能力。 2009 年調(diào)水調(diào)沙期間,通過(guò)運(yùn)用引渠暢通保障機(jī)制,結(jié)合開(kāi)封涵閘拉沙沖淤實(shí)施方案,清淤疏浚公司全程參與的模式,開(kāi)封3 座涵閘在大河流量350 m3/s 時(shí)均能正常引水,為開(kāi)封、商丘兩地經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。 目前,開(kāi)封河務(wù)局引黃涵閘供水渠道清淤暢通保障機(jī)制正在各相關(guān)單位中運(yùn)行。
[1] 開(kāi)封市水利局.開(kāi)封市水資源管理狀況[EB/OL]. [2009-12-20].http://www.kfsl.gov.cn
[2] 開(kāi)封市水利局. 水資源開(kāi)發(fā)利用調(diào)查評(píng)價(jià)[EB/OL].[2008-3-28].http://www.kfsl.gov.cn
[3] 開(kāi)封市水利局. 水資源配置. 開(kāi)封市2009 年水資源公報(bào)(三)[EB/OL]. [2009-6-8].http://www.kfsl.gov.cn
[4] 熊耀宇. 河南小麥?zhǔn)崭罱咏猜? 有能力讓國(guó)人心中不慌[EB/OL]. [2009-6-8].http://www.ha.xinhuanet.com
[5] 肖玥,張丕玉. 開(kāi)封引黃涵閘防淤減淤技術(shù)運(yùn)用可行性研究[EB/OL]. [2008-1-28].http://www.yellowriver.gov.cn