豫東引黃灌溉造成河道泥沙淤積的防治措施

□周豐年（河南省水利勘測(cè)有限公司）

□白會(huì)芳 □李永美（嵩縣伊南伊北渠灌區(qū)管理所）

一、概況

渦惠河是淮北平原跨越豫皖兩省的骨干排水河道，1958年以前，渦惠河河床穩(wěn)定、河槽寬深、排水通暢，干流大部分河段有通航條件。1958年以后，由于上游地區(qū)發(fā)展引黃灌溉，泥沙控制不力，大量泥沙隨澆灌退水進(jìn)入下游河道，加上本地區(qū)的水土流失等原因，造成渦惠河下游干流河床的嚴(yán)重淤積，降低了河道的防洪、排澇能力。水利部1982年2月曾兩次召開(kāi)會(huì)議，專門(mén)討論渦惠河的引黃灌溉淤積問(wèn)題，3月18日向國(guó)務(wù)院提出了《關(guān)于渦惠河泥沙淤積和引黃灌溉問(wèn)題處理意見(jiàn)的報(bào)告》。報(bào)告中指出“渦惠河淤積情況是嚴(yán)重的”，“渦惠河淤積的主要原因是黃河黑崗口、柳園口2處灌區(qū)排入泥沙所造成”。

二、渦惠河泥沙淤積的原因

（一）引黃灌區(qū)基本情況

渦惠河流域上游，分別于1957、1958、1967、1970年建成黑崗口、三義寨、柳園口、趙口4座引黃進(jìn)水閘，由于趙口、三義寨兩大灌區(qū)的干支渠配套工程未完成，加上1990年以來(lái)黃河來(lái)水量減少，1995～1997年實(shí)際引黃澆灌面積不足4.67萬(wàn)hm2，年引水量在4億～5億m3，年引沙量500萬(wàn)～600萬(wàn)t。引黃澆灌基本情況見(jiàn)表1。

表1 引黃灌區(qū)基本情況表

（二）灌區(qū)引水、引沙情況

灌區(qū)引黃過(guò)程大致分為4個(gè)時(shí)期：一是初引時(shí)期（1959～1961年），引黃規(guī)模較穩(wěn)定；二是停引時(shí)期（1962～1969年），除個(gè)別口門(mén)繼續(xù)引黃灌溉外，其它基本停引；三是濫引時(shí)期（1970～1981年），引水、引沙過(guò)量，退水、退沙失控；四是控引時(shí)期（1982～1997年），1982年國(guó)函字54號(hào)文下達(dá)后，引黃規(guī)模有所控制，對(duì)引水、引沙及退水、退沙進(jìn)行了監(jiān)測(cè)控制。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，趙口、柳園口、黑崗口、三義寨4個(gè)引黃灌區(qū)1958～1997年40年總引水量260.9億m3，引沙量約4.21億t，平均引水含沙量16.1kg/m3。其中初引時(shí)期總引水量為36.8億m3；停引時(shí)期總引水量為10.9億m3；濫引時(shí)期總引水量、引沙量、平均引水含沙量分別為 128.7億 m3、3.1億 t，24.1kg/m3；控引時(shí)期總引水量、引沙量、平均引水含沙量分別為84.5億m3、1.1億t，13.1kg/m3?？匾龝r(shí)期采取了控制引水總量、避開(kāi)汛期黃河含沙量高峰引水等措施，平均引水含沙量比濫引時(shí)期減少了40%以上，取得了較好的效果。

（三）灌區(qū)退水、退沙情況

渦惠河上游4個(gè)引水閘門(mén)的退水情況大致是：趙口灌區(qū)的退水除由渦惠河干流本身承泄外，西干渠以西的退水由賈魯河承泄；柳園口、黑崗口兩灌區(qū)的退水全部入惠濟(jì)河；三義寨退水大部分由惠濟(jì)河承泄。

位于灌區(qū)下游的大王廟水文站，控制了4個(gè)引水口門(mén)進(jìn)入惠濟(jì)河的全部退水，控制流域面積1265km2。分析該站歷年實(shí)測(cè)年徑流及輸沙情況可以看出，1982年以前，大王廟站的年平均來(lái)水、輸沙量、含沙量分別為4.9億m3、277.11萬(wàn)t，5.04kg/m3，1982 年以后分別為 2.16 億 m3、39.32 萬(wàn) t，2.41kg/m3，見(jiàn)表 2。

表2 各泥沙監(jiān)測(cè)站泥沙量統(tǒng)計(jì)表

由表2可知，渦惠河干流玄武，支流大王廟監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，1982年以后引水含沙量均較1982年以前年平均輸沙量、含沙量明顯減少，說(shuō)明引黃灌區(qū)的管理已見(jiàn)成效，隨著環(huán)境保護(hù)和水資源保持意識(shí)的增強(qiáng)，將進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)泥沙的監(jiān)控。引黃雖然對(duì)灌區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用,但引黃帶來(lái)的泥沙使下游河道淤積嚴(yán)重，妥善處理好引黃泥沙問(wèn)題是至關(guān)重要的。

（四）泥沙防治現(xiàn)狀

1982年后，河南省加強(qiáng)了引黃灌區(qū)的管理，引黃規(guī)模及引水含沙量得到控制，上游主要退水河道均建立了泥沙監(jiān)測(cè)控制站，嚴(yán)格按照要求對(duì)引水、退水含沙量進(jìn)行控制，4個(gè)引黃灌區(qū)均建設(shè)了規(guī)模不同的沉沙池。詳見(jiàn)表3。

表3 各泥沙監(jiān)測(cè)站泥沙量統(tǒng)計(jì)表

三、泥沙淤積防治措施

為控制渦惠河的泥沙淤積，要求完全停止引黃是不現(xiàn)實(shí)的，但無(wú)控制地大規(guī)模引黃，后果也是相當(dāng)嚴(yán)重的。目標(biāo)就是要尋找一個(gè)既能滿足上游的澆灌用水需要，又能控制引黃水含沙量。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，結(jié)合其它引黃灌溉的經(jīng)驗(yàn)，提出以下幾點(diǎn)減少泥沙淤積的防治措施。

（一）建好用好沉沙設(shè)施

為了滿足灌區(qū)用水，避免回水淤積河道，必須設(shè)置沉沙池，引黃灌溉用水必須先通過(guò)沉沙池，不得以任何借口將未沉沙的黃河水引入灌區(qū)。

從黃河下游引黃灌區(qū)一些沉沙池的使用情況看，沉沙池的沉沙效果較好，但沉沙池的使用，有運(yùn)行費(fèi)用較高、占地面積較大、管理困難等因素，因此，必須建立一套完整的管理制度。本著從整體利益出發(fā)、局部服從大局、上下游團(tuán)結(jié)治水的原則，保證上游灌區(qū)建好用好沉沙池，并定期對(duì)原有沉沙池進(jìn)行清淤或重新開(kāi)辟新的沉沙池。

新建沉沙池設(shè)計(jì)要滿足以下控制條件：（1）控制池內(nèi)平均流速不超過(guò)0.3m/s；（2）沉沙池長(zhǎng)度應(yīng)基本能使粒徑＞0.02mm的泥沙沉落的要求；（3）控制出水含沙量，滿足＜2kg/m3的要求。

（二）加強(qiáng)上游水土保持

渦惠河上游多為沙質(zhì)土，且分布有沙丘，沉沙池和渠道清淤堆積的泥沙范圍不斷擴(kuò)大，風(fēng)沙移動(dòng)進(jìn)入河道也是造成淤積的原因之一。因此要采取植樹(shù)綠化措施，把植樹(shù)綠化作為一項(xiàng)經(jīng)常性措施，常抓不懈，減輕泥沙對(duì)環(huán)境和河道帶來(lái)的不利影響。

（三）控制引水含沙量

黃河水沙的特點(diǎn)是汛期含沙量高，非汛期較低。根據(jù)黃河花園口站1974～1997年實(shí)測(cè)黃河水沙資料分析，多年平均來(lái)水量362.61億m3，來(lái)沙量8.86億t，其中汛期來(lái)水量占全年的55.6%，來(lái)沙量占全年的81.6%；多年平均含沙量24.4kg/m3，汛期含沙量42.7kg/m3，非汛期含沙量7.4kg/m3。泥沙顆粒級(jí)配情況是：細(xì)砂（d〈0.025mm）占51.2%，中沙（d=0.025～0.05mm）占26.1%，粗砂（d〉0.05mm）占22.7%。根據(jù)來(lái)水含沙特點(diǎn)，減少泥沙淤積量主要是在汛期黃河來(lái)水高含沙量時(shí)限制灌區(qū)引水，必要時(shí)應(yīng)關(guān)閘停引。對(duì)引入的泥沙，其中占引沙量一半的細(xì)沙可以引入田間淤地改土，中粗沙需經(jīng)沉沙池沉沙處理。趙口灌區(qū)規(guī)劃引水含沙量控制在7.4kg/m3，其它灌區(qū)也應(yīng)制定相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn)。

（四）發(fā)展節(jié)水澆灌，控制引水引沙量

灌區(qū)要大力發(fā)展節(jié)水澆灌，推廣管道輸水、渠道襯砌、滴噴灌等節(jié)水措施。趙口灌區(qū)通過(guò)實(shí)施節(jié)水灌溉措施，灌水綜合凈定額由3315m3/hm2降低至2055m3/hm2，以灌區(qū)設(shè)計(jì)面積的40%計(jì)算，每年可節(jié)水71.59萬(wàn)m3/hm2。

為減少引黃水量，灌區(qū)內(nèi)不宜盲目擴(kuò)大水稻種植面積，宜多發(fā)展耐旱作物。在灌區(qū)推廣節(jié)水技術(shù)的同時(shí)，還要對(duì)灌區(qū)內(nèi)用水制定引黃控制運(yùn)用計(jì)劃和渠系配水計(jì)劃，以灌定引。在制定引黃計(jì)劃時(shí)，一定要考慮優(yōu)先利用當(dāng)?shù)厮Y源，尤其是地下水資源的開(kāi)發(fā)利用。

（五）加強(qiáng)水沙監(jiān)測(cè)，控制退水退沙

1982年以后，引黃灌區(qū)渦惠河干支流設(shè)立了泥沙控制監(jiān)測(cè)站。從近幾年的觀測(cè)資料看，引黃灌區(qū)無(wú)論是引水還是退水的含沙量均沒(méi)有超過(guò)規(guī)定要求。但是決不能放松管理，還要繼續(xù)加強(qiáng)引黃灌區(qū)的管理，加強(qiáng)引水、退水、泥沙監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格控制退水退沙量，減少泥沙排入下游河道。

四、結(jié)論

豫東平原引黃灌溉引起泥沙淤積問(wèn)題牽涉面廣，重點(diǎn)是加強(qiáng)對(duì)灌區(qū)的管理，進(jìn)行綜合治理。灌區(qū)雖建有沉沙池，但經(jīng)過(guò)多年運(yùn)用后，由于管理不善，大多數(shù)已淤滿停用。因此，引黃管理部門(mén)應(yīng)提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)管理，從引黃灌溉中籌集資金，恢復(fù)沉沙池的使用，嚴(yán)格按沉沙池控制引水，保持沉沙池的良性運(yùn)行，以減輕引黃造成的渦惠河河道淤積。