潘莊灌區(qū)引黃泥沙利用的新途徑

蘇秀峰，王寶林，葉真真

（1.德州市潘莊灌區(qū)管理局，山東 德州 251200；2.德州市丁東水庫管理處，山東 德州 253100）

潘莊灌區(qū)利用引黃泥沙對邱集煤礦采煤塌陷地進行淤改復墾，將經(jīng)濟再生產(chǎn)過程和自然再生產(chǎn)過程有機結(jié)合起來，實現(xiàn)了社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的和諧統(tǒng)一，成為國內(nèi)首個利用黃河淤沙治理采煤塌陷區(qū)的實踐項目。項目的實施起到了渠道清淤減害與塌陷區(qū)治災的雙重作用。

1 潘莊灌區(qū)引黃引沙概況

潘莊灌區(qū)位于德州市西部，是山東省最大引黃灌區(qū)。1972年6月建成，承擔齊河、禹城、平原、德城、武城、夏津、陵縣、寧津8縣（市、區(qū)）工農(nóng)業(yè)供水任務(wù)。設(shè)計引水能力120 m3/s，總干渠全長91.3 km，其中輸沙渠長12 km。因渠首引水閘底板高程低于黃河河底高程，引水時容易引進黃河底沙，而且大粒徑泥沙的比重大。截至2011年底，灌區(qū)累計引水339.67億m3，引沙2.66億m3，年均引水9.40億m3，引沙739.84萬m3。

多年來，潘莊灌區(qū)處理泥沙的措施主要是開挖沉沙池沉沙，沉沙池由一級發(fā)展為三級，累計開挖27條，處理泥沙358.8萬m3，占引進泥沙總量的48.5%。但近年來，灌區(qū)開辟沉沙池越來越困難，其主要原因是：1）隨著國家一系列惠農(nóng)政策的出臺實施，農(nóng)民種糧的積極性越來越高，對土地的重視程度空前高漲，當?shù)厝罕妼﹂_辟沉沙池不支持，遷占難度不斷加大；2）適宜開辟沉沙池的鹽堿地和澇洼地距離總干渠越來越遠，有的需跨越河道或村莊，開辟沉沙池的成本不斷增高。

2 邱集煤礦采煤塌陷地概況

邱集煤礦位于德州市齊河縣境內(nèi)，2003年12月投產(chǎn)，井田面積36.13 km2，生產(chǎn)能力75萬t/a。因煤層埋藏較淺，隨著礦區(qū)開采范圍的逐步擴大，截止2011年底，已形成200 hm2左右的采煤塌陷地，并且以每年2 hm2左右的速度遞增。大面積的土地塌陷對礦區(qū)農(nóng)民的生產(chǎn)、生活、城市建設(shè)及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大的影響。主要表現(xiàn)是：1）農(nóng)田灌溉系統(tǒng)遭到破壞，旱難澆、澇難排，特別是地表深陷水面積逐年增加，越來越多的土地因失水失肥或內(nèi)澇嚴重減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)；2）生態(tài)失衡、環(huán)境惡化，植被不斷減少，土壤鹽堿化，地基穩(wěn)定性降低，地表建筑損壞，影響了地下水的涵養(yǎng)、質(zhì)量和均衡；3）耕地面積持續(xù)縮減，人地矛盾日趨突出，農(nóng)民群眾因失去賴以生存的耕地，糧食不能自給，剩余勞動力逐年增加，給社會帶來諸多不安定因素，給當?shù)卣斐删薮髩毫Γ?）因煤礦每年都要拿出一定的款項補償失地農(nóng)民，不僅增加了管理成本，也增加了經(jīng)營支出，影響了企業(yè)的正常發(fā)展。

為恢復原地貌的環(huán)境承載力，邱集煤礦2011年9月通過公開招投標，選定山東省地礦工程勘察院對塌陷區(qū)土地進行復墾治理，一期工程53.3 hm2，合同金額1 100萬元。借助地緣優(yōu)勢，著眼經(jīng)濟社會發(fā)展大局，潘莊灌區(qū)和山東省地礦工程勘察院商定在潘莊引黃總干渠輸沙渠內(nèi)取土，利用引黃泥沙對塌陷地進行覆蓋、淤填、整改，以恢復和涵養(yǎng)塌陷地生態(tài)。

3 項目實施技術(shù)和管理措施

為保證項目順利實施，確保灌區(qū)工程安全和引黃調(diào)水順利進行，在技術(shù)和管理方面采取了以下措施。

1）規(guī)范取沙設(shè)備及工藝。采用挖泥船和泥漿泵采集干渠泥沙，采用直徑35 cm的鋼管進行輸沙，輸送到第一個接力泵，經(jīng)2臺200 kW的渣漿泵二級接力后輸送至邱集煤礦塌陷區(qū)，再用推土機把充填土方達到設(shè)計高度的分格推平。引黃間歇期或其它不便用挖泥船時用4～5套泥漿泵采沙，單機功率50 kW。

2）嚴控施工范圍和標準。一是在輸沙渠施工作業(yè)，開挖區(qū)底部不能超過設(shè)計渠底以下3 m（高程25.70 m），距離兩岸大堤內(nèi)坡腳保留15 m灘地，距離橋、涵、閘等重要引水建筑物不少于30 m。二是取土施工要符合潘莊灌區(qū)總干渠清淤施工要求，確保兩岸堤防邊坡穩(wěn)定，河道順滑。三是在取土條件不適宜繼續(xù)采沙時，需等待下一輪引水淤沙形成新的嫩灘時再取沙，不能破壞老灘地。

3）嚴格采沙工期與計劃。工期6個月。管道輸水含沙量保持在400～500 kg/m3左右，每天取沙3 000 m3左右。在灌區(qū)干渠引水期間一個采沙段一次性持續(xù)取土10萬m3左右，引水間歇期，可用4套泥漿泵采沙，一個采沙段內(nèi)取沙15萬m3左右。

4）健全應急預案和措施。一是以確?？偢汕こ贪踩珵榍疤?，保證引黃供水的順利運行，服從灌區(qū)調(diào)度管理。二是抓住引水間隔時期及時施工。在干渠邊坡穩(wěn)定的情況下，取土深度2～3 m，確保引黃干渠邊坡的穩(wěn)定性。三是如出現(xiàn)渠道塌坡現(xiàn)象，采取加大取土邊坡 1∶3～1∶5 的原則，同時減少采沙深度，確保渠道安全。四是當引水含沙量較小不能進行循環(huán)采沙施工時，停工約25 d左右，以恢復渠道沙量。五是吸泥船取沙位置置于渠道中間，適當向兩邊延伸，隨時調(diào)整取沙位置，確保引水安全。

5）收取安全保證金和水沙補償費。項目開工前，山東省地礦工程勘察院向潘莊灌區(qū)交納工程安全保證金。項目結(jié)束后，潘莊灌區(qū)按標準收取水沙補償費，據(jù)實際完成土方數(shù)量結(jié)算，在工程安全保證金中抵減。

4 項目效益與啟示

利用引黃泥沙淤改復墾煤礦塌陷地，實現(xiàn)了灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展、礦企經(jīng)濟效益、當?shù)厝罕娎婧蜕鷳B(tài)資源環(huán)境的一舉多贏。

4.1 灌區(qū)實現(xiàn)了興利除害

潘莊灌區(qū)每年源源不斷地引進大量黃河泥沙，借助復墾煤礦塌陷地項目，潘莊灌區(qū)將淤沙廢物利用，變廢為寶，化害為利，既起到河渠清淤治災作用，又將泥沙災害變成了治理塌陷災害的理想沙源和寶貴資源。同時，灌區(qū)變投入為產(chǎn)出，取得了一定的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了泥沙處理方式的歷史性變革。

4.2 煤礦實現(xiàn)了安全穩(wěn)定發(fā)展

一方面煤礦每年可節(jié)省出塌陷地補償款和耕地占用稅用于安全生產(chǎn)及礦井標準化建設(shè)，一次投資，長期受益，減輕了企業(yè)的經(jīng)濟負擔。二是避免了村民以積水為由拒絕耕種、撂荒，提高耕種的積極性和主動性，和諧了礦地關(guān)系，融洽了外部環(huán)境，營造了利于企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的良好氛圍。三是往日長滿雜草的“荒水灘”，成為企地共贏的“聚寶盆”，達到了村民與煤礦的“雙贏”。

4.3 三農(nóng)實現(xiàn)了增產(chǎn)增收增效

項目建成后，塌陷地復墾為有灌溉保障的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)田，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到極大改善，抗御旱澇災害的能力明顯增強，土地生產(chǎn)力和產(chǎn)出率得到有效提高，使有限的土地發(fā)揮了最大效益，增加糧食產(chǎn)量860 t，增加產(chǎn)值1 624萬元，人均增加純收入420元，吸收安置剩余勞動力460人，農(nóng)民收入逐年提高，群眾生活不斷改善，項目區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展后勁不斷增強。

4.4 生態(tài)環(huán)境得到極大改善

通過塌陷地的復墾開發(fā)，實現(xiàn)了水、土、空間動植物群落等生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部能量的良好轉(zhuǎn)化和物質(zhì)的良性循環(huán)利用，植被得到恢復，水質(zhì)得到改良，配套設(shè)施得到完善，徹底改變了原來地表凹凸不平、水系嚴重擾亂的臟、亂、差落后面貌，使項目區(qū)的空氣和水域得到凈化，形成了綠樹成蔭、精心耕種、科學養(yǎng)殖的嶄新局面，保障了群眾居住環(huán)境，生態(tài)效益十分明顯。

4.5 社會效益非常顯著

項目的實施，使昔日高低不平的沉陷地變成了平原，昔日低產(chǎn)坡地、沼澤地或蘆葦叢生的湖泊變成了肥沃農(nóng)田，煥發(fā)了勃勃生機，改善了人民生存生活環(huán)境，緩解了人地供求矛盾，解決了一部分少地農(nóng)民和剩余勞動力就業(yè)問題,繁榮了當?shù)亟?jīng)濟，提高了人民群眾的生活質(zhì)量，對緩解就業(yè)矛盾，密切黨群關(guān)系，維護社會和諧穩(wěn)定有著重大的現(xiàn)實意義和長遠的戰(zhàn)略意義。同時，項目的實施對本區(qū)域和周邊環(huán)境的治理起到了良好循環(huán)作用，有利于塌陷地產(chǎn)業(yè)和地方經(jīng)濟的長遠發(fā)展，開創(chuàng)了一條高效、節(jié)能、費省效宏的塌陷地治理新模式，適用性和實踐性強，具有良好的推廣價值。