人民勝利渠渠首引水問題研究與建議

李素梅，王 瑞，張錫林

（河南省人民勝利渠管理局，453003，新鄉(xiāng)）

一、灌區(qū)概況

人民勝利渠是新中國成立后在黃河中下游興建的第一個大型引黃灌溉工程，實現(xiàn)了治黃事業(yè)從以“防洪減災(zāi)”為主向“興利除害、綜合利用”的全面轉(zhuǎn)變，是黃河由“害河”向“利河”轉(zhuǎn)變的一個里程碑，開啟了黃河下游開發(fā)利用黃河水沙資源的序幕。

人民勝利渠位于河南省北部，跨黃河、海河（衛(wèi)河）兩個流域，引水渠承擔(dān)著人民、武嘉兩個大型灌區(qū)的農(nóng)田灌溉、城市供水、抗旱補源等任務(wù)，受益區(qū)有焦作、新鄉(xiāng)、安陽3市11縣（市、區(qū)）53 個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），受益人口約 500多萬人，是河南省糧食主產(chǎn)區(qū)之一，兩個灌區(qū)設(shè)計灌溉面積184.84萬畝（15 畝=1 hm2，下同），近年，受黃河水源影響，灌區(qū)面積逐年衰減。

二、渠首水源問題

1.黃河主流南移，給灌區(qū)引水帶來威脅

黃河是人民勝利渠和武嘉灌區(qū)的唯一水源，黃河水位、流量、含沙量的變化很大，河勢變遷，主流擺動，對人民勝利渠引水造成了很大影響。1954年前黃河主流靠北，流經(jīng)人民勝利渠渠首閘前，引水順利；1956年以后黃河主流開始南滾，后滾至邙山腳下，致使人民勝利渠渠首閘與黃河主流之間形成了一條游蕩性渠道，即現(xiàn)在的引水渠，其長度目前已達到3 km左右。

2.小浪底水庫運行以來，黃河主槽下切，灌區(qū)引水能力下降

自1999年10月小浪底水庫建成蓄水后,經(jīng)過多年的調(diào)水調(diào)沙運用，黃河下游的水沙條件發(fā)生較大變化，使人民勝利渠灌區(qū)的引水條件也隨之改變。

表1是人民勝利渠渠首閘前水位和黃河流量對應(yīng)表（參照最近的黃河花園口流量）。從表中可以看出：小浪底水庫經(jīng)過14年的運行后，相同流量下人民勝利渠渠首閘前水位2013年比 2000年降低 2.95～3.15 m之間。主要原因是小浪底水庫在此期間攔截泥沙、清水下泄、沖刷下游河床。黃河下游花園口河段河床明顯下切，導(dǎo)致引水口門脫河、引水渠淤塞，以致灌區(qū)引水困難。即使依靠水陸挖掘機開挖引水渠、清淤，在黃河花園口流量小于1 000 m3/s時，也難以供給足夠的水量用于農(nóng)田灌溉。

表2是人民勝利渠渠首引水能力和黃河流量對應(yīng)表（參照最近的黃河花園口流量），從表2中可以看出，花園口400 m3/s以下時，自2011年已無水可引；花園口600 m3/s時，2013年只能引水m3/s，較2000年引水流量減少98%；花園口800 m3/s時，2013年只能引水6 m3/s，較2000年引水流量減少90%；花園口1 000 m3/s時，2013年只能引水10 m3/s，較2000年引水流量減少86%。由此可見，人民勝利渠引水能力明顯降低。

3.黃河來水過程與農(nóng)業(yè)需水過程不匹配

黃河水資源存在地區(qū)分布不均，年內(nèi)、年際變化大，連續(xù)枯水期長，以及天然徑流受人類活動和地形地貌影響較大等特點。因此，各引黃口門的可引流量過程與農(nóng)業(yè)灌溉的需水過程不相適應(yīng)，往往出現(xiàn)需要灌溉時黃河沒有足夠水量可引的情況。

這種現(xiàn)象一年內(nèi)有兩次非常明顯：一是小浪底水庫調(diào)水調(diào)沙結(jié)束后，黃河花園口流量由2 000 m3/s驟降至500 m3/s以下，該時段多在7月底至9月上旬，正是水稻分蘗、拔節(jié)的關(guān)鍵時期；另一時段是同年12月至來年2月，該時段為黃河枯水期，花園口流量也往往小于500 m3/s，而這個時期也正是小麥返青的關(guān)鍵時期。

黃河小浪底水庫建成后，每年的6月下旬至7月中旬為黃河的調(diào)水調(diào)沙期，為避開高含沙量，灌區(qū)不宜正常引水。而在此期間，農(nóng)作物的需水量往往很大。

4.人民勝利渠灌區(qū)屬于河南省糧食核心區(qū)建設(shè)基地

河南省已建引黃自流灌區(qū)30處，設(shè)計灌溉面積2 365萬畝，占全省耕地面積的1/5。2009年引黃灌區(qū)糧食總產(chǎn)量1 347萬t，占全省糧食總產(chǎn)量的1/4。根據(jù)河南省糧食生產(chǎn)核心區(qū)建設(shè)規(guī)劃，引黃灌區(qū)擔(dān)負(fù)糧食增產(chǎn)32.25億kg任務(wù)，占全省糧食增產(chǎn)目標(biāo)的41.6%。人民勝利渠和武嘉設(shè)計灌溉面積184.84萬畝，受益人口500多萬，作為黃河中下游引黃灌溉第一渠，在糧食核心區(qū)建設(shè)中具有舉足輕重的地位，保證其充足、良好、穩(wěn)定的灌溉引水條件，對于加快河南省糧食生產(chǎn)核心區(qū)建設(shè)，提高糧食綜合生產(chǎn)能力、保障國家糧食安全具有重要意義。

5.灌區(qū)水資源供需矛盾日益突出

人民勝利渠灌區(qū)多年平均降雨量600 mm左右，年內(nèi)雨量分配不均勻，春旱夏澇特點明顯。農(nóng)作物得不到及時灌溉，糧食減產(chǎn)，退出灌區(qū)的、水稻改旱作的情況頻發(fā)，灌區(qū)群眾搶水、霸水現(xiàn)象時有發(fā)生，農(nóng)田灌溉面積逐年衰減，再加上城鎮(zhèn)化水平提高、人口增加、工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展使得灌區(qū)水資源供需矛盾日益突出。

三、解決灌渠水源問題的現(xiàn)有措施

1.疏通引水渠，擴大引水能力

①人力清淤。2002年黃河汛后，引水口水位下降、引水渠淤積嚴(yán)重。在管理局的組織下，全局出動200余人次，在引水渠口進行突擊開挖。適用于工程量小、場地小、機械不能到達的情況。目前人力成本太高，偶爾用來配合機械作業(yè)。

表1 人民勝利渠渠首閘前水位和黃河流量對應(yīng)表

②泥漿泵疏通引水渠。泥漿泵清淤是最基本、有效、費用低廉的清淤方式，泥漿泵在引水渠清淤中經(jīng)常使用。但由于黃河灘條件限制，在汛后的嫩灘上設(shè)備運輸、安裝及圍堰施工存在很多困難。

③水陸兩用挖掘機清淤。水陸兩用挖掘機可以進行不停水清淤，效果很好。2005年7月，黃河調(diào)水調(diào)沙后，黃河流量由3 100 m3/s突降到535 m3/s，致使北岸斷流，引水渠口淤死。當(dāng)時第一次租用水陸兩用挖掘機集中清淤1.2萬m3，效果很好。之后，在省水利廳的支持下，先后購買了6臺水陸兩用挖掘機，每年多次對引水渠進行清淤、疏浚，有效應(yīng)對了黃河水流量愈來愈小、水位愈來愈低的困局。

④聯(lián)合疏浚。水陸兩用挖掘機和泥漿泵聯(lián)合清淤疏浚，效率更高。

2.縮短引水渠長度，減少引水損失

①開挖雞心灘中線工程。2009年7月4日至8月7日，黃河調(diào)水調(diào)沙后，由于黃河流量的減小，造成了引水渠道的嚴(yán)重淤積，形成雞心灘。經(jīng)過充分論證，決定開挖雞心灘中線工程，共開挖中線600 m，清淤下線700 m，疏通上線1 900 m，取得了明顯的效果。

②引水渠裁彎取直。2002年11月中下旬，由于引水渠道長時間沖刷，使渠道的凸凹岸形成較大的S形渠道，大大加長了引水渠道，損失了水面比降，減小了引水量，為此在管理局的安排下，由渠首分局組織，在引水渠1+400～2+600之間進行裁彎取直，共上清淤設(shè)備4臺，挖土3.20萬m3，縮短引水渠1 000 m。

3.建設(shè)浮船式泵站工程

2013年人民勝利渠在引水渠上游的引水口附近修建浮船式泵站，主要針對黃河花園口站流量為200 m3/s時對應(yīng)的水位進行設(shè)計，設(shè)計提水流量30 m3/s，建造了5只浮船，每只浮船上安裝4臺軸流泵，單泵流量5400m3/h。這一措施有效改善了人民勝利渠和武嘉灌區(qū)的取水條件，保證灌區(qū)農(nóng)業(yè)抗旱以及城市生活應(yīng)急需要。有效構(gòu)筑泵隨船走、船隨水行，引水入渠的移動泵站，解決了低水位下引水困局。

表2 人民勝利渠渠首引水能力和黃河流量對應(yīng)表

四、解決水源問題的長遠建議

以上所述的疏通引水渠和裁彎取直的措施都是短暫、臨時的，隨著黃河主槽沖刷程度的加大，作用有限。建設(shè)浮船式泵站，由于運行成本太高，主要針對灌區(qū)農(nóng)業(yè)抗旱和城市生活應(yīng)急供水。2014年黃河花園口500 m3/s時，引水渠不能自流引水，灌區(qū)又遭遇特大旱災(zāi)，引水渠斷流時間愈來愈長，應(yīng)急泵站提灌能力不足，灌區(qū)群眾爭水搶水，特別是灌溉與城市生活用水爭水問題突出，出現(xiàn)了搶占水利設(shè)施和在總干渠上打壩等案件，水事糾紛增多。為了根本解決水源問題，建議如下：

1.重建渠首閘、降低閘底板方案

重建渠首閘、降低閘底板，對渠首閘至一號跌水9.5 km總干渠進行改造、重建黃河穿堤閘（張菜園閘）、取消一號跌水樞紐2.73 m的跌差，也就是從一號跌水至渠首閘全線渠道均降低2.73 m,從根本上解決了由于黃河河床下切引起的引水難問題。另外需固定現(xiàn)引水渠2 km（引水渠老灘段）、護砌總干渠9.5 km，改造橋梁2座、跌水樞紐1座。

該規(guī)劃在取消了#1跌水2.73 m跌差后，水位優(yōu)勢顯著，在花園口流量1 000 m3/s時，完全可以滿足引水設(shè)計流量100 m3/s要求，當(dāng)黃河花園口流量分別為 800 m3/s、500 m3/s、300 m3/s時，引水流量分別為72 m3/s、48 m3/s、28 m3/s，基本可滿足灌區(qū)需水要求。

2.桃花峪引水方案

桃花峪引水方案的引水口設(shè)在黃河左岸（北岸）彎道彎頂?shù)纳嫌?，從該處引水，需新開挖1 000 m渠道進入沁河主槽，清淤沁河主槽1 950 m到達沁河排污大閘，之后疏通250 m渠道進入現(xiàn)引水渠，該處距渠首閘約350 m，線路總長3 550 m。方案需新開挖渠道1000m，疏通沁河主槽2200m，新建生產(chǎn)橋2座，改造1座，新建節(jié)制閘1座。該方案利用老沁河河床2 200 m，既減少了土地占用又減少了工程量。

從渠首閘至桃花峪引渠長為3 550 m，渠首閘底板高程90.47 m,按比降為1/4 000推至桃花峪引水口渠底高程分別為90.36 m，黃河花園口流量為500 m3/s時，桃花峪水位為92.80 m，考慮局部水頭損失0.25 m，經(jīng)計算引水能力為14.8 m3/s。

3.第二引水渠方案

建議在黃河鐵路橋下游3.68 km處新建一座進水閘，沿黃河灘地由西南向東北開挖一條長約8.67 km的渠道，穿過黃河大堤后在#1跌水下游0.9 km處右岸匯入人民勝利渠總干渠。新建引水工程是解決人民勝利渠灌區(qū)引水問題的關(guān)鍵，其優(yōu)點是：在黃河控導(dǎo)工程上建閘，主流靠近控導(dǎo)工程不需要引水渠，引水條件好；取消了#1跌水2.73m的跌坎，節(jié)約了2.73 m的水頭，重塑了水位優(yōu)勢，可以解決#1跌水以下80%灌區(qū)的用水問題。

4.西霞院灌區(qū)引水方案

用西霞院水庫電站尾水引水，設(shè)計流量為53.9 m3/s，其水量和水位優(yōu)勢明顯有保障，渠道可實現(xiàn)全線自流，工程建設(shè)條件相對簡單，技術(shù)可行，對流經(jīng)區(qū)域農(nóng)業(yè)用水、城市用水都將起到有力保障作用。除沿線工農(nóng)業(yè)用水外可向人民勝利渠總干渠補水25～30 m3/s，能有效緩解人民勝利渠灌區(qū)供水緊張的矛盾。

以上幾個方案都有水源和水位的優(yōu)勢，可以單獨實施，也可以聯(lián)合實施，優(yōu)勢互補，可以從根本上解決人民勝利渠灌區(qū)的水源問題。