影響馬響扎子灌區(qū)引水能力的主要因素與對(duì)策探討

申蘭麗 范大宇 武模革

（1山東黃河工程集團(tuán)有限公司 山東 濟(jì)南 250013；2淄博黃河河務(wù)局 山東 淄博 255000）

1 概況

1.1 引黃灌區(qū)概況。

馬扎子引黃灌區(qū)位于高青縣西部，北靠黃河，南依小清河，西與鄒平縣接壤，東鄰劉春家灌區(qū)。覆蓋青城、黑里寨、木李、花溝4鎮(zhèn)和田鎮(zhèn)辦事處部分區(qū)域，設(shè)計(jì)灌溉面積32.7萬畝，有效灌溉面積20萬畝，實(shí)際灌溉面積28.5萬畝。目前，該灌區(qū)有東、西2條沉沙池，面積1769畝；干渠7條長52.67km，設(shè)有干渠節(jié)制閘6座，引水口7個(gè)；支渠37條長102.5km，干級(jí)渠排建筑物239座，渠系水利用系數(shù)0.6，灌溉水利用系數(shù)0.5。

1.2 渠首工程概況。

馬扎子引黃閘始建于1958年、改建于1984年，位于馬扎子險(xiǎn)工5～7號(hào)壩之間，閘中心相應(yīng)大堤樁號(hào)119+902，為3孔鋼筋混凝土箱式結(jié)構(gòu)，閘底板高程17.0m（大沽高程，下同），孔口尺寸2.6m×2.8m，設(shè)計(jì)引水能力為27.8m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積32.7萬畝，鋼筋混凝土平板閘門，固定式卷揚(yáng)啟閉機(jī)，啟閉能力80t，一級(jí)建筑物。

2 影響灌區(qū)引水能力的主要因素

（1）受黃河調(diào)水調(diào)沙影響，河道主槽刷深

自2002年以來，黃河已連續(xù)進(jìn)行了18次調(diào)水調(diào)沙，實(shí)踐證明，實(shí)施調(diào)水調(diào)沙，對(duì)減輕河道淤積，提高河道行洪能力，起到了積極的作用。據(jù)初步計(jì)算，自2002年以來，經(jīng)18次調(diào)水調(diào)沙，高青河段河道主槽平均下降1.8m左右，河道主槽最小過流能力由2002年的3000 m3/s提高到目前的4500m3/s左右。馬扎子斷面（右岸相應(yīng)樁號(hào)119+020），1985年汛前河道主槽平均高程20.07m，2002年汛前河道主槽平均高程21.01m，2014年汛前河道主槽平均高程19.19m。受黃河調(diào)水調(diào)沙影響，河道主槽刷深，同流量水位下降，大河流量小、水位低時(shí)，灌區(qū)引水能力不足。

（2）受黃河流域降水影響，黃河下游來水量減少

自20世紀(jì)80年代末，黃河流域降水量持續(xù)偏少，再加上中游地區(qū)用水量迅猛增加，黃河下游來水量明顯減少。根據(jù)黃河濼口站、利津站水沙資料統(tǒng)計(jì)，2001～2014年年均來水量分別為198.2億m3、169.5億m3，較多年均值偏少38.8%、44.7%。由于受流域降水及上游地區(qū)引水影響，黃河下游來水量明顯減少，地處黃河尾閭的高青河段長期處在小流量、低水位下運(yùn)行，馬扎子涵閘正常運(yùn)用水位難以保證，致使涵閘引水能力難以滿足灌區(qū)用水需求。

（3）閘底板高程對(duì)涵閘引水能力的影響

馬扎子引黃閘自1984年改建投入運(yùn)行，到2014年已運(yùn)行30年。1985～1999年的15年間，由于黃河水量未實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度，加之黃河上游地區(qū)來水量減少，馬扎子閘前有10年出現(xiàn)斷流，平均“三年兩斷流”，1986年、1987年馬扎子險(xiǎn)工最低水位分別為18.01m、17.92m。自1999年黃河水量實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度以來，尤其是小浪底水庫投入運(yùn)用后，馬扎子閘前再也沒有出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，據(jù)2000年～2014年馬扎子險(xiǎn)工水位資料統(tǒng)計(jì)，馬扎子險(xiǎn)工最低水位呈遞降的趨勢(shì)（如圖1），2000年、2001年最低水位為19.33m、高于19m高程，2002～2009年逐漸降低至18m高程，2010年以后降至18m以下，最低為17.65m（2014年）。由于河道水位不斷降低，閘底板高程對(duì)灌區(qū)引水能力產(chǎn)生一定的影響，涵閘引水能力降低。

圖1 2000年～2014年馬扎子最低水位統(tǒng)計(jì)表

（4）閘后沉沙池及渠道淤積對(duì)灌區(qū)引水能力的影響。

馬扎子險(xiǎn)工是在1895年馬扎子決口修堵時(shí)修建而成的。據(jù)史料記載，1895年8月，河決馬扎子，口門長350m，口門深5m，洪水漫越吉池溝、支脈溝，注滿小清河入海。馬扎子決口不僅造成當(dāng)時(shí)泛濫區(qū)群眾大量傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給受災(zāi)區(qū)老百姓帶來深重苦難，同時(shí)對(duì)受災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境造成毀滅性的破壞，且對(duì)環(huán)境的破壞性影響長期沒有得到恢復(fù)，如決口后帶來的泥沙淤塞河道，土地沙化、地面抬高等。由于受馬扎子決口影響，馬扎子河段臨背高差小、背河地面相對(duì)較高，沒有大面積的低洼地作為引黃灌區(qū)的天然沉沙池。多年來，馬扎子引黃灌區(qū)靠兩條沉沙條渠以“以挖待淤”的方式處理引黃泥沙。馬扎子灌區(qū)自1958年建成到目前運(yùn)用已超過半個(gè)多世紀(jì)，引黃泥沙主要淤積在引黃沉沙條渠及干支渠道內(nèi)，依靠清淤處理。如果不及時(shí)進(jìn)行清淤，沉沙池和渠道嚴(yán)重淤積，引水渠道比降減小，甚至形成倒比降，勢(shì)必造成水流不暢，灌區(qū)引水能力降低。據(jù)山東黃河供水部門調(diào)查，山東黃河多數(shù)引黃涵閘引水困難、灌區(qū)引水能力降低，不是閘底板造成的，而是由于沉沙池、渠道淤積，引黃渠道比降減小引起的。

3 對(duì)策與措施

3.1 優(yōu)化配置，科學(xué)調(diào)度好黃河水資源

馬扎子引黃閘主要擔(dān)負(fù)馬扎子灌區(qū)農(nóng)田灌溉用水任務(wù)。灌區(qū)作物以小麥、玉米、棉花為主，兼作花生、大豆、西瓜等。據(jù)馬扎子灌區(qū)用水規(guī)律調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，用水高峰期主要集中在春季的3～4月份。據(jù)1999年～2011年用水?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，3月、4月2個(gè)月的用水量占全年用水總量的53.05%。建議：一是加大春季3、4月份黃河來水量，提高下游河道水位，相對(duì)提高涵閘引水能力，緩解灌區(qū)引水能力不足的矛盾。二是采取輪灌等措施，集中“大流量”下泄，滿足某一區(qū)段涵閘引水能力。三是搞好灌區(qū)引蓄水量調(diào)度，錯(cuò)開用水高峰期，提前開閘引水，做到冬蓄春用、豐蓄枯用。

3.2 修建閘前提水泵站，解決涵閘自流不足的問題

在馬扎子閘前修建提水泵站，采取自流與揚(yáng)水相結(jié)合，當(dāng)大河流量小、水位低時(shí)開啟閘前泵站提水，解決低水位涵閘引水能力不足的問題；當(dāng)大河流量大、水位高時(shí)仍采取涵閘自流的方式引水。存在的弊端是泵站提水增加了引水成本。

3.3 減小閘后渠道淤積，提高渠道輸水能力

黃河是一條多泥沙河流，引水必引沙，在引水的同時(shí)大量泥沙淤積在引黃渠道內(nèi)，造成渠道淤積抬高，輸水能力降低。建議：一是避開沙峰引水。在黃河含沙量小時(shí)，多引多蓄黃河水，盡量避開汛期、調(diào)水調(diào)沙期間沙峰引水，從源頭上減少泥沙進(jìn)入閘后造成渠道淤積。二是及時(shí)清淤。及時(shí)對(duì)引黃渠道進(jìn)行清淤，保持渠道設(shè)計(jì)比降，防止渠道出現(xiàn)“倒比降”或“腸梗阻”，保持水流順暢。三是速灌速停，盡量大流量集中引水，宣傳發(fā)動(dòng)灌區(qū)群眾迅速灌溉，縮短引水時(shí)間，盡量將泥沙隨水流進(jìn)入田間，減少渠道淤積。四是節(jié)水減淤。采取綜合措施節(jié)約用水，節(jié)約了水，就減少了沙，也就減輕了渠道淤積。

3.4 大力推進(jìn)節(jié)約用水，提高用水效率。

積極踐行習(xí)近平總書記關(guān)于“節(jié)水優(yōu)先空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路牢牢把握節(jié)水優(yōu)先的根本方針，從觀念、意識(shí)措施等方面把節(jié)水放在優(yōu)先位置。徹底解決灌區(qū)設(shè)施老化、配套低，調(diào)蓄工程少、調(diào)蓄能力低，渠系滴漏跑冒、水利用系數(shù)低，大水漫灌用水浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。繼續(xù)實(shí)施灌區(qū)續(xù)建配套，加快灌區(qū)節(jié)水工程改造步伐，在做好渠系節(jié)水改造的同時(shí)，還要同步完成田間節(jié)水工程配套，努力提高灌區(qū)的灌溉水利用率。積極搞好節(jié)水宣傳發(fā)動(dòng)，提高引黃灌區(qū)群眾的節(jié)水意識(shí)。合理增加灌區(qū)水資源可利用量，盡量利用灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有排水河網(wǎng)及坑塘洼地修建部分?jǐn)r蓄工程，既可供枯水季節(jié)灌溉所用，又可增加地下水的補(bǔ)給量。

4 結(jié)語

從長遠(yuǎn)考慮，一是修建馬扎子閘前泵站是解決馬扎子灌區(qū)引水能力不足的根本措施。二是繼續(xù)實(shí)施灌區(qū)續(xù)建配套，加快灌區(qū)節(jié)水工程改造步伐，在做好渠系節(jié)水改造的同時(shí)，還要同步完成田間節(jié)水工程配套，努力提高灌區(qū)的灌溉水利用率。三是積極搞好節(jié)水宣傳發(fā)動(dòng)，提高引黃灌區(qū)群眾的節(jié)水意識(shí)。從當(dāng)前來看，一是灌區(qū)管理單位應(yīng)優(yōu)化灌區(qū)調(diào)度，抓住黃河流量大，水位高的時(shí)機(jī)，提前開閘引水，錯(cuò)開用水高峰期，做到冬蓄春用、豐蓄枯用。二是及時(shí)對(duì)引黃渠道進(jìn)行清淤，保持渠道設(shè)計(jì)比降，防止渠道出現(xiàn)“倒比降”或“腸梗阻”，保持水流順暢。三是速灌速停，盡量大流量集中引水，宣傳發(fā)動(dòng)灌區(qū)群眾迅速灌溉縮短引水時(shí)間，盡量將泥沙隨水流進(jìn)入田間減少渠道淤積。陜西水利

[1]高青縣黃河志.高青修防段編纂辦

[2]武模革.畢貞利.馬扎子引黃灌區(qū)用水規(guī)律調(diào)查研究.[J]山東黃河.2013.1

[3]武模革.趙建勇.淄博市黃河水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀淺析.[J]山東黃河2006.2