靖会灌区渠道淤积成因及解决措施
摘 要:针对靖会灌区渠道现状及存在的问题,从不同角度分析了淤积成因,提出了解决措施。
关键词:靖会灌区;渠道现状;淤积成因;解决措施
1 工程概况
靖会电力提灌工程是全国大型提水灌溉工程,灌区地处白银市东南部,在靖远县城西2 km的黄河右岸取水,灌溉靖南会北(即靖远县南部、会宁县北部)的2川2源(即祖厉河川、关川、三场塬、白草塬),11个乡(镇),59个行政村,约12万人口。建成大中型泵站38座,小型泵站102座,装机容量63 567 kW,总干渠1条,干渠5条,总长度178.85 km,设计流量12 m3/s,设计灌溉面积2.03万hm2。工程被灌区人民誉为20世纪70年代的“救命工程”,80年代的“温饱工程”,90年代的“小康工程”,21世纪的“生态工程”。
2 渠道现状及存在的问题
2.1 工程管理模式
灌区工程管理实行“专管与群管”相结合的管理模式。专管指管理局和水管所两级管理,总干泵站、支干泵站、总干渠、支干渠、支口量水堰(槽)上游支渠,由管理局、水管所负责管理维护。群管指支渠及以下工程由收益灌区,用水协会及村社(组)管理。
2.2 存在的问题
泥沙经过水泵时对水泵造成汽蚀、磨损,淤积后对渠道造成危害,管理单位每年都要耗费大量人力、物力、财力清淤、维修,造成了很大的经济负担,如何降低泥沙带来的危害是管理单位一直研究的问题。
3 渠道淤积的成因
3.1 黄河高含沙量期的引水
黄河是多泥沙河流,引水必引沙,由于灌区每年的取水时间是4月初到11月底,年提水总量约9 600万m3,6-8月灌溉高峰期又是汛期,提水量为5 100余万m3,占年提水量的53 %,汛期上游地区降雨,造成洪水挟带着大量的泥沙进入黄河,使黄河泥沙含量迅速增长,而灌区又是大流量提水阶段,大量的黄河悬移质泥沙随水流带入渠道,在总干渠道时,由于输水量大,流速快,泥沙含量相对处于均衡状态,输水量和泥沙基本稳定,加之近几年来续建配套项目的实施,渠道翻衬,产生的淤积较少;而支干渠道由于输水量小,水流速度缓慢,水流挟
沙能力逐渐减弱,渠道大量淤积,越到末端淤积越严重。
3.2 渠道沉降变形
渠道沉降变形使部分渠道纵坡变平,甚至反降,造成渠水流速减小,挟沙能力减弱,泥沙就地淤积。白塬四泵站改建前坝体沉降,渠道底部淤积40 ㎝淤泥;麻弯趟地带,草帽旋使600余 m渠道沉陷,最深处达70 cm,形成涝坝状,渠道底部产生了大量淤积。
3.3 灌溉田地高于输水渠道
随着灌区农业经济效益的提高,原渠道设计控制面积逐年开发结束,而控制不到的高地,发展成水地后,农民为了种植这部分土地,在渠道上加设节制闸或土坝,抬高水位进行灌溉,使渠道水流速减小,产生淤积。灌区周边大部分支渠和居民点周围的渠道淤积是典型的例子。
3.4 弯道衔接不合理
由于靖会灌区建设于上世纪70年代,受当时社会的财力、物力和技术力量的限制,部分弯道建设时衔接不合理,背水面水流速度小,水流回旋,挟沙能力减弱,产生淤积。总干渠安家庄公路桥两侧渠道、关川干渠三二支前后渠道、干沟干渠学校公路桥南侧渠道等属于此类淤积。
3.5 级间水量调配不合理
由于每次灌水各支口所控制的面积及种植结构变化较大,造成灌溉时调度吃不透下情,在水量调配时不够合理,形成级间壅水,浑水进入壅水段后,泥沙扩散到全断面,挟沙能力沿流程降低,泥沙沉积于渠道内部。靖会灌区各支干渠末端渠道均有淤积,尤其白塬干渠七、八、九泵站前渠道,在3个泵站轮灌时,级间只有2个对开的支口,调上去的水支口配不完,造成支口后渠道壅水,淤积非常严重。
3.6 盲目改造
灌区支口量水堰(槽)以下渠道,由灌区用户、用水协会,村社(组)联合管理、维修,部分支渠用户在自行维修时,缺乏技术指导,导致渠道纵坡不合理,形成壅水渠道,造成壅水段大量淤积。白塬干渠五一支、七一支支渠改造前,基本没有淤积,改造后产生大量淤积,经测量五一支支渠无纵坡,七一支支渠不但没有顺水纵坡,反而有逆水纵坡。
3.7 节水意识不强,用水量增加
灌区用户的灌溉方式95 %的还是采用大水漫灌,水量浪费严重,使年用水量增加,灌溉期延长,用水量越多,泥沙越多,淤积量相应增加。
4 解决措施
4.1 降低渠首引水的含沙量
黄河泥沙含量高的问题,是无法改变的现实。灌区如果在渠首设置大型沉沙池,进行沉沙、冲沙,条件具备了效果一定好,同时对水泵的磨损、汽蚀也会小很多,每年的维修量一定会下降,但针对靖会灌区这样大的引水量,经过预算比较,在渠首设沉沙池投入的工程费用太高;建议在总干一泵站进水闸前安装新型防沙设施——橡胶坝袋,这种设施操作方便灵活,造价低廉,投资小见效快,对减少渠道淤积效果显著。
4.2 加大投资力度,改造沉降变形渠道,提高输水能力
上级部门高度重视,管理单位积极努力,加大投资力度,下大决心改造已沉降变形的渠道,提高渠道输水能力,减少淤积。
4.3 改变末端渠道的输水断面形式,提高渠水流速
由于渠道的设计控制灌溉面积已经确定,改变渠道的坡降较为困难。原有末端渠道断面多为梯形断面,根据国内外渠道防渗技术发展趋势,建议改梯形渠为U型渠,通过比较,在相同条件下,不同形态断面渠道的输水能力,U型渠道的输水能力是最强,其优点是:水力条件好,近似最佳水力断面。总干四三付支、九五支、白塬五二支、六二支支渠,通过改梯形渠为U型渠后,淤积量明显减少。
4.4 科学合理调配水,减少壅水、断流次数
管理单位要加强调度管理工作,调度员要多了解各方信息,吃透下情,根据气象信息科学合理调配水量,尽可能减少壅水、断流次数,在运行中,尽量大流量集中引水,在配水过程中,做好宣传动员工作,集中灌溉,利用“束水攻沙”原理,把渠道内的悬移质泥沙随配水水流带出渠道,减少淤积。
4.5 加强渠道日常维护,降低渠道糙率
各级渠道管理者,要提高认识,加强渠道日常维护,灌溉期及时清理渠道边坡上的杂草、杂物,减小渠道边坡粗糙度,停水期间要及时清除渠道内的淤积物,降低渠道糙率,使渠道水流畅通,减少淤积条件。
4.6 提供专业技术支持,提高渠道改造维修质量
灌区管理单位要积极与灌区协会、用水村社(组)联系,对缺乏技术力量的改造维修,要高度重视,加大技术支持力度,改造一条要成功一条,杜绝盲目改造。总干七三支、七六支、白塬干渠四三支等,在改造过程中,灌区管理单位在
了解到无技术人员后,配单位技术人员到现场测量放线,指导施工,经运行效果良好。
4.7 采取抽水灌溉,严禁渠内设障
新增加的高地和居民点的灌溉用水量较小,管理单位要严禁在渠内设障,抬高水位,结合实际及时引导用户,采用抽水设备灌溉,减少人为的渠道淤积。
4.8 节水减淤
引水必引沙,节约了水,就减少了沙,各级管理单位,要高度重视灌区工程配套和节水工程建设,积极推行节水效益明显,用户易于接受的高效节水灌溉技术,提高水的利用率,减小用水量,减少淤积。
5 结语
近几年来,靖会电灌工程管理局,通过渠道改建、维修降糙、科学合理的调配水量等措施,减少了渠道淤积,但未能根治,要从根本上解决淤积问题,还要采取一系列的综合措施。
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