东雷二期抽黄工程北干渠末端淤积成因和对策探索

王武卫

（渭南市东雷二期抽黄工程管理局 陕西 渭南 714000）

1 工程概况

陕西省渭南市东雷二期抽黄灌溉工程是东雷一期抽黄工程的续建工程项目，是以黄河为水源，利用世行贷款和多渠道集资兴建的解决关中东部农业及城乡生产生活用水的一项大型提水灌溉工程，1990年7月工程正式开工建设，1997年6月试通水，1998年11月灌溉试运行，是我省“八五”、“九五”期间的重点工程。

该工程位于陕西省渭南地区北部，海拔高度在385m～600m之间的黄土坡状苔原区。目前已建成总干渠、干渠全长130余公里，可控制渭南市大荔、蒲城、富平、临渭四个县区39个乡镇灌溉面积共计126.5万亩。截止2014年，工程已经运行了17个年头，累计从黄河引水近30亿m3，灌溉农田达2000多万亩次，灌区粮食年亩产稳定在1000kg以上。自受益以来，该工程为改善灌区人畜饮水困难、调整农业产业结构，促进农业增产、农民增收和灌区区域经济发展提供了强有力的水利支撑。

2 东雷二期抽黄北干渠末端淤积现状

北干渠工程是东雷二期抽黄工程的关键部位，承担着向沿途六大灌溉系统供水的重要任务。渠道从蒲城县下寨三级抽水站至富平县三合四级抽水站全长46.0km，为梯形预制板衬砌渠道。

自工程正式运行以来，渠道淤积一直是影响正常灌溉运行和工程安全的首要问题。其中受淤积影响最为严重的北干渠末端渠道担负着向末尾两个灌溉系统的安全输水任务，该段渠道渠深2.5m，渠底宽度2.5m，设计流量为9m3/s。淤积现象主要集中在北干渠末端2km～3km段，最为严重段为北干渠末端的将军沟退水渠到三合四级抽水泵站前的920m渠道。多年来，这段渠道淤积厚度均保持在0.8m以上，在正常的灌溉年度，北干渠末端淤积厚度平均增加为0.4m～0.5m。淤积最为严重的是2005年，此段渠道累计淤积厚度达到2.0m,末端渠道衬砌部分全部埋没，严重影响灌溉输水和工程安全。工程管理局不得不投入巨大的人力和财力，利用机械和人工结合的办法对淤积进行彻底清理。在随后运行中，淤积问题依然始终困扰着灌溉运行，管理单位虽然对此进行了大量的积极探索，采取了各种措施，但仍不能从根本上解决北干渠末端淤积问题。截至2015年度春灌为止，北干渠末端渠道淤积累计厚度已达1.8m，严重制约着下游两个灌溉系统20多万亩面积农田的灌溉用水。

3 北干渠末端淤积产生的主要原因分析

针对这种严重的渠道淤积现状，结合自己在实际工作当中的摸索和实践，笔者认为造成北干渠末端渠道淤积的原因是多方面的，其主要原因分析如下：

（1）北干渠末端渠道断面设计不合理。

北干渠末端渠道设计过水流量为9.0m3/s，但是自工程灌溉运行以来，该段渠道实际最大引水流量基本控制在5.0m3/s左右，仅达到渠道设计流量的55.6%。而且在灌溉期间的相当一段时间内引水流量仅为1.6m3/s～2.4m3/s，约占设计流量的17.8%～26.7%，远远小于渠道最小设计流量。在灌溉运行当中，实际输水流量长时间低于渠道设计流量以下运行，造成了大断面小流量情况，导致水流流速降低，水流携沙能力降低，这是北干渠末端渠道淤积产生的主要原因。

（2）渠道末端与四级抽水泵站前进水流道连接处存在缺陷。

北干渠末端渠道主要为三合四级抽水站供水为主，该站正常抽水流量保持在3.2 m3/s～4.0m3/s。但实际现状是三合抽水站进水闸流道与北干渠末尾渐变渠道处呈90°夹角取水，中间部分没有采用弧形渠道连接，致使进站水流流态不顺畅，影响了水流流速和挟沙能力，从而容易引起北干渠末端渠道和三合四级抽水站前的大量淤积。

（3）逐年淤积形成叠加效应导致淤积加厚。

北干渠末端渠道从工程试通水运行以来，每次灌溉运行都必然会产生渠道淤积，如果没有及时进行清理，后续灌溉运行时，在淤积面过水就会相应增大原有衬砌渠道的设计糙率，从而加快了淤积的速度。这样就会产生不断循环的淤积叠加，长期累积而形成大量淤积。这也是产生渠道淤积的一个原因。

（4）灌溉运行时水量调配不协调而产生淤积。

二期抽黄作为续建工程，实际上是和东雷一期抽黄工程共用一条总干渠输水，这就致使其存在供水水源不稳定的先天性缺陷，加之北干渠上游沿途四个灌溉系统用水很不均衡，系统水量调配很难做到“稳、准、灵”，这些都是影响北干渠末端来水不稳的主要因素。这些就造成灌溉运行期间，在北干渠末端的三合四级抽水站前常常形成高水位雍水，水流速度降低，导致四级抽水站前渠道淤积加快。

（5）黄河汛期水含沙量高时灌溉运行引起淤积加剧。

二黄灌区正常灌溉年度的运行天数为180天左右，所以难免会遇到灌溉时适逢黄河汛期，这时的黄河水源含沙量超高、含沙颗粒大，这样的水流在固定比降的渠道中运行，必然导致所有渠道淤积严重，特别在北干渠末端渠段的这些特殊区段淤积就会成倍增加。

4 对减少北干渠末端渠道淤积的对策及建议

抽黄灌区渠道末端淤积是困扰灌溉用水的长期问题，也是一个难题。笔者多年来从事这段渠道的工程管护和运行工作，根据自己在实际工作当中的长期实践和摸索，并结合以上几点原因分析，对东雷二期抽黄工程北干渠末端渠道淤积问题谈一些自己的想法和建议，与大家共同探讨。其具体内容有以下几方面：

（1）对三合站前北干渠末端渠道断面进行重新设计改造。

建议对北干渠末端920m严重淤积的梯形预制板衬砌渠道改为相对输水能力更好的U型混凝土衬砌渠道，将原来的宽浅断面改为窄深断面，同时将渠道设计流量降低为7.0 m3/s～8.0 m3/s，以提高输水水流速度和挟沙能力，达到减少北干渠末端和三合四级抽水站前渠道淤积的目的。

（2）改善三合四级抽水站前进水流态和条件。

可以将三合四级抽水泵站进水闸门在站前后移约15 m～20m，同时拆除北干渠末端收缩断面渐变段，将连接段改为转弯半径为30m～50m的弧形导流U型渠道，以此改善四级抽水站进站的水流流态，从而减少四级抽水站前渠道淤积。

（3）通过控制三合抽水站前运行水位减少淤积。管理单位要尽量通过提高水量调配能力，充分运用水调配作用，并要反复进行摸索，不断分析和总结，在协调好安全运行和生产效益之间矛盾的同时，保持合理运行的低水位区间，尽量减少长时间在三合四级抽水站形成站前雍水，以达到减少和减缓北干渠末端渠道淤积的目的。

（4）采取临时措施与工程措施相结合的办法缓解站前淤积。

在实际运用当中，管理局采取了一些临时应急措施减少末端渠道淤积，可以在将军沟节制闸到三合四级泵站淤积严重渠段，利用机械在淤积上开挖渠中渠（亦称“母子渠”），形成一个过水小断面，起到拉沙减淤的目的。同时可以利用长臂机械由下游向上游扰动淤积，加快水流拉沙效果，减缓北干渠末端渠道淤积。

（5）及时清理北干渠末端渠道衬砌上的少量淤积。

在渠道淤积不可避免的情况下，利用以上综合措施后产生的少量淤积量，需要及时采取人工和机械相结合的方式对淤积进行彻底清理，这样既能减缓渠道淤积的进一步发展，同时又可以保证在花费尽可能少的代价的情况下，解决末端渠道淤积问题，这样不仅可以为管理单位节省大量的人力和财力，并且可以提高工程安全运行的可靠性。

事实上，东雷二期抽黄工程管理局对北干渠末端淤积问题一直以来都在进行着不断地探索和实践，摸索出许多有效的办法。但是由于各种客观因素的限制，管理单位只能将主要实践和探索放在合理运用水量调配和临时应急措施方面。比如在淤积严重的2005年利用机械全面清理北干渠末端渠道淤积；2015年度冬灌前采取在原有淤积上开挖渠中渠，再利用低水位运行，将北干渠末端渠道淤积厚度由原来的1.8m减少到1.2m，取得了明显效果。而对于需要大量资金支持的工程改造方案，管理局也在积极会同有关方面进行论证，以期在根本上解决北干渠末端淤积问题。

5 结语

综上所述，要从根本上解决东雷二期抽黄工程北干渠末端渠道淤积问题，就要从设计源头抓起，并在实际运行当中采取一系列的综合措施，包括工程、管理和运行等措施进行科学协调配合使用，这个问题就一定能够得到很好地解决。这样不仅会给管理单位后期的管理和运行带来便利，而且可以让黄河水更好的造福灌区群众，促进灌区经济社会的全面发展。陕西水利