二期抽黄系统小断面渠道淤积成因及对策初探

王海乐

（富平县灌区服务中心，陕西 富平 711700）

雷二期抽黄灌区工程在渭北旱腰带地区，历史性破解了旱塬地区灌溉难题，为改变灌溉条件，挖掘农业潜能，发挥了应有作用，确乎可圈可点。但随着时间推移，出现的工程小断面渠道淤积问题，日益突出，亟需破解。就此，笔者以兴镇系统为例，对其存在的障碍、成因及对策进行了初探，以与方家商榷。

1 主要障碍

二期抽黄灌区工程兴镇系统小断面淤积现象，不是个例，而是系统普遍存在的问题。找准和正视主要障碍，是科学施治的前提。从兴镇系统看，分干渠全长10.65 km，沿线5 座泵站，安装水泵机组19 台（套），支渠11 条，实际灌溉面积14.5 万亩。近年出现小断面渠道淤积现象，主要有三大障碍：

1）泥沙阻遏。全系统浑水灌溉导致泵站抽水挟带大量泥沙，在流动过程中带入渠道，假以时日，沉积量不断增大大，阻滞了流力，淤积随之愈加厚重。据估算每年输入兴镇灌区田间的泥沙量在万方以上，其中滞留在系统各级渠道的淤积每年在3000 m3以上，这样的泥沙量，造成淤塞，也为必然。

2）配水局限。系统泵站在设计时过多考虑了井灌区，为了最大限度保证灌区均衡用水，造成灌溉时泵站区间各支渠配水流量相对不平衡。如东边支渠因渠线短，配水流量相对较少，一般情况下配水一两股；西边支渠因渠道长，面积较大，配水流量相对较多，但支渠斗较多，配水分散。支渠中下游引水时常低于设计最小流量，逐渐造成渠道淤积，一定程度遏制了渠道工程设施效能正常发挥。

3）治理滞后。容易出现淤积的渠道位置，在运行过程中，由于注重面上统筹，对这些关键部位重视不够，相关施治举措未及时跟上，致使这些渠道一旦出现淤泥沉积，积重难返，加大了清淤难度。即使清淤后，亦容易反复，淤泥沉积厚度增大，难以满足灌溉输水的要求。

2 原因探析

由点及面，兴镇系统渠道断面存在的上述障碍，在东雷二期抽黄系统较为普遍，探析其原因，主要在“四大因素”。

1）水质因素。黄河水自身含沙量很高，平均含沙量4.46kg/m3（2019年一级站测量资料）。从一级站的实测泥沙资料分析，黄河水的含沙量受上游径流产生的区域、径流量及水库调度方式的共同影响，在年内汛期的黄河水含沙量明显高于非汛期，并且在汛期有明显的沙峰出现。随着入汛期时间的不同，黄河水沙峰出现的时间及持续时间也有些变化。一般情况下，灌区4 月～6 月中旬为非汛期，引入灌区的黄河水含沙量较小，没有明显的沙峰，含沙量平均为1.3 kg/m3～3.0 kg/m3；在7 月～10 月份汛期，含沙量较高，最高含沙量达到71.4 kg/m3，平均为4.5 kg/m3～7.8 kg/m3。从不同月份含沙量可看出，输入灌区渠道、田间的泥沙主要在夏灌后期，抽上塬的黄河水本身泥沙含量就大，久之就会淤积。

2）水量因素。引水量的大小会直接影响到渠道淤积的程度以及状态，受黄河水来水量、配水指标、灌区系统配水计划、灌区泵站机组配置及农业用水情况的限制，目前在灌溉期内各级渠道的引水量在很长的引水期达不到设计流量值。由于流量较小，水深不够，要满足下级渠道的引水水位，必须利用节制闸调节水位。此时，渠道内过水断面加大，断面平均流速降低，水流挟沙能力降低，导致渠道产生淤积。

3）设计因素。二黄灌区支、斗、农渠的衬砌是按U型槽设计建造，支渠比降控制在1/1500 左右，斗渠因地形和多控制面积的要求，比降一般控制在1/300～1/1500。运行过程中断面的水流速度和下级取水口位置的高低都会产生不一样的效果，如果斗、分渠道的取水口位置偏高就会影响支渠输水的垂线流速（流速沿深度的分布称为垂线流速分布正常情况下，最大流速分布在水面以下0.1 m～0.3 m 水深处，平均流速相当于在0.6 m 水深处（流速）的分布变化，渠道垂线流速越大表流速会越快，那么底流速就会更慢，逐渐渠道形成淤积。如兴镇系统西二支二斗、三斗等斗渠斗口位置，在支渠底以上30 cm 开口，这种取水面抬高，渠道输水在30 cm 下的浑水，将会逐渐沉积淤积在支渠道中。有些斗渠为了最大控制灌溉面积，抬高斗口位置，在支渠加装节制闸拦水，亦能造成渠道淤积。

4）渠道因素。容易出现淤积问题的多在干、支、斗渠末梢、渠道拐弯背堤处，干、支渠上游一般不会出现泥沙淤积，因过流断面较大，上游配水流量较多，水流的流速较快，泥沙基本会被水流直接冲走。其支渠以及斗级渠道比降小的渠道易发生淤积现象，且异常严重。也有因渠道建筑物过流不畅，如倒虹、涵洞、桥梁等造成渠道逐年淤积。

3 对策探寻

针对上述障碍问题和内在原因，本文就破解策略，进行了初步探寻，认为应用好“四力”。

1）输水给力。渠道的水力决定渠道的最大挟沙能力。由于渠水的含沙量超过了其挟沙能力，由此而造成的渠道淤积是不可避免的。然而，从渠道运行时间分析，高含沙量的水流的引水期较短，每年只有汛期出现短时间的沙峰，淤积量不大。一般情况下，在低含沙量时，通过大流量的输水运行可以重新挟走渠道中淤积的泥沙，例如兴镇系统西二支前段2 km 在灌溉过程中发现淤积沉淀上升现象，就是采用集中大流量、加快流速的输水方式进行灌溉冲淤，基本上一天时间淤积下降40 cm 左右，效果显著。

2)人工增力。停水期间利用人工清淤有其便利、简捷性，清淤费用一般在15 元/m 左右，且在渠道厚度大的地方。人工小断面开槽冲淤，就适宜在淤积渠段开30 cm 宽、深到渠底的拉泥槽，清理上来的淤积堆放在拉泥槽两边，在灌溉过程中调节好流量，流速不能低于渠道水利要素要求的不淤流量和流速，利用水力将淤积泥沙冲向田间。但此方法在操作过程中制约因素较多，不能彻底将淤积清理干净，只能满足临时性灌溉需求，达不到渠道安全输水的减淤运行。

3)人机合力。小流量机械配合人工扰动冲淤，是比较重实际、省人力、低费用的一种简单的减淤方法，通过实践在兴镇灌区取得了较好效果。主要采用10 马力四驱水田微耕机和背负式球笼除草机进行输水水扰动，10 马力四驱水田微耕机适用在渠道淤积过厚超过50 cm 的渠道中施工，在水中作业平衡性稳定，马力大，解决了操作人员下水的问题。春、夏灌均能操作，往返两次基本上淤积下降30 cm，带水扰动冲沙效果明显，基本满足灌溉输水要求。背负式球笼除草机在小断面支渠、渠道淤积厚度较小和斗渠淤积段作业减淤，操作方便。只需要在割草机机头上更换成球笼，一人就能操作使用，而且冲淤效果显著，作业费用较低，对渠道也破坏较小。这两种机械扰动冲沙减淤，费用大约在1 元/m 左右，大大降低了工程管护清淤成本。只是四驱水田微耕机在扰动作业中还需增加浮箱、遥控器、降低机械高度、改进机器的平衡等，使其更适应支渠的各种清淤环境，便于机械通过渠道桥下扰动等。

4）机制活力。机制带有根本保障性。在渠道清淤管理中，应结合渠道各项管理制度，积极推进跟踪管理，加强渠道定期巡查，让制度促进支渠管理规范；重视重点渠道、关键部位的日常管理，对极易发生淤积的地方，派员专门监管通水情况，确保打通“肠梗阻”；完善各级渠道清淤管理的责任机制，明确各项要求，进行定期督查，确保渠道管理底子清，责任明，有人管；完善考核奖励机制，严格依照规定，加大清淤工作奖惩力度，调动管理人员的积极性。

4 结语

综上所述，东雷二期抽黄兴镇系统破解小断面渠通淤积障碍因素，进行的理性剖解，科学施策，富有成效，这也是结合实际，有的放矢的智慧结晶，对具体实践带来一定启迪，值得学习运用。建议在实践中，应借鉴经验，根据各自实情，具体分析研判，灵活施策，务实创新，以期实际解决小断面渠道淤积有所裨益，当为本文之幸。