水利工程论文-邢家渡大型引黄灌区节水改造方案的探索.doc

水利工程论文-邢家渡大型引黄灌区节水改造方案的探索摘要：根据水利部农水司大型灌区节水改造项目年度计划安排的通知，单位组织十多名工程技术人员进行了实地调查勘测，获取了大量详实的基础资料，也发现了许多问题，象分散沉沙、变自流为提水有悖常规，但符合灌区实际。本文将对这些存在争议的问题提供一些实践依据给当前的大型灌区节水改造提供有益的参考。关键词：分散沉沙变自流为提水渠道衬砌用水协会管水邢家渡灌区概况邢家渡灌区位于济南市区东北，黄河左岸，辖济阳、商河两县及天桥区的一部分人口80.92万人，总面积190.3万亩，其中耕地面积130万亩，设计灌溉面积118万亩，干渠总长38.5km，设计流量50m3/s，加大80m3/s，年引水2.79亿m3。灌区绐建于1973年，1974年秋放水，其后一直处于停停建建状态，工程配套率较低，按当时建设方式采用了“社办公助”形式，工程质量不高，在很大的一段时间内，由于区划调整(从德州化济南)，两地市都没有大的资金投入，现在灌区已无法正常运行，上下游用水矛盾日益突出，也为灌区节水改造提供了良好的契机。一、改集中沉沙为分散沉沙邢家渡灌区现有沉沙池两处，共1.3万亩，其中一级沉沙池9400亩，二级沉沙池3600亩，均已用完，管理单位面临两种选择：一是开辟新池，二是分散沉沙浑水入田。灌区年引水2.79亿m3，引水含沙量多年平均6.7kg/m3，泥沙容重1200kg/m3，年均引砂156万m3，现在的沉沙方式是以挖代沉，一、二级沉沙池平均淤沉均达6m以上，两级沉沙池早已不堪负重。若开新池，即使继续以挖代沉，平均淤沉5m计；年均占地500亩。灌区经过30多年运行，一些涝洼地已变成了良田，新池的征地全是耕地，按当地的价格3万元/亩，将达1500万元，以挖代沉的清淤费为5元/m3，年均780万元。管理单位每年用在沉沙上的费用将达2280万元。而邢家渡管理处的现行水价0.055元/m3，县乡截留30%，上交水资源费22%，占地12%，上交市财政预算外资金5%，即865万元，其中用于灌区建筑物维护，设备检修，人员工资，行政事业开支占42%，即419万元，真正用在沉沙上的费用仅446万元，仅为正常运行费用的五分之一，其结果造成：一、清淤不及时，沉沙池入口壅水，淤积总干输沙渠。二、泥沙下泄，抬高渠床，阻水壅水，上游水大量浪费，下游无水可引产生水事纠纷。另外由于沉沙池每年都有100多万方弃土产生，无法得到及时处理，形成一个大的风沙源，每当有三、四级东北风起便铺天盖地的黄沙直扑济南市区，当地村民更是终日与沙为伴，喝夹沙水，吃掺沙饭，苦不堪言。邢家渡灌区改集中沉沙为分散沉沙正是顺应了灌区的实际，具体做法是：加大比降，改总干的1/8500为1/6500，改现在分干的1/2500为1/1500，将泥沙送至支渠以下，渠道的清淤将由用水户自己负责，由于不清淤无法引水，增加了用水户清淤的主动性、积极性。对于淤沙的处理可适当出台一些积极政策，按管理单位每年的清淤费用用于用水户处理泥沙的补贴，村民每年垫栏，垫房台，改地及至向济南一些城建低洼小区卖土，都可以用淤沙。另外济南黄河沉岸已有用淤沙烧砖成功先例，淤沙烧砖，即不毁地，又能变废为宝，如果还能得到财政补贴，完全可以大力推广，邢家渡引黄处正在试验研究用淤沙部分替代黄沙的砼应用技术，并在砼衬砌板上应用，已获得成功，届时将彻底改变鲁西北黄沙贵如米的历史。二、改自流为提水灌区设计灌溉面积118万亩，现状实灌面积93万亩，其中自流灌溉面积6.63万亩，提水灌溉面积41.37万亩，补源井灌面积45万亩，灌区综合毛灌溉定额450m3/亩，而自流灌区达950m3/亩，是提水灌区的一倍以上，自流灌区集中于一级沉沙池以上的总干输沙渠上，灌水时偷水、抢水、毁坏建筑物的现象时有发生，象今年这样的旱年黄河来水少，灌区分配量小，只能小水引水，一般在30个流量以下，基本都用在了自流灌区，下游根本见不到水。就其原因，一是管理单位执法不力，二是当地政府地方保护，三是用水户的用水习惯。由于粉沙质壤土不积水，有的用水户黄河放几天水，他就放几天水，而下游就一不一样了，下游每年都组织清淤，一年来不了几次水，只要来水就放个沟满河平，然后提水入田。用户惜水思想很重，不少用户采取了一些节水的土办法，象地膜覆盖，插孔播种浇水，节水效果就很好，另外由于提水入田，农户自备机械柴油，即使有人不惜水，他也不可能不惜柴油、工时。1991年济南市水利局按照水利厅项目办安排曾在二级池出口商河县玉皇庙镇搞了个万亩示范区，全部自流，当时曾得到联合国粮援项目专家的首肯，然而运行没几年，已损毁的面目全非，现已完全改提水。因此可以肯定的说：自流浪费水，运行费用高，不适合灌区长远发展。若把6.63万亩自流灌区全改提水，仅此一项至少年节水2200万m3，三、渠道衬砌灌区总干渠38.5km，分干22条共256km，支渠及支渠以下渠道868km，现行管理范围为，总干邢家渡引黄处负责，分干县水利局负责，支渠乡镇负责，支渠以下用水户负责，此次规划国家投资也仅为总干及分干的渠道衬砌及建筑物，而灌区改造的大部分内容在支渠及支渠以下。灌区的土质以粉沙质壤土为主，经土工实验渗透系数为1.1610-2属强渗透土层，灌区渠系水利用系数0.42，田间水利用系数0.86，灌溉水利用系数0.36，渠道衬砌已成为节水改造的主要内容，如果全部保温板、土工膜、砼板衬砌，投资为12亿，而国家投资仅2亿，其余靠县乡财政及用户投劳，显然是不太现实的，因此合理经济的衬砌方式成为首选，项目组和管理处技术人员经多方考察和试验研究，找到了一种适合的衬砌方法，并且专门成立了一个渠道衬砌预制板厂，经多次试验，找到了一个用粉沙部分替代黄沙的合理的配合比，受农村一些老房子用麦粮泥抹墙的启发，提出了用粘土麦粮泥代替保温板的方案，并且取得实验成功。具体方案为：总干、分干、支渠边坡采用衬砌板衬砌，板下8cm麦粮泥，麦粮泥下用0.22mm的复合土工膜防渗，渠底不衬砌，用埋深0.8m厚0.22mm的复合土工膜和边坡土工膜焊接，搭接长度为30cm，上下游的连接为上游压下游，搭接长度均为30cm,斗渠及斗渠以下不衬砌，预埋“V”形塑膜，埋深50cm采用软管倒退方式浇水。聚乙烯膜的渗透系数为10-11cm/s，考虑一些施工因素和生物破坏，渠道的综合渗透系数可达106cm/s，渠系水利用系数可提高到0.65，节水20%左右，每年节水5000万m3以上，由于其投资小施工简单，可作为应急措施迅速推广，以后再视情况完成全断面衬砌和田间节水改造。四、用水协会管水计收水费灌区运行管理现状可以用句“混乱”来概括，市、县、乡共有人员1689人，人浮于事，按亩收费，用水多少一个样；层层截留，加重农民负担；水价偏低，不能正常清淤、维护。借签一些灌区先进经验，通过和用水户充分协商形成了适合本灌区的一套运行管理方案，具体做法是：以斗渠为单位成立斗渠用水协会，以支渠为单位，由斗渠用水协会推选代表成立支渠用水协会，以济阳、商河两县边界为界成立两个分干用水协会，分干用水协会仅设工程、财务、政务三科，工程科负责常年的清淤、岁修及技术指导；财务科负责水量的分配、计量、水费的日常财务处理；政务科负责重大事项的决策，水事调解、处理。政务科主要由一些素质高、办事公正的用水户代表构成，协会采用民主决策，对代表的工作采用一年一评议，对不称职的代表也可以由下级用水协会年中罢免。邢家渡灌区管理处负责总干渠清淤与维护、水量的分配、计量、水费计收，重大决策与用水协会代表民主协商，并且协会代表有否决权、建议权。灌区管理处，各层协会之间没有行政关系仅为供水方与用水方的关系，每年均签用水协议照协议办事