引黄入冀补淀工程沉沙池工程水土流失防治方案研究

引黄入冀补淀工程沉沙池工程水土流失防治方案研究

0沉沙池设置黄河是一条多沙河流，必须引导沙子。为了防止沉积物流入下游渠道、河流和土地，许多引黄工程都在引水渠附近设置了沉沙池。不论采用定期冲洗式沉沙池、连续冲洗式沉沙池还是条渠沉沙池,均无法回避建设及运行期大量的泥沙问题,由于目前泥沙再利用率很低,大部分需堆弃在指定的弃渣场,文章以引黄入冀补淀工程沉沙池为例,分析了沉沙池建设及运行期引起的水土流失问题,并对水土流失防治方案进行了探讨。1黄原设计与沉沙池基本组成1.1线路引黄水量引黄入冀补淀工程主要是在兼顾河南、河北沿线部分地区农业用水的前提下,为白洋淀实施生态补水,工程自河南省濮阳市渠村引黄闸引水后,途经2省(河南省、河北省)6市(濮阳市、邯郸市、邢台市、衡水市、沧州市、保定市),线路总长482km,多年平均引黄水量为7.06亿m3。工程区位于河南省东北部、河北省中南部,沿线主要为平原地貌,地势平坦,属北温带大陆性季风气候,多年平均降水量461~573mm,土壤主要为潮土、风沙土、褐土和碱土,植被类型属于温带落叶阔叶林,水土流失主要类型为水力侵蚀,土壤侵蚀强度属微度,其中河南境内部分线路位于黄泛平原风沙国家级水土流失重点预防区,还会有部分风蚀。1.2沉沙条渠条渠本工程沉沙池位于河南省濮阳县渠村乡巴寨村以东长2.50km、宽1.45km的地块,总占地约233.33hm2。沉沙池按条渠梭型布置,设2个条渠,条渠四周建有围堤,1#、2#条渠共用一条中间隔堤。1#沉沙条渠为不规则的长方形,底宽450m,中轴线长2356m,池深4.16~4.67m,2#沉沙条渠为梯形,底宽450m,中轴线长2138m,池深4.69~5.10m。沉沙池围堤、隔堤的堤顶宽均为5m,临水侧边坡1:3,采用M7.5浆砌石护砌,护砌厚30cm,背水面边坡1:2,在围堤外设有截流沟,截流沟底宽1m,边坡为1:1。2沉积物沉砂池建设期的沉积物和运营期的沉积物分析2.1弃渣场及其类型本工程沉沙池为永久性建筑物,沉沙池开挖量818.41万m3,筑堤量34.59万m3,平衡后共弃渣783.82万m3,类型主要为冲积壤土、粘土、砂壤土、粉细砂,需外运至指定的弃渣场。2.2沙池年平均积沙量可研阶段,通过综合比较黄委会设计研究院提供的2030年以前高村站黄河含沙量成果、濮阳黄河河务局供水分局及河南省水文水资源局濮阳水文站对渠村灌区总干渠渠首闸引沙量实测资料和河南省境内赵口引黄灌区、三义寨引黄灌区及渠村引黄灌区泥沙实测资料,确定引黄入冀总干渠设计引水沙量选用4.99kg/m3,据此测算本工程年引沙量为316万m3,考虑渠道携沙输水后,沉沙池年平均淤积量为237万m3。3沉沙池主要水土流失3.1流失重点预防区沙暴本工程沉沙池建设区位于黄泛平原风沙国家级水土流失重点预防区,开挖、运输土方中沙土占了很大比例,每年春季大风期间,形成粉尘污染、沙暴的可能性增加,影响周边居民的生活质量。3.2耕地、农田现状永久沉沙池弃渣需要外运至指定地点,按平均堆高3m计,需占地266.67hm2,每两年清淤一条沉沙池,按泥沙平均堆高3m计,每两年需占地166.67hm2,由于河南省人口众多,可用于弃渣的洼地、荒地数量有限,因此需要占压大量的农田,势必对原地貌进行破坏,打破原有的水土保持平衡。3.3弃渣后农民或农民大量损害农民后医根据泥沙的特性,颗粒空隙大,持水能力差,弃渣后水、肥很容易流失,弃渣后土地质量下降,不利于农民复耕,影响作物产量,增加了农民负担,引起群众矛盾、纠纷。3.4水土流失发生情况弃渣松散堆放,遭遇风雨天气,尤其是超标准降雨、洪水后,渣场极易产生水土流失,尤其是坡脚容易掏蚀、失稳,水土流失发生后泥沙容易淤积下游河道、水库、城市管网,给人民财产造成损失。3.5沙源的改变沉沙池弃渣、运行期泥沙,一旦利用率不高,造成农民弃耕后,顶面大面积长期裸露,加上植被生长难度大,很容易变成一处沙源,加上每两年的清淤泥沙很可能考虑占地与管理成本后就地加高堆弃,在长时间水、风等运营力作用下,该沙源会破坏或降低与之相邻的农田质量,形成更大面积的沙地,有可能改变原有地貌特征。4水土流失管理与保护4.1提高水土保持预防保护意识沉沙池建设及运行期间弃渣占地面积大,征地难度高,很容易造成社会矛盾,工程建设时各方均引起高度重视,在泥沙清淤、堆弃无法避免的情况下,加强水土保持预防保护意识,尽可能减少弃渣对居民生活水平的影响。4.2弃渣场及工程措施施工期、运行期全程采取高标准的水土保持措施,避开风雨天气施工,减轻水土流失影响。永久沉沙池开挖期间,做好四周的临时拦挡,防治外水汇入场区,沉沙池施工完毕至蓄水前,裸露地面采取临时苫盖,弃渣外运期间要求车辆遮盖,弃渣场四周采取工程措施拦挡,做到先栏后弃,弃渣坡面进行绿化(直播种草成活率低时,可采用铺设植生毯等措施),顶面及坡脚做好排水,弃渣完成后敦促征迁部门尽快完成复耕,减少裸露时间。4.3做好黄河泥沙的施工、管养及资料的管理随着城乡经济的发展,农村房屋及城市基础设施建设力度不断加大,施工用土量越来越大,黄河泥沙做为土源可以满足工程施工的需要时,相对部门应做好协调工作,减少中间繁琐的手续流程,方便及时使用。4.4做好相关的政府指导如烧制成砖、烧结石等,使用黄河泥沙烧制的砖具有重量轻、强度高、隔热保温性能好的特点,是很好的黏土砖代替品,政府应做好相应的指导宣传工作。4.5复耕和造林弃渣后地块一般较周边地形高,耕作相对困难,建设单位应在弃渣场复耕时做好相应配套措施,修建便利的机耕道路,政府扶持、鼓励农民在弃渣场复耕,开展林果种植,必要时给予作物产量补偿,有利于沉沙池的后续良性运行。4.6积极申报研究课题含有较多泥沙的弃渣场复耕一直是个难题,建设单位应协调政府,鼓励科研单位积极申报研究课题,必要时可从水价中拿出一部分专项资金,支持渣场改造,支持泥沙再利用的科技创新工作,从根本上解决引黄泥沙的利用问题。5工程建设要统筹协调引黄入冀补淀工程建设利国利民,沉沙池建设及