黄河引黄闸引水能力现状及建议论文_高展,王伟,许延霄

黄河引黄闸引水能力现状及建议论文_高展,王伟,许延霄

济南黄河河务局供水局 山东 济南 250000

摘要:黄河水资源是我国重要的淡水资源之一,是黄河流域地区工业生产、居民生活以及生态用水最重要的客水资源。充分利用引黄水是缓解河北省水资源短缺的有效途径。山东省济南市地处黄河下游地区,黄河是当地主要的供水水源。黄河为保护泉城特色、改善生态环境、提升人民生活水平提供了巨大的资源保障,成为了济南经济社会发展的生命之水、重要基础支撑。近几年,济南段各引黄闸同流量级下的水位降低,引黄闸工程供水条件受到限制,供水要素发生了不利变化,供水能力降低,这给保障济南市用水带来了巨大挑战。

关键词:黄河;引黄闸;引水能力

闸前泵站的运行,较大程度地弥补了引黄闸低水位下的过水能力,尤其是在黄河供水高峰期、低水位下引黄闸供水能力大大增强,解决了黄河低水位下引黄闸有水引不出来的实际难题,引黄闸工程供水保证率大幅提高。同时,保证了济南市人畜饮水需要,改善了济南生态环境,保持了泉水连续复涌,提升了济南“泉城”社会形象,提高了济南人民幸福指数,为促进济南经济社会的健康、稳定、和谐、持续发展提供了保障。

1工程概述

某引黄闸1988年兴建,灌溉面积114.3万亩,现有效浇灌面积106.6万亩。灌区内设有输水渠、三级沉沙池,南北干渠及62条支渠,两处大型泵站。该闸位于黄河弯道某险工上,进口左岸是某险工5#坝,右岸是7#坝,该处中、小水靠溜,且流势固定,引水条件较好,对阳谷县的农业生产起到了很重要的作用。该闸设计引水水位41.41m,最高运行水位47.30m,此时闸前淤高45.30m,设计引水流量50m3/s,加大引水80m3/s。但近年来,多方面的原因造成某引黄闸引水能力下降,达不到设计引水量。

2引水能力下降的原因分析

2.1黄河水量逐年减少

黄河多年平均径流量580亿m3,近十几年来,黄河进入山东省的水量减少明显。根据高村水文站实测资料统计分析,1951年至2005年多年平均年来水量为363亿m3,而1986年至2005年多年平均来水量仅225.4亿m3,2001-2008年多年均来水量仅225.5亿m3,较多年平均减少约137亿m3。

究其原因:一是,黄河流域降雨量比以前减少;二是,黄河中上游修建水库,拦水蓄水,造成流入下游的水量减少,同时水库的修建也改善了当地的引水条件,使上中游用水量加大,造成流入下游的水量减少;三是,沿黄各地经济发展,用水量明显增大;四是沿黄各地城市饮用水中,引用黄河水的比例不断增加等。多种因素造成进入黄河下游的水量减少。水量的减少自然影响各个引水闸的引水。

2.2闸前水位降低

黄河的特点是含沙量大,1986-2005年,平均水量每年仅225.4亿m3,来沙量高达4.05亿t。由于水少沙多,径流年内多集中于汛期,泥沙大量淤积,黄河下游河道年均升高10cm左右,河床高于背河地面4-6m,设计洪水位高出背河地面8-10m,下游河道成为了“地上悬河”,对下游防洪极为不利,但对自流引水的引黄灌溉很有利。

自2002年开始黄河利用上中游水库的水量人造洪峰进行调水调沙试验,连续3年成功进行了试验,2005年调水调沙由试验正式转入生产运行,十几年来每年都进行调水调沙,黄河下游河道冲刷效果明显,过水能力显著提高,同流量水位下降1m多,对黄河下游防洪起到了很重要的作用,对维持黄河下游特别是河口地区的生态平衡具有重要意义。但任何事物都是一分为二的,有利就有弊。对引黄灌溉来说就弊大于利。由于目前的引黄涵闸大都是上世纪80、90年代修建的,当时考虑河道不断淤积,闸底板高程设计的较高,现在河道冲刷降低了,同流量的水位降低了,加之来水量少,闸前水位降低,甚至闸前水位还不如闸底板高程高,造成引水困难。

2.3输水渠清淤不及时,造成引水困难

黄河引水闸采用自流放水进入沉沙池,再进入干渠的引水的方式,引水干渠靠一定的比降流入各支渠道,当比降很小,引水就非常困难。

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某引黄灌区配套使用工程中,有三级沉沙池,但是由于黄河含沙量大,仍会有不少的泥沙进入输水渠,导致输水渠道的淤积,如果不能及时清淤,将逐步减小渠道的比降,进而影响到某引黄闸的引水能力。可以说输水渠疏浚程度是影响涵闸引水能力的重要一环,也是灌区不太重视的一环。

2.4河势变化造成闸前淤积

黄河下游河道上宽下窄,菏泽东明高村至某属于游荡型河道到窄河道的过渡段,河道工程还不是非常完善,河势还没有完全被控制,河势溜向多变,往往造成引水口门淤积,造成引水困难。

2.5某引黄灌区的“特色”

我国地势西高东低。所以我国的绝大多是河流是自西向东流——水往低处流。但是该闸输水渠的特色就是水往高处流。该闸的灌区位于阳谷县和莘县的部分地区,而这两个地区位于该闸的西方,也就意味着该闸的引黄供水是逆着地势而上,天然的下游高上游低的地势就限制了该闸的引水能力。而泵站的数量比较少,提水能力有限也在无形中制约了某引黄闸的引水能力。

3提高引水能力的建议

从目前的形势分析,黄河下游来水量总体趋势不容乐观,即使水量有所增加也不会增加太多,水资源紧张局面将长期存在,必须采取综合措施,提高引水能力,同时必须走节约用水,科学用水之路。

3.1大力倡导节约用水

某引黄闸主要是面向灌区提供农业用水,但目前浇灌效率低下,用水量大,造成了不必要的浪费。据有关部门统计分析,我国灌区平均水利用系数仅为0.45,与发达国家相比,节水仍有较大空间。而该灌区水的利用系数恐更低。建立节水农业,提高灌溉利用系数,减少灌溉用水,节约用水,科学利用水资源十分必要。也是必须要走的路。当前硬化各级渠道,减少损耗是首先要解决的问题。

3.2加强输水渠的清淤工作

针对渠道淤积严重的问题,建议规划出存放泥沙的区域,每年定期对沉沙池清淤,对干渠支渠清淤,保证干渠、支渠的比降。一是,非灌溉期清淤,集中人力物力清淤,保证灌溉期的渠道通畅。二是,灌溉期清淤,可利用小型的清淤泵向渠道外放淤,避免灌溉期淤积严重,影响引水。

3.3合理规划渠道

当前灌区的渠道规划不尽合理,笔者注意到,有些输水斗渠无法将水引入,即使引进水水量也很少,无法满足正常的农业灌溉。部分地区只好打机井灌溉。建议灌区对干渠、支渠、斗渠、农渠等合理规划,因灌区地势较高的现状,要保证各级输水渠的深度和比降,再结合小型扬水机具,保证灌区内农作物都能得到灌溉。

3.4建议闸前修建扬水泵站

闸前水位低,有水引不出,改建引黄闸降低闸底板高程能暂时彻底解决问题,但费用较高,同时,如果继续“调水调沙”河道继续下切,可能还会出现不能引出水的情况。对此,我省下游东营市、滨州市、济南市一些引黄闸前修建了提水泵站,只要闸前有水,就可以通过泵站提水将水引出来,几年来运行效果良好,很好地解决的有水引不出的难题。建议借鉴其他引黄涵闸的措施,在闸前修建扬水站,小水也能引水,彻底解决引水能力不足的问题。建议地方水利部门进行综合研究,拿出可行方案。

3.5建议加强河道整治

近期建议河务部门,通过河道整治工程限制河势的变化,避免闸前的泥沙淤积。特别是常年中小水情况,建议研究探索河势稳定的治理措施,减少河势变化,保证闸前有水,当水位高于闸底板时能引出黄河水。

结语

某引黄闸担负着阳谷县全部农业灌溉用水和莘县地区部分农业灌溉用水,引黄供水任务既长期又必要。引水条件的不利将对阳谷和莘县的农业灌溉产生不利影响,应引起各方的高度重视,建议要多方协作,共同研究,解决存在的问题,确保某引黄闸的引水效率,更好的利用宝贵的黄河水资源,为灌区的丰收保驾护航。

参考文献

[1]邓从响。小浪底水库在黄河水资源优化配置中的运用[J]。河南水利与南水北调,2012(16)。

[2]王煜。黄河水沙调控体系建设规划关键技术研究[M]。郑州:黄河水利出版社,2015.

[3]穆兴民。黄河泥沙变化研究现状与问题[J]。人民黄河,2014(12)。

论文作者:高展,王伟,许延霄

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/7/8

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