老旧引黄灌区改造提升中输沙条渠规划设计缺陷浅析

老旧引黄灌区改造提升中输沙条渠规划设计缺陷浅析

王守娟

博兴县打渔张灌区管理服务中心，山东博兴 256505

摘要：灌区在提升改造中，规划设计存在不少缺陷，特别是沉沙条渠的提升改造，在运行过程中，暴露出了许多问题，规划设计有瑕疵，断面设计不合理，未规划弃土场，给清淤带来很大困难，加之清淤过程中，大型施工机械对护坡护底衬砌碾压破坏，维修费用高，施工难度大。

关键词：提升改造 沉沙条渠 设计缺陷 改进措施

近几年来，国家加大了对水利建设的投入，一大批老旧灌区得到改造和提升，在工农业生产、居民生活、生态环境等生产经营管理中发挥了重要作用。但是，在老旧灌区改造中，一些工程的规划设计和改造不尽合理，重复建设工程屡屡发生，给国家造成巨大经济损失。现就灌区改造中输水渠规划设计缺陷进行分析如下：

1. 灌区中输水条渠的作用

引黄灌区中，输水条渠（又称沉沙条渠）的作用举足轻重，它是渠首来水和各输水渠分水的重要通道，输水兼顾沉沙的作用。因此，输水条渠规划设计，关系到整个灌区的灌溉面积和效能。输水条渠枢纽工程包括渠首引黄闸、沉沙条渠（沉沙池）、渠道大坝、分水闸、放水闸和泄水闸等水工建筑物。渠首引黄闸是灌区的重要水利工程，是灌区引截黄河水的重要建筑物，提闸引水，先注入沉沙条渠，充分沉沙后再入输水渠，输水渠将水输送到各分水闸，分水闸将水输送到干渠、支渠、斗渠、农渠和毛渠，最后流入田地，灌溉庄稼。泄水闸和河道相连，其作用是调节条渠内水位和水量，保证工程安全。有的灌区未规划沉沙池，用沉沙条渠代替沉沙池作用，即输水又沉沙。通常沉沙条渠设计具有一定长度和一定流速流量，控制好水的携沙能力，将沙沉积在条渠内，将水输送到田间地头。打渔张引黄灌区就是利用条渠沉沙，一是淤改盐碱地和低洼地，二是输送到田地的灌溉用水也需要部分泥沙改良土地，所以，通常的灌溉用水不需要全部沉沙，而是让部分泥沙流入田地。

二，打渔张引黄灌区简介

打渔张灌区是我国第一个五计划划中重点工程之一，山东省兴建的第一个大型引黄灌区，设计流量120立方米/秒。灌渠1680多条，排水沟3280多条，总长3850余公里，大小建筑物5万余座。灌溉范围西起张北公路，东至老防潮堤，南到小清河，北至新广利河，控制灌溉面积16.07万公顷，是山东主要灌区之一，于1956年建成开灌。但由于当时盲目引水，重灌轻排，使土地发生次生盐碱化，于1962年停灌，1965年恢复灌溉。打渔张灌区沉沙工程为沉沙条渠，是根据当地地理环境规划设计的，当初在此建设打渔张灌区工程，一是面临黄河主要险工段，引水条件便利；二是所处位置为一大片低洼地、盐碱地，便于沉沙和改良土地。因此，根据地形有利条件，用沉沙条渠替代沉沙池作用，用土地置换方式沉沙和於改耕种。沉沙条渠设计一般为3-5年，灌区运行通常是使用一条，备用一条。短短30多年的时间，灌区就从一条渠到十三条渠，淤改了大量盐碱地和低洼地，取得了很好的经济效益和社会效益，得到了灌区群众的支持和拥护。条渠淤满，群众耕种，低洼地再建新条渠，使灌区运行良性循环。可是，改革开放后，由于农村分田到户，给新条渠建设征地带来困难，从1980年起，条渠淤满后，只能进行清淤再用，清淤费用成倍增长，增加了灌区运行成本。

三、打渔张引黄灌区改造提升

2013年，在国家的大力支持下，博兴县抢抓机遇，对打渔张灌区进行了全面改造升级，续建配套、渠道衬砌、节水改造、灌区道路硬化等，使灌区面貌发生了重大变化，提升后的新灌区，富了一方百姓，美了一方环境，促进了国民经发展。但是，在提升改造中，也存在大量问题，特别是沉沙条渠的提升改造，暴露了很多问题，设计有瑕疵，断面不合理，没有弃土场，给清淤带来很大困难，加之清淤过程中对衬砌干渠的破坏，修复起来费用高，施工难度大。这主要受迁占影响，迁占不到位，使改造提升不到位，影响了灌区运行，降低了灌区效益，增加了运行成本。打渔张引黄灌区沉沙条渠，当年改造提升时，护坡护底都做了，因迁占困难，未充分考虑弃土场的问题，致使条渠清淤时，因没地方放泥浆，放弃最优施工方案，改为挖掘机配合运土车外运，增加了清淤费用，两台挖掘机配合作业，破坏了堤坝、渠底护砌，撵压坏了堤顶泊油路面，一次清淤下来，沉沙条渠工程面目全非，毁损严重，维修费用巨大，造成了巨大经济损失，必须引起高度重视。

4. 打渔张灌区沉沙条渠现状与改造提升后存在的问题

改造前，沉沙条渠全长9.8千米，底宽30米、坡比1:3、比降1/8000，设计流量120立方米/秒。改造后，长度未变，底宽变为15米，坡比：1:3，设计流量20-30立方米/秒。设计要求，缩小渠道段面，增大流速，提高水的携沙能力，尽量将沙留置于斗农毛渠和田地内，以减少清淤，改造土地。因此，对于沉沙条渠，并为过多的考虑清淤工程，也未考虑清淤弃土场问题，条渠提升改造并不完善。改造升级后的条渠在运行中弊端显现。一是由于黄河管理部门实行用水配额制，沉沙条渠一直是小流量低流速输水，水中大部分泥沙沉积在条渠内，3-5年内，沉沙条渠很快淤平，不得不进行清淤。

4. 沉沙条渠规划设计改进措施和注意事项

沉沙条渠的主要作用就是输水和沉沙，以减少干支斗农毛渠淤积。设计时应以此为前提，根据输水量要求，设计输水条渠断面。如果要达到理想化的不冲不淤断面，必须要保持一定的流速流量，这只能在实验室才能实现，实际运行中，流量流速是难以控制的，是不可能实现不冲不淤的理想化状态。

1. 在老旧灌区提升改造时，沉沙条渠设计断面要根据引黄渠首闸和灌区控制灌溉面积的最大流量设计，以保证渠道安全运行。

2. 沉沙条渠不宜衬砌，以便运行阶段便于清淤工程开展，为大型机械施工留足作业面。如果需要护坡护底，最好采取现浇混凝土护砌，并且适当增强混凝土标号，增加其强度，以免清淤施工时，大型机械破坏堤坝。清淤施工时，最后采取泥浆泵清淤方式，保证岸堤不被破坏。

3. 沉沙条渠清淤弃土场不宜规划过远，运距500米以内为宜，有条件的可将弃土场设置于条渠附近，缩短运距，降低清淤费用。

4. 设置于沉沙条渠渠道上的管理道路，根据地形条件，可单堤硬化，条渠上设立引水闸的，根据引水需要，尽量设置在硬化堤岸，以利于管理。

5. 为了灌区环境，防止恶劣天气扬沙，沉沙条渠弃土场土料要有封闭措施，并且不宜存放过多土料，要有外运预案

6. 沉沙条渠护坡以草护为主，为防止滑坡，根据土质，可考虑增大坡比，必要的时候，可人工种草护坡。

7. 沉沙条渠输水运行时，引水流量由小到大，不要一次性加大到最大流量，防止岸坡冲刷、溃堤等安全事件。