浅析河套灌区渠道淤积成因及减淤对策

浅析河套灌区渠道淤积成因及减淤对策

艾克冬, 刘强

内蒙古河套灌区水利发展中心总干渠分中心 内蒙古巴彦淖尔 015000

摘要：河套灌区是我国重要的灌溉农业基地，为确保农田灌溉的正常运行，渠道的通畅是至关重要的。然而，长期以来，河套灌区渠道淤积问题严重，给灌溉工作带来了诸多困难。因此，深入分析渠道淤积的成因，并提出相应的减淤对策，对于解决这一问题具有重要意义。本文主要深入分析了河套灌区渠道淤积成因及相关的减淤对策。通过调查研究和实地观察，结合相关数据和案例，发现渠道淤积是由于多种因素综合作用导致的。针对这一问题，提出了一系列有效的减淤对策，包括改善浚渠技术、科学管理渠道和加强农田水土保持措施等方面。

关键词：河套灌区；渠道淤积；减淤对策

前言

河套灌区是我国重要的灌溉农业基地，为确保农田灌溉的正常运行，渠道的通畅是至关重要的。然而，长期以来，河套灌区渠道淤积问题严重，给灌溉工作带来了诸多困难。在河套灌区，由于土壤侵蚀、农田排水不畅、沉积物沉淀等因素的综合作用，渠道淤积问题日益突出。首先，土壤侵蚀导致大量泥沙进入渠道，加剧了淤积问题[1]。河套灌区的土地主要由松散的黄土和风蚀沙地组成，长期以来受到水和风的侵蚀，造成土壤表层的泥沙含量较高[2-3]。在农田耕种和灌溉过程中，这些泥沙被冲刷到渠道中，导致渠道逐渐淤积。因此，深入分析渠道淤积的成因，并提出相应的减淤对策，对于解决这一问题具有重要意义。

一 工程概况

河套灌区是中国内蒙古自治区巴彦淖尔市的一个灌区，其水源为黄河。灌区设计面积773.3万亩，实际面积为431.7万亩，进水闸设计流量为620立方米每秒。灌区东西长250公里，南北宽50余公里，总土地面积1784万亩，包括巴彦淖尔市七个旗县区，阿拉善盟、鄂尔多斯市、包头市的一部分，现有引黄灌溉面积902万亩。灌区由三盛公水利枢纽、总干渠、总排干沟和四大分水枢纽等组成，形成了完整的七级灌排体系。

二 渠道淤积成因分析

（一）渠道水含沙量过高

河套灌区的主要水源是黄河，黄河水中含有大量的泥沙，多年平均悬移质输沙量为0.890亿吨，多年平均含沙量为3.46千克/立方米[4]。而河套灌区通过三盛公水利枢纽从黄河引水，经总干渠向灌区供水。总干渠全长230公里，每年引入黄河水50～60亿立方米。总干渠的设计流速为0.6～0.8米/秒，而黄河水的挟沙能力为0.3～0.5米/秒。这意味着总干渠的流速超过了黄河水的挟沙能力，导致泥沙在总干渠中沉积。2020年，河套灌区引黄河水平均含沙量为0.365千克/立方米，比2019年增加了0.104千克/立方米。全年引黄河水带入泥沙总量为168.1万吨，比2019年增加了44.4万吨。

（二）渠道运行管理不善

河套灌区渠道运行管理主要通过农民用水合作组织来实现，其管理的支斗、农毛及田间灌溉末级渠系，承担着干渠、分干渠向田间输配水功能，也是发挥灌溉效益、联结灌户的桥梁纽带。由于河套灌区地处干旱半干旱地区，水资源紧缺，灌溉需求大，导致渠道运行压力大，水量分配不均，用水效率低。同时，由于农民用水合作组织的自主性、自律性和自我保护意识不强，导致渠道运行管理不规范、不科学、不合理。

（三）衬砌渠道设计施工不合理

实际上，河套灌区渠道衬砌工程应遵循因地制宜、综合治理、以削减冻胀为主的原则，但由于历史原因和技术水平的限制，部分衬砌渠道的设计施工存在不合理之处，导致渠道淤积问题的发生和加剧。如河套灌区义长灌域的义长干渠是一条衬砌渠道，设计流量为10.5m3/s，实际流量为6.5m3/s，造成了渠道断面过大，水流速度过慢，泥沙淤积严重。义长干渠的衬砌材料为水泥土，由于河套灌区属于冻土区，水泥土衬砌在冻融作用下易产生裂缝和剥落1。义长干渠的伸缩缝设置不合理，没有考虑到地基冻胀变形的影响，导致伸缩缝被挤压或拉开。

（三）气候变化和人类活动的影响

河套灌区属于温带大陆性气候，夏季高温干旱、冬季严寒少雪，年降雨量100~250mm，蒸发量高达2400mm左右，无霜期短、封冻期长。近年来，受全球气候变化的影响，河套灌区的气温升高、降水减少、蒸发增大、干旱加剧，导致水资源短缺、土壤盐碱化、植被退化等生态环境问题。这些问题不仅影响了农业生产和人民生活，也影响了渠道的输水效率和稳定性。加上人口增加、经济发展、生活需求等因素，河套灌区的水资源开发利用强度不断加大，导致黄河水量减少、泥沙增多、水质恶化等问题。同时，由于灌溉技术落后、管理不善、节水意识不强等原因，河套灌区的灌溉效率低下，造成了大量的水资源浪费和污染。这些问题不仅加剧了黄河流域的水资源危机，也导致了渠道的淤积和衰退。就如宁夏平原和内蒙古河套平原，它们均是河套灌区的两个重要子区域，分别占据了黄河中游左岸和右岸的大部分地区。这两个平原都是以农业为主的经济区域，依赖于黄河水资源进行灌溉。然而，由于气候变化和人类活动的影响，这两个平原都面临着水资源短缺、土壤盐碱化、渠道淤积等严峻挑战。

三 渠道淤积减淤对策

（一）改进浚渠技术

1.机械清淤：采用各种机械设备进行人工清淤，将渠道底泥、淤积物等杂质清除。常用的机械包括挖掘机、铲斗船等。通过机械清淤可快速且有效地改善渠道通水状况。如在河套灌区，可以利用挖掘机清理河道和渠道的淤积物，恢复其原有的输水能力。

2.高效污泥处理技术：针对渠道底泥中含有有机物和富营养化的情况，采用高效的污泥处理技术，使底泥中的污染物得到有效分解和降解。利用生物处理、藻类修复等技术来处理渠道底泥中的有机物和富营养化现象，从而减少淤积物对渠道的影响。

3.渐进式浚渠：通过逐段、分阶段地浚淤渠道，保证整个灌区的输水能力得到平衡提升。如在河套灌区对渠道进行渐进式浚淤，先对主要堵塞点进行清淤，逐渐向整个渠道延伸，确保整个灌溉系统的正常运行。

4.渠道生态修复：采取生态修复手段，增加渠道的稳定性和抗冲刷能力。如在渠道两侧种植具有较强根系的植物，形成稳固的植被带，阻止泥沙的扩散和淤积现象，同时改善水体质量。

（二）科学管理渠道

1.合理调整渠道输水方式：根据灌溉需求、水资源状况、泥沙特性等因素，选择适宜的输水方式，如定时定量输水、间歇输水、连续输水等。这种方法可以有效地控制渠道水含沙量，降低渠道淤积风险。

2.加强渠道运行监测，利用现代化的监测设备和技术，对渠道的水位、流量、含沙量、泥沙分布等参数进行实时监测和分析。这种方法可以及时发现渠道淤积的趋势和位置，为清淤提供依据和指导。如河套灌区利用水文测验站和泥沙监测站对渠道进行实时监测，通过数据分析和模型预测，及时预警渠道淤积风险，以便采取针对性的管理措施。

3.加强渠道维护保养：定期对渠道进行检查、清扫、修复等工作，消除渠道的裂缝、漏水、堵塞等问题。这种方法可以有效地保持渠道的结构完整性和输水功能，防止渠道淤积加剧。如对渠道沟壁进行加固，采用砖石、水泥等材料进行护岸处理，加强沟道的稳定性，减少泥沙进入渠道。

（三）加强农田水土保持措施

1.加强植被覆盖：通过植被的种植、合理管理和保护，可以有效地控制水土流失，减少泥沙的输入到渠道中。如在河套灌区，可以引入适宜的防护林、草地和农田间作植被，通过阻挡风蚀和水蚀来减少泥沙流入渠道。

2.改善农田排水系统：在河套灌区，可以建设合理的排水沟渠网，并加强维护和清淤工作，确保排水系统的畅通。同时，采用分层灌溉、滴灌和微喷等节水灌溉技术，减少农田中过量灌溉导致的水流冲刷和渠道淤积。

3.科学耕作管理：合理选择农作物的种植结构，采用保护性耕作技术，如轮作、地膜覆盖和秸秆还田等，可以有效地减少农田水土流失，降低渠道淤积风险。

4.实施河岸带生态修复：通过恢复湿地和河道的自然功能，调节水流速度和泥沙含量，有助于保持渠道的通畅。例如，在渠道旁种植湿地植被，增加湿地滞留时间，让水体沉淀沉积物，减少进入渠道的泥沙。

四 结语

综上所述，河套灌区渠道淤积是影响灌溉正常运行和节水利用的重要问题。对于解决渠道淤积问题，我们需要综合考虑土壤侵蚀、排水不畅等多个因素，并采取改进浚渠技术、科学管理渠道和加强农田水土保持措施等一系列有效的减淤对策。通过这些努力，我们可以提高河套灌区渠道的通畅性和灌溉效果，促进农业生产的可持续发展。

参考文献

[1]辛虹,何辛,邢建华.郑州引黄灌区渠道淤积的思考及措施探讨[J].人民黄河,2022,44(S2):284-285.

[2]王海乐.二期抽黄系统小断面渠道淤积成因及对策初探[J].陕西水利,2021,21(10):87+90.

[3]卢斐,王虎刚.镫口扬水灌区骨干渠道淤沙处理对策[J].中国水利,2021,11(02):61-62+58.

[4]马军杰,杨晓峰,陈潇,史杨军.二黄灌区渠道和进水池淤积成因分析及处理措施[J].陕西水利,2020,14(09):216-218+221.