鄭 飛
山東省調(diào)水工程運(yùn)行維護(hù)中心博興管理站 山東 博興 256500
山東省膠東調(diào)水工程是南水北調(diào)東線工程山東“T”字型調(diào)水大動(dòng)脈的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)全省水資源優(yōu)化配置、緩解膠東地區(qū)水資源供需矛盾、改善沿線生態(tài)環(huán)境的重要水利基礎(chǔ)設(shè)施。其前身引黃濟(jì)青工程是山東省境內(nèi)遠(yuǎn)距離、跨流域的大型調(diào)水工程,是"七五"期間山東省重點(diǎn)工程之一。引黃濟(jì)青工程自1989年底建成通水至2019年已運(yùn)行30年,共引黃河水58.86億立方米,引黃河泥沙1320.65萬(wàn)立方米。
膠東調(diào)水工程渠首沉沙池原設(shè)計(jì)為自流與揚(yáng)水結(jié)合的運(yùn)行方式,規(guī)劃9條。自流沉沙1~2年,揚(yáng)水沉沙3~4年,每條使用4~5年,共使用45年。工程目前使用的2#沉沙池,長(zhǎng)度6.09公里,平均寬度590米,面積3.43平方公里(5100余畝)。引黃引進(jìn)的泥沙通過(guò)輸沙渠送入沉沙池,由于沉沙池進(jìn)口水流突然擴(kuò)散,流速減慢,水流挾沙能力變小,百分之八十以上的泥沙沉在了進(jìn)口,輸沙渠底面比降加劇變緩,短期內(nèi)失去自流沉沙能力。僅持續(xù)了三個(gè)放水年度,累計(jì)引水量8.3億立方米,沉沙池進(jìn)口段沉積386萬(wàn)立方米,底高程達(dá)10.51米,自1992年下半年,沉沙池受淤積影響引水出現(xiàn)困難。為保證工程的正常運(yùn)行,只能采取清淤措施。清淤二十多年主要采用了以下三種方式。
1.1 挖塘機(jī)內(nèi)貼式清淤
渠首輸、沉沙工程原設(shè)計(jì)不需要清淤,在工程范圍以外沒(méi)有規(guī)劃棄淤場(chǎng)。在當(dāng)時(shí)條件下把棄淤貼在沉沙池上、中游遠(yuǎn)離主溜溝的大堤內(nèi)也是無(wú)奈之舉,簡(jiǎn)稱內(nèi)貼式清淤。機(jī)械選用挖塘機(jī)(泥漿泵)。此方式持續(xù)運(yùn)行四年,共處理泥沙292.59萬(wàn)立方米,內(nèi)貼占用沉沙面積71.79萬(wàn)平方米,占整個(gè)沉沙面積的20.6%。
1.2 挖泥船池外排淤
經(jīng)過(guò)93—96年的內(nèi)貼式清淤,沉沙池沉沙面積相對(duì)減少,沉沙效率相對(duì)降低。由資料統(tǒng)計(jì),96年冬季濟(jì)青送水沉沙池沉沙效率為85.8%,比92年冬季濟(jì)青送水降低了13.1%。如再無(wú)期無(wú)度的繼續(xù)擴(kuò)大內(nèi)貼面積,勢(shì)必降低沉沙池的功能,因此我們采用挖泥船池外排淤。按照“化整為零、臨時(shí)占用、合理補(bǔ)償、適時(shí)還耕”的租地原則,臨時(shí)租用周邊低洼地。此方式從97年始到2000年,持續(xù)了四年,共處理泥沙470.28萬(wàn)立方米,臨時(shí)租用棄淤場(chǎng)1046畝,使沉沙池沉效率恢復(fù)到98.4%。
1.3 挖塘機(jī)外排內(nèi)貼結(jié)合
由于泥沙大部分沉積在沉沙池上游,不送水運(yùn)行時(shí),一般為干池,不適用于挖泥船水下作業(yè)。自2001年始,又采用新型挖塘機(jī)池外排淤。這種新型挖塘機(jī)功率大,輸距遠(yuǎn),不需水下作業(yè)。一直延續(xù)至今,從而有效地延長(zhǎng)了沉沙池的使用周期,保障了工程引、送水運(yùn)行。
膠東調(diào)水工程沉沙池自92年實(shí)施清淤以來(lái),共處理泥沙1141萬(wàn)立方米,其中外排清淤593.65萬(wàn)立方米,內(nèi)貼547.35萬(wàn)立方米。泥沙處理對(duì)工程的影響是一是內(nèi)貼式清淤占用沉沙池面積117.2萬(wàn)方米(1757畝),使沉沙池面積的減少三分之一,降低了沉沙能力。二是外貼式清淤,占用大量土地,若處理不好易造成渠首沙化,惡化了生態(tài)環(huán)境。
引黃濟(jì)青工程渠首沉沙池泥沙處理近三十年,初步探索了泥沙綜合利用的有效途徑。
3.1 改良低洼鹽堿荒地。臨時(shí)租用地方群眾的脊薄荒地,使用2-3年,在使用期內(nèi)合理補(bǔ)償,把脊薄荒堿地改造成了良田,還耕前在棄淤場(chǎng)表層輔蓋30CM紅粘土。這種方式受到當(dāng)?shù)卣腿罕姷闹С峙c歡迎。此途徑利用泥沙593.65萬(wàn)立方米,占處理泥沙的51.5%,改良荒堿地1628畝。產(chǎn)生了較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
3.2 植樹(shù)造林,美化工程。在內(nèi)貼淤地,種植了楊樹(shù)、柳樹(shù)等苗木7萬(wàn)余棵,在防風(fēng)固沙、改善生態(tài)環(huán)境的同時(shí)又具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。
3.3 新型建筑材料資源
眾合新型墻體材料有限公司建設(shè)在2#沉沙池下游,引進(jìn)了意大利具有世界先進(jìn)水平的技術(shù)設(shè)備,用黃河泥沙生產(chǎn)各種普通燒結(jié)磚、高檔裝飾磚、地磚、裝飾貼片。該公司一期工程投資1.53億元,于2006年5月份投產(chǎn),年生產(chǎn)能力2.5億標(biāo)塊。為引黃泥沙的利用開(kāi)辟了新路子。
3.4 支援高速公路建設(shè)。2017年,抓住長(zhǎng)深高速?gòu)V饒至高青段建設(shè)的有利時(shí)機(jī),將內(nèi)貼淤土外運(yùn)用于高速公路路基建設(shè),一舉兩得。
膠東調(diào)水工程渠首沉沙池運(yùn)行三十年來(lái),在泥沙處理、延長(zhǎng)沉沙池使用年限、減少清淤占地、泥沙綜合利用等方面進(jìn)行了積極探索,探索出了綜合利用的新路子,為引黃灌區(qū)泥沙處理提供了借鑒。