潘莊灌區引黃泥沙利用的新途徑

蘇秀峰，王寶林，葉真真

（1.德州市潘莊灌區管理局，山東 德州 251200；2.德州市丁東水庫管理處，山東 德州 253100）

潘莊灌區利用引黃泥沙對邱集煤礦采煤塌陷地進行淤改復墾，將經濟再生產過程和自然再生產過程有機結合起來，實現了社會效益、經濟效益和生態效益的和諧統一，成為國內首個利用黃河淤沙治理采煤塌陷區的實踐項目。項目的實施起到了渠道清淤減害與塌陷區治災的雙重作用。

1 潘莊灌區引黃引沙概況

潘莊灌區位于德州市西部，是山東省最大引黃灌區。1972年6月建成，承擔齊河、禹城、平原、德城、武城、夏津、陵縣、寧津8縣（市、區）工農業供水任務。設計引水能力120 m3/s，總干渠全長91.3 km，其中輸沙渠長12 km。因渠首引水閘底板高程低于黃河河底高程，引水時容易引進黃河底沙，而且大粒徑泥沙的比重大。截至2011年底，灌區累計引水339.67億m3，引沙2.66億m3，年均引水9.40億m3，引沙739.84萬m3。

多年來，潘莊灌區處理泥沙的措施主要是開挖沉沙池沉沙，沉沙池由一級發展為三級，累計開挖27條，處理泥沙358.8萬m3，占引進泥沙總量的48.5%。但近年來，灌區開辟沉沙池越來越困難，其主要原因是：1）隨著國家一系列惠農政策的出臺實施，農民種糧的積極性越來越高，對土地的重視程度空前高漲，當地群眾對開辟沉沙池不支持，遷占難度不斷加大；2）適宜開辟沉沙池的鹽堿地和澇洼地距離總干渠越來越遠，有的需跨越河道或村莊，開辟沉沙池的成本不斷增高。

2 邱集煤礦采煤塌陷地概況

邱集煤礦位于德州市齊河縣境內，2003年12月投產，井田面積36.13 km2，生產能力75萬t/a。因煤層埋藏較淺，隨著礦區開采范圍的逐步擴大，截止2011年底，已形成200 hm2左右的采煤塌陷地，并且以每年2 hm2左右的速度遞增。大面積的土地塌陷對礦區農民的生產、生活、城市建設及生態環境產生極大的影響。主要表現是：1）農田灌溉系統遭到破壞，旱難澆、澇難排，特別是地表深陷水面積逐年增加，越來越多的土地因失水失肥或內澇嚴重減產甚至絕產；2）生態失衡、環境惡化，植被不斷減少，土壤鹽堿化，地基穩定性降低，地表建筑損壞，影響了地下水的涵養、質量和均衡；3）耕地面積持續縮減，人地矛盾日趨突出，農民群眾因失去賴以生存的耕地，糧食不能自給，剩余勞動力逐年增加，給社會帶來諸多不安定因素，給當地政府造成巨大壓力；4）因煤礦每年都要拿出一定的款項補償失地農民，不僅增加了管理成本，也增加了經營支出，影響了企業的正常發展。

為恢復原地貌的環境承載力，邱集煤礦2011年9月通過公開招投標，選定山東省地礦工程勘察院對塌陷區土地進行復墾治理，一期工程53.3 hm2，合同金額1 100萬元。借助地緣優勢，著眼經濟社會發展大局，潘莊灌區和山東省地礦工程勘察院商定在潘莊引黃總干渠輸沙渠內取土，利用引黃泥沙對塌陷地進行覆蓋、淤填、整改，以恢復和涵養塌陷地生態。

3 項目實施技術和管理措施

為保證項目順利實施，確保灌區工程安全和引黃調水順利進行，在技術和管理方面采取了以下措施。

1）規范取沙設備及工藝。采用挖泥船和泥漿泵采集干渠泥沙，采用直徑35 cm的鋼管進行輸沙，輸送到第一個接力泵，經2臺200 kW的渣漿泵二級接力后輸送至邱集煤礦塌陷區，再用推土機把充填土方達到設計高度的分格推平。引黃間歇期或其它不便用挖泥船時用4～5套泥漿泵采沙，單機功率50 kW。

2）嚴控施工范圍和標準。一是在輸沙渠施工作業，開挖區底部不能超過設計渠底以下3 m（高程25.70 m），距離兩岸大堤內坡腳保留15 m灘地，距離橋、涵、閘等重要引水建筑物不少于30 m。二是取土施工要符合潘莊灌區總干渠清淤施工要求，確保兩岸堤防邊坡穩定，河道順滑。三是在取土條件不適宜繼續采沙時，需等待下一輪引水淤沙形成新的嫩灘時再取沙，不能破壞老灘地。

3）嚴格采沙工期與計劃。工期6個月。管道輸水含沙量保持在400～500 kg/m3左右，每天取沙3 000 m3左右。在灌區干渠引水期間一個采沙段一次性持續取土10萬m3左右，引水間歇期，可用4套泥漿泵采沙，一個采沙段內取沙15萬m3左右。

4）健全應急預案和措施。一是以確保總干渠工程安全為前提，保證引黃供水的順利運行，服從灌區調度管理。二是抓住引水間隔時期及時施工。在干渠邊坡穩定的情況下，取土深度2～3 m，確保引黃干渠邊坡的穩定性。三是如出現渠道塌坡現象，采取加大取土邊坡 1∶3～1∶5 的原則，同時減少采沙深度，確保渠道安全。四是當引水含沙量較小不能進行循環采沙施工時，停工約25 d左右，以恢復渠道沙量。五是吸泥船取沙位置置于渠道中間，適當向兩邊延伸，隨時調整取沙位置，確保引水安全。

5）收取安全保證金和水沙補償費。項目開工前，山東省地礦工程勘察院向潘莊灌區交納工程安全保證金。項目結束后，潘莊灌區按標準收取水沙補償費，據實際完成土方數量結算，在工程安全保證金中抵減。

4 項目效益與啟示

利用引黃泥沙淤改復墾煤礦塌陷地，實現了灌區可持續發展、礦企經濟效益、當地群眾利益和生態資源環境的一舉多贏。

4.1 灌區實現了興利除害

潘莊灌區每年源源不斷地引進大量黃河泥沙，借助復墾煤礦塌陷地項目，潘莊灌區將淤沙廢物利用，變廢為寶，化害為利，既起到河渠清淤治災作用，又將泥沙災害變成了治理塌陷災害的理想沙源和寶貴資源。同時，灌區變投入為產出，取得了一定的經濟效益，實現了泥沙處理方式的歷史性變革。

4.2 煤礦實現了安全穩定發展

一方面煤礦每年可節省出塌陷地補償款和耕地占用稅用于安全生產及礦井標準化建設，一次投資，長期受益，減輕了企業的經濟負擔。二是避免了村民以積水為由拒絕耕種、撂荒，提高耕種的積極性和主動性，和諧了礦地關系，融洽了外部環境，營造了利于企業可持續發展的良好氛圍。三是往日長滿雜草的“荒水灘”，成為企地共贏的“聚寶盆”，達到了村民與煤礦的“雙贏”。

4.3 三農實現了增產增收增效

項目建成后，塌陷地復墾為有灌溉保障的高產、穩產田，農業生產條件得到極大改善，抗御旱澇災害的能力明顯增強，土地生產力和產出率得到有效提高，使有限的土地發揮了最大效益，增加糧食產量860 t，增加產值1 624萬元，人均增加純收入420元，吸收安置剩余勞動力460人，農民收入逐年提高，群眾生活不斷改善，項目區農村經濟的發展后勁不斷增強。

4.4 生態環境得到極大改善

通過塌陷地的復墾開發，實現了水、土、空間動植物群落等生態系統內部能量的良好轉化和物質的良性循環利用，植被得到恢復，水質得到改良，配套設施得到完善，徹底改變了原來地表凹凸不平、水系嚴重擾亂的臟、亂、差落后面貌，使項目區的空氣和水域得到凈化，形成了綠樹成蔭、精心耕種、科學養殖的嶄新局面，保障了群眾居住環境，生態效益十分明顯。

4.5 社會效益非常顯著

項目的實施，使昔日高低不平的沉陷地變成了平原，昔日低產坡地、沼澤地或蘆葦叢生的湖泊變成了肥沃農田，煥發了勃勃生機，改善了人民生存生活環境，緩解了人地供求矛盾，解決了一部分少地農民和剩余勞動力就業問題,繁榮了當地經濟，提高了人民群眾的生活質量，對緩解就業矛盾，密切黨群關系，維護社會和諧穩定有著重大的現實意義和長遠的戰略意義。同時，項目的實施對本區域和周邊環境的治理起到了良好循環作用，有利于塌陷地產業和地方經濟的長遠發展，開創了一條高效、節能、費省效宏的塌陷地治理新模式，適用性和實踐性強，具有良好的推廣價值。