影響馬響扎子灌區引水能力的主要因素與對策探討

申蘭麗 范大宇 武模革

（1山東黃河工程集團有限公司 山東 濟南 250013；2淄博黃河河務局 山東 淄博 255000）

1 概況

1.1 引黃灌區概況。

馬扎子引黃灌區位于高青縣西部，北靠黃河，南依小清河，西與鄒平縣接壤，東鄰劉春家灌區。覆蓋青城、黑里寨、木李、花溝4鎮和田鎮辦事處部分區域，設計灌溉面積32.7萬畝，有效灌溉面積20萬畝，實際灌溉面積28.5萬畝。目前，該灌區有東、西2條沉沙池，面積1769畝；干渠7條長52.67km，設有干渠節制閘6座，引水口7個；支渠37條長102.5km，干級渠排建筑物239座，渠系水利用系數0.6，灌溉水利用系數0.5。

1.2 渠首工程概況。

馬扎子引黃閘始建于1958年、改建于1984年，位于馬扎子險工5～7號壩之間，閘中心相應大堤樁號119+902，為3孔鋼筋混凝土箱式結構，閘底板高程17.0m（大沽高程，下同），孔口尺寸2.6m×2.8m，設計引水能力為27.8m3/s，設計灌溉面積32.7萬畝，鋼筋混凝土平板閘門，固定式卷揚啟閉機，啟閉能力80t，一級建筑物。

2 影響灌區引水能力的主要因素

（1）受黃河調水調沙影響，河道主槽刷深

自2002年以來，黃河已連續進行了18次調水調沙，實踐證明，實施調水調沙，對減輕河道淤積，提高河道行洪能力，起到了積極的作用。據初步計算，自2002年以來，經18次調水調沙，高青河段河道主槽平均下降1.8m左右，河道主槽最小過流能力由2002年的3000 m3/s提高到目前的4500m3/s左右。馬扎子斷面（右岸相應樁號119+020），1985年汛前河道主槽平均高程20.07m，2002年汛前河道主槽平均高程21.01m，2014年汛前河道主槽平均高程19.19m。受黃河調水調沙影響，河道主槽刷深，同流量水位下降，大河流量小、水位低時，灌區引水能力不足。

（2）受黃河流域降水影響，黃河下游來水量減少

自20世紀80年代末，黃河流域降水量持續偏少，再加上中游地區用水量迅猛增加，黃河下游來水量明顯減少。根據黃河濼口站、利津站水沙資料統計，2001～2014年年均來水量分別為198.2億m3、169.5億m3，較多年均值偏少38.8%、44.7%。由于受流域降水及上游地區引水影響，黃河下游來水量明顯減少，地處黃河尾閭的高青河段長期處在小流量、低水位下運行，馬扎子涵閘正常運用水位難以保證，致使涵閘引水能力難以滿足灌區用水需求。

（3）閘底板高程對涵閘引水能力的影響

馬扎子引黃閘自1984年改建投入運行，到2014年已運行30年。1985～1999年的15年間，由于黃河水量未實行統一調度，加之黃河上游地區來水量減少，馬扎子閘前有10年出現斷流，平均“三年兩斷流”，1986年、1987年馬扎子險工最低水位分別為18.01m、17.92m。自1999年黃河水量實行統一調度以來，尤其是小浪底水庫投入運用后，馬扎子閘前再也沒有出現斷流現象，據2000年～2014年馬扎子險工水位資料統計，馬扎子險工最低水位呈遞降的趨勢（如圖1），2000年、2001年最低水位為19.33m、高于19m高程，2002～2009年逐漸降低至18m高程，2010年以后降至18m以下，最低為17.65m（2014年）。由于河道水位不斷降低，閘底板高程對灌區引水能力產生一定的影響，涵閘引水能力降低。

圖1 2000年～2014年馬扎子最低水位統計表

（4）閘后沉沙池及渠道淤積對灌區引水能力的影響。

馬扎子險工是在1895年馬扎子決口修堵時修建而成的。據史料記載，1895年8月，河決馬扎子，口門長350m，口門深5m，洪水漫越吉池溝、支脈溝，注滿小清河入海。馬扎子決口不僅造成當時泛濫區群眾大量傷亡和巨大的經濟損失，給受災區老百姓帶來深重苦難，同時對受災區生態環境造成毀滅性的破壞，且對環境的破壞性影響長期沒有得到恢復，如決口后帶來的泥沙淤塞河道，土地沙化、地面抬高等。由于受馬扎子決口影響，馬扎子河段臨背高差小、背河地面相對較高，沒有大面積的低洼地作為引黃灌區的天然沉沙池。多年來，馬扎子引黃灌區靠兩條沉沙條渠以“以挖待淤”的方式處理引黃泥沙。馬扎子灌區自1958年建成到目前運用已超過半個多世紀，引黃泥沙主要淤積在引黃沉沙條渠及干支渠道內，依靠清淤處理。如果不及時進行清淤，沉沙池和渠道嚴重淤積，引水渠道比降減小，甚至形成倒比降，勢必造成水流不暢，灌區引水能力降低。據山東黃河供水部門調查，山東黃河多數引黃涵閘引水困難、灌區引水能力降低，不是閘底板造成的，而是由于沉沙池、渠道淤積，引黃渠道比降減小引起的。

3 對策與措施

3.1 優化配置，科學調度好黃河水資源

馬扎子引黃閘主要擔負馬扎子灌區農田灌溉用水任務。灌區作物以小麥、玉米、棉花為主，兼作花生、大豆、西瓜等。據馬扎子灌區用水規律調查統計分析，用水高峰期主要集中在春季的3～4月份。據1999年～2011年用水數據統計，3月、4月2個月的用水量占全年用水總量的53.05%。建議：一是加大春季3、4月份黃河來水量，提高下游河道水位，相對提高涵閘引水能力，緩解灌區引水能力不足的矛盾。二是采取輪灌等措施，集中“大流量”下泄，滿足某一區段涵閘引水能力。三是搞好灌區引蓄水量調度，錯開用水高峰期，提前開閘引水，做到冬蓄春用、豐蓄枯用。

3.2 修建閘前提水泵站，解決涵閘自流不足的問題

在馬扎子閘前修建提水泵站，采取自流與揚水相結合，當大河流量小、水位低時開啟閘前泵站提水，解決低水位涵閘引水能力不足的問題；當大河流量大、水位高時仍采取涵閘自流的方式引水。存在的弊端是泵站提水增加了引水成本。

3.3 減小閘后渠道淤積，提高渠道輸水能力

黃河是一條多泥沙河流，引水必引沙，在引水的同時大量泥沙淤積在引黃渠道內，造成渠道淤積抬高，輸水能力降低。建議：一是避開沙峰引水。在黃河含沙量小時，多引多蓄黃河水，盡量避開汛期、調水調沙期間沙峰引水，從源頭上減少泥沙進入閘后造成渠道淤積。二是及時清淤。及時對引黃渠道進行清淤，保持渠道設計比降，防止渠道出現“倒比降”或“腸梗阻”，保持水流順暢。三是速灌速停，盡量大流量集中引水，宣傳發動灌區群眾迅速灌溉，縮短引水時間，盡量將泥沙隨水流進入田間，減少渠道淤積。四是節水減淤。采取綜合措施節約用水，節約了水，就減少了沙，也就減輕了渠道淤積。

3.4 大力推進節約用水，提高用水效率。

積極踐行習近平總書記關于“節水優先空間均衡、系統治理、兩手發力”的治水思路牢牢把握節水優先的根本方針，從觀念、意識措施等方面把節水放在優先位置。徹底解決灌區設施老化、配套低，調蓄工程少、調蓄能力低，渠系滴漏跑冒、水利用系數低，大水漫灌用水浪費嚴重的問題。繼續實施灌區續建配套，加快灌區節水工程改造步伐，在做好渠系節水改造的同時，還要同步完成田間節水工程配套，努力提高灌區的灌溉水利用率。積極搞好節水宣傳發動，提高引黃灌區群眾的節水意識。合理增加灌區水資源可利用量，盡量利用灌區內現有排水河網及坑塘洼地修建部分攔蓄工程，既可供枯水季節灌溉所用，又可增加地下水的補給量。

4 結語

從長遠考慮，一是修建馬扎子閘前泵站是解決馬扎子灌區引水能力不足的根本措施。二是繼續實施灌區續建配套，加快灌區節水工程改造步伐，在做好渠系節水改造的同時，還要同步完成田間節水工程配套，努力提高灌區的灌溉水利用率。三是積極搞好節水宣傳發動，提高引黃灌區群眾的節水意識。從當前來看，一是灌區管理單位應優化灌區調度，抓住黃河流量大，水位高的時機，提前開閘引水，錯開用水高峰期，做到冬蓄春用、豐蓄枯用。二是及時對引黃渠道進行清淤，保持渠道設計比降，防止渠道出現“倒比降”或“腸梗阻”，保持水流順暢。三是速灌速停，盡量大流量集中引水，宣傳發動灌區群眾迅速灌溉縮短引水時間，盡量將泥沙隨水流進入田間減少渠道淤積。陜西水利

[1]高青縣黃河志.高青修防段編纂辦

[2]武模革.畢貞利.馬扎子引黃灌區用水規律調查研究.[J]山東黃河.2013.1

[3]武模革.趙建勇.淄博市黃河水資源開發利用現狀淺析.[J]山東黃河2006.2