位山灌區利用干渠尾水調蓄水源效益分析

張傳剛（聊城市位山灌區管理處，山東 聊城 252000）

位山灌區利用干渠尾水調蓄水源效益分析

張傳剛
（聊城市位山灌區管理處，山東 聊城 252000）

【摘要】隨著城市建設高速發展，位山灌區干渠部分“移”至繁華市區，輸水間歇期，利用干渠蓄水，調節生態景觀水源，增添新的景觀，避免了干渠風起揚沙和垃圾滿渠，有效抑制了城區揚塵和霧霾，改善了城市生態環境。文章從工程措施、蓄水效益、生態景觀效果等方面介紹了位山灌區干渠調蓄水實踐，并提出相關建議。

【關鍵詞】位山灌區；干渠；調蓄水；生態景觀

位山灌區是全國第五大灌區，設計引水能力240m3/s，始建于1958年，1962年因澇漬災害停灌，1970年復灌。灌區初建規劃主要任務是農業灌溉，設計灌溉面積36萬hm2，控制聊城市8個縣（市、區）的65%以上的耕地面積，受益區涉及全市80多個鄉鎮。

灌區設有兩條輸沙渠、兩片沉沙區和3條干渠，全長274km，其中二干渠為灌區中部南北貫穿的輸水“動脈”，全長92km，擔負著聊城市東昌府區、開發區、茌平縣和高唐縣共8.67萬hm2的灌溉任務，初建時依傍聊城城區東部郊區北行至高唐縣。近幾年城市建設快速發展，原在郊區的二干渠段，現已有近13km“身處”繁華市區，而原單純灌溉輸水功能也已轉變為除灌溉外，兼具聊城東昌湖旅游生態供水、相關縣（市、區）工業用水、茌平縣信源水庫和高唐縣南湖水庫等平原水庫調蓄供水、受益區生活用水及環境生態用水的任務（二干渠城區段示意圖見圖1）。

如果將原雜草叢生、垃圾遍渠的城區段加以美化，輸水間歇期實現調蓄水功能，必將成為城市新的靚麗風景，為江北水城的生態建設收到畫龍點睛的效果。

1　城區段調蓄水功能工程條件分析

2000—2001年，灌區利用續建配套與節水改造項目，已將二干渠7+900～26+760共18.86km邊坡完成了高標準防滲和護砌，絕大部分渠底進行了鋪塑防滲，其中13+900～26+760共12.86km穿過聊城城區；2013年11～12月，在25+650處新建董橋節制閘1座，投資280萬元，同時對城區段徹底清淤治理，完成土方 13.9萬 m3，投資148.8萬元，對原未防滲段重新鋪設復合膜并現澆8cm厚混凝土防護層，完成復合膜鋪設1.69 萬m2，混凝土澆注0.52萬m3，投資504.8萬元。至此，二干渠城區段調蓄水完全具備工程條件。

圖1位山灌區二干渠城區段示意圖

聊城冠以江北水城之稱，其水生態景觀命脈主要是東昌湖景區、京杭運河和徒駭城區蓄水段，東昌湖和京杭運河景觀水源便是位山灌區二干渠引水，通過小運河進水閘（16+700）注入其中；徒駭河景觀水源主要是上游來水，當上游來水不足或其蓄水水質污染程度較重時，灌區二干渠通過前羅泄水閘（18+450）為其補源或沖污凈化。二干渠實現蓄水后，一定程度上可隨時對東昌湖或徒駭河調蓄水源。

2　工程設計指標及初次蓄水試驗

位山灌區二干渠城區段襯砌工程底寬18m，上口寬34m，襯砌垂直高度4.06m，邊度系數為2.0，縱比降1/14000，設計正常輸水水位3.05m，董橋節制閘設計最大蓄水高度3.8m，閘前最大蓄水濕周38.19m。

2014-05-12，灌區春灌結束后，將建成后初次使用的董橋節制閘3孔閘門全部關閉，攔蓄干渠剩余尾水。因第一次試蓄水，城區沿線很多原分水口門存在不確定性因素，所以整個蓄水過程統籌周店二、三干進水閘，科學合理地調配水量，使蓄水渠段水位緩慢穩定上升，直到達設計蓄水量的90%左右，隨即關閉周店二干渠進水閘，試蓄水成功。該次蓄水，董橋閘前蓄水高度3.60m，干渠有效景觀蓄水長度16km，蓄水量約118萬m3，蓄水表面積48.2萬m2，蓄水平均深度2.45m，水位靜止后，及時關閉四河頭倒虹吸進、出口閘以防止虹吸管內過多淤積泥沙或堆積垃圾。

3　蓄水效益分析

3.1渠系尾水直接效益

灌區渠系原輸水完成后，剩余尾水自然消褪，或蒸發掉，或被沿渠污水和垃圾污染而失去利用價值。實現調蓄水后，東昌湖和徒駭河因景觀需要臨時性調水或應急補水時，不再必須啟動灌區位山引黃閘和沉沙池系統，可以隨時利用二干渠內蓄水進行調節。董橋節制閘距小運河進水閘8.95km，渠底落差0.64m，假定小運河進水閘處水位能全部調出，則二干渠蓄水段無法調出的“死庫容”為5.5萬m3，以首次蓄水量118萬m3為參考，則112.5萬m3可以調蓄到東昌湖或徒駭河，若以綜合供水單價0.20元/m3計算，水量價值22.5萬元。也就是說通過二干渠調蓄功能，昔日浪費掉的渠系尾水能再次創造22.5萬元的價值，或者說通過二干渠調蓄尾水，避免了“興師動眾”專門從黃河引水補充城區湖、河，每次能節約22.5萬元的費用，若每年按3次調水計算，年節省67.5萬元費用。

3.2調蓄湖、河的減淤效益

專門引黃河水補充城區湖、河水源時，所引泥沙直接輸入湖、河中，而二干渠調蓄補水為充分沉淀后的清水，按此段渠道多年平均輸水含沙量1.5kg/m3計，112.5萬m3引水量中，避免了0.13萬m3的泥沙直接入城區湖、河，按泥沙處理單價30元/m3計算，每次調蓄補水節省約3.9萬元的清淤及外運投資。同樣按3次計算，每年能節約10.8萬元的清淤費用，同時避免了城區泥沙處理的難度和清淤造成的環境影響。

3.3生態和景觀效果

城區新增48.2萬m2的水面，改善了局部小氣候，也為治理城區揚塵和霧霾起到了一定的作用。16km的碧波清水和兩岸共計32km綠樹濃蔭的堤防相依，為市民休閑、健身等提供了新的綠色長廊。

3.4環境保護效果

昔日，輸水間歇期，特別是秋灌完成至次年春灌開始，渠道無水期較長，渠底干涸，垃圾遍地，晴日里臭氣撲鼻，陰雨天污水匯集，大風時沙塵遮天，沿渠環境極差，也給灌區日常的管理養護帶來很多困難。蓄水后渠內得到徹底治理，飛沙揚塵不再發生，市民們享悅到環境改善帶來的益處，自覺地提高了環境保護意識，亂棄垃圾等不文明現象明顯改觀。

4　運行建議

位山灌區二干渠蓄水后，勢必要有一定量的泥沙淤積在城區段，清淤及外運難度較大，應盡量避免含沙量大時引水蓄水，在干渠啟用輸水功能前，事先騰空干渠，周店閘、四河頭虹吸閘、陳口閘和董橋閘等控制性建筑物要制定科學聯動方案，運用高水位、大流量輸水方式，將蓄水時淤積的部分泥沙沖至渠道下游，讓泥沙在灌區下游變廢為寶或泥沙入田，必要時，下游渠道或下級渠道及時清淤，加大上游渠道水流的挾沙能力。

（責任編輯趙其芬）

【中圖分類號】S274

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-06-0055-02

收稿日期：2015-01-14

作者簡介：張傳剛（1975—），男，高級工程師