灌區抽水站淤積原因及控制措施研究

郭 娟

（陜西省涇惠渠管理局西郊水庫抽水站 陜西 三原 710038）

陜西地處西北地區，河道來水常攜帶大量泥沙，因此，抽水站進水渠道普遍存在大量淤積的問題。再加之抽水站的進水渠道多為深挖方，地下水位偏高，清淤工作本身的進行非常困難。進水渠道的嚴重淤積，必然導致正常輸水能力減小，長期影響農田灌溉。因此，解決這一問題已刻不容緩。文中筆者將結合涇惠渠西郊水庫抽水站的實際，分析淤積原因，并探討可行的對策。

1 抽水站概況

涇惠渠西郊水庫位于縣城以西約2km的清峪河干流上，壩址以上流域面積1018.40km2。水庫以涇惠渠北干一支渠退水和區間徑流為水源進行調蓄，該水庫以農業灌溉為主，并具有防洪、養殖、旅游、遠期給三原縣城供水等綜合效益，建成后可灌溉農田3.24萬畝，改善涇惠渠灌區面積20.7萬畝。西郊水庫抽水站位于水庫大壩上游右岸，距壩軸線約400m，主要由泵車、坡道、輸水管道、出水池、牽引設備及控制房組成。安裝600QGW2880—24新型潛水泵六臺，單機容量280kW，總裝機容量1680kW，設計揚程25.2m，設計抽水流量4.8m3/s，加大流量5.67m3/s。

2 淤積原因分析

2.1 泥沙含量高

西郊水庫抽水站以西郊水庫的蓄水為水源，水庫的泥沙含量大必然導致抽水站的淤積嚴重。

西郊水庫位于冶峪河與清峪河交匯處下游，經上游諸水庫調蓄，進入清河的水流表現為水少沙多，汛期水沙集中，非汛期水量稀少，甚至斷流的特點。其多年平均徑流量僅為736.0萬m3，而多年平均輸沙量39.0萬t，年平均含沙量高達53kg/m3，該值較之著名的黃河三門峽水庫入庫含沙量還高出15kg/m3。

其次，西郊水庫是清河上的最后一級梯級，每年在引用清水徑流的同時，將有大量泥沙泄入。例如，黑松林、前咀子、馮村、官山及賈河灘等五座存在著不同淤積程度的水庫(表1)，在當前水保措施還不能有效控制水土流失的情況下，這幾座水庫為保持庫容必須蓄清排渾。以1997年7月2日洪水為例，賈河灘水庫入庫水量98萬m3，入庫沙量29.0萬m3，除滯洪落淤12.0萬m3外，其余17.0萬m3泥沙全部泄入下游的西郊水庫。

2.2 灌區抽水運行加劇淤堵

從抽水灌區進水渠道運用的實際情況看，淤積原因常表現在以下幾個方面∶

（1）渠道輸沙能力降低導致淤積。

灌區抽水時，為了節約水頭，將渠道比降值設計得較小。其必然導致渠道的自身輸沙能力降低，再加之抽水站進水渠處流速減小，以至淤積加劇。

（2）超含沙限引水。

當遭遇持續大旱時，轄區內農作物生長急需用水，處于農田灌溉的緊要關頭。此時，往往超含沙限引水用水以緩解旱情，卻造成了進水渠淤積。

（3）泵站運行水位偏高。

造成泵站水位高的原因常見的有兩種。其一是在泵站運行中，片面追求“高效，低耗”，采取高水位運行;二是由于有些泵站機組設計上的原因，在低水位運行時，出現機組振動和氣蝕問題，不得不采取高水位運行。

（4）水量調配不合理。

水量調配不合理，來水過大，站前進水渠產生塞水現象，大量的泥沙沉淀致使淤積加劇。

從以上淤積原因分析可以看出，既有水工設計方面的因素，也有泵站設計方面的原因，而更主要的則是運行管理方面的問題。對已建成的抽水站，有條件的可以在泵站改造中適當考慮，而沒有條件改造的，加強抽水站抽水渠道的運行管理，也是減少淤積的有力措施。下面筆者將主要從抽水渠道管理運用的角度，分析減少淤積的措施。

表1 西郊水庫上游部分水庫淤積情況

3 減少淤積的措施

在西郊水庫抽水站的灌溉管理實踐中，曾對解決抽水站前進水渠道淤積問題做了一些工作，也取得了一些效果。另外，筆者曾就該問題與其他抽水站的工作人員也進行了探討和學習，以下將一并總結。

（1）定期對水庫泥沙清除。

西郊水庫是一座季調節水庫，根據水庫運用方式，每年9月至10月水庫將處于空庫運行狀態，這一特點雖不適宜各類機械清淤設施運作，但卻為橫向沖蝕技術應用提供了必要條件。根據西郊水庫庫區地形特點及水庫淤積分布規律，雙河口以下3km～4km范圍為淤積物主要堆積區,此處灘面開闊，淤積層較厚，便于橫向沖蝕清淤。輸水渠渠首設置在西見村充水口下410m高程處，渠道沿右岸坡角分別向上下游延伸，有效長度4.0km，清淤時，由充水口控制引水，沖刷水流通過渠道內側泄水口經灘地直泄主槽，淤灘將在沖刷水流橫向切割下，逐漸被破離并隨水流排出庫外。

（2）制定渠道水位運行監控機制，并密切配合以恰當的機電操作和灌溉方式。

即在機房內配備水位觀測設備，以來水為條件控制水位，由抽水人員具體操作，并詳細記錄數據。水位控制表按明渠均勻流分工計算。該方法在北馮抽水站1999年的夏灌中進行了實驗，在行水含沙量達8.5%的情況下，站前進水渠淤積厚度僅0.03m～0.1m，約為往年淤積厚度的1/100。此后，該方法還解決了馮家山東干二支崔家抽水站、總干一支九斗抽水站站前淤積問題，均有不錯的效果。

（3）重視站前攔污柵的清污工作。

定期清理攔污柵將是降低淤積的最直接措施。據筆者調查，當柴草堵塞攔污柵后，許多抽水站攔污柵前后水位落差高達0.8m～1.0m，也就相當于將渠道水位抬高了0.8m～1.0m，從而造成渠道淤積或加重淤積。

（4）合理地調配水量，最大限度地減少流量運行時間。

小流量引水時，渠道水位低于抽水站最低設計水位，泵站必然先塑水然后才能處于運行狀態，這樣將不僅造成站前進水渠道淤積，還會造成渠系的淤積。因此，制定調配水量時要盡量避免小流量運行。當來水水量不足時，應及時采取應變措施，改續灌為輪灌。

(5)加強渠道的管護清障工作。

加強渠道管護，減少站前進水渠道淤積和渠系淤積。對于渠道管護，應該按照設計要求，及時清除雜草，減小渠道糙率，提高流速。這將是減少淤積的有效措施，特別對于站前深挖方渠道，由于清淤困難，又常有積水，往往雜草繁多旺盛，就更要重視除草，通過徹底清淤保證斷面達到標準要求，確保渠道的設計過水能力。

4 結語

抽水站前進水渠道淤積是抽水灌區普遍存在的問題，除抽水泵站設計應該考慮多種影響因素外，對于已建成的泵站，加強管理措施嚴控淤積方為上策。甚至即使有好的設計，仍然需要加強管理措施，否則，設計再好的渠道也會因管理不善而淤積，不能發揮預期的工程效益。陜西水利