瑪河灌區渠道運行中存在的問題分析與探討

【摘要】本文對瑪納斯河灌區渠道運行、管理現狀及存在的問題進行了簡述和分析，針對存在的渠道輸沙量大、東岸大渠非均勻流、引輸水工程超負荷運行、汛期流量迭加、灌區末級渠道管理主體缺位、更新改造工程運行管理等問題，提出了具體的解決辦法和途徑。

【關鍵詞】灌區；渠道；運行；管理；瑪納斯河

前言

發源于天山北麓中段依連哈比爾尕山脈的瑪納斯河（簡稱“瑪河”），全長約425km，多年徑流量13.14億m3，由于是融雪補給型河流，水量年內變化大且分布不均，6～8月為主汛期，來水量占全年徑流量的67%左右。灌區灌溉面積410萬畝，主要以種植小麥、玉米、棉花和番茄等農作物，其中棉花為主導產業，面積278萬畝，占總灌溉面積68%。灌區作為全國第四大灌區，流域面積1.98萬km2，灌區2014年總人口87萬人，轄石河子市、兵團第八師的14個國營團場和第六師的一個農場、塔城地區的沙灣縣、昌吉地區的瑪納斯縣、克拉瑪依市的一個鄉，共計20個市、縣、團場單位。

1、工程概況

瑪河流域內建成引水樞紐二座，其中一座是五座梯級水電站的引水樞紐，另一座是瑪河紅山嘴渠首引水樞紐工程，此工程，總引進量105 m3/s，通過引水樞紐工程向西岸輸水的過河渡槽渠，設計流量30 m3/s，灌溉面積50萬畝。主干渠為東岸大渠，由南向北全長18km，設計流量75m3/s，多年引水量9.1億m3，經東岸大渠末端的第二總分水閘分別由莫合渠注入新戶坪水庫，由六浮渠注入大海子水庫，西調渠注入蘑菇湖水庫，從三大水庫泄出的水量，灌溉面積約300萬畝。灌區內大中型平原水庫八座，總庫容4.7億m3；干支斗三級渠道總長4484.8km，其中防滲渠道2741.5km，占61.1%；各類水工建筑物3282座；配套完好機電井2100余眼。干渠利用率91%，渠系利用率63%。灌區內末級渠道防滲率53%，斷面形式有梯形、U形，采用漿砌石、預制砼板、現澆砼防滲形式。渠系配套完好率65%。

2、灌區工程管理

瑪河灌區工程管理主要分三級，第一級是上游引水樞紐工程至東岸大渠十八公里以上工程（包括河道防洪工程），管理主體是自治區水利廳的派出機構瑪河流域管理處。管理處在汛期對骨干工程實行晝夜巡視、汛前和汛期結束后工程檢修、全年維護，以確保工程正常運行。2000年以來瑪河管理處爭取國家資金和自籌資金進行灌區續建配套節水改造，相繼完成十一期工程，總投資約2000億元，主要完成了渠首第一分水閘、渠首沉沙池、東岸大渠八公里閘室、十公里分水閘、十公里退水渠（全長1.0km，設計流量40m3/s）、十五公里分水閘、十八公里第二分水閘、河道防洪堤、八公里過河涵洞護頂等工程，近4年又完成了瑪河紅山嘴引水樞紐除險加固和渠首防洪堤除險加固工程。

第二級是第八師、第六師、塔城地區、沙灣縣和瑪納斯縣各級人民政府領導下水利局管理的干、支渠和大中型水庫。

3、渠道運行管理中存在的問題分析

瑪河灌區經過50年的運行，在渠道建設與管理方面取得了優異的成績，積累了豐富的運行管理經驗，但也存在一些問題。

3.1 瑪河屬于山溪性河流，河水含沙量大，多年平均輸沙量為555萬t，汛期含水量沙量在864kg/m3，融雪期的春季和特大暴雨時，含沙量最大，年內降水量較大時，輸沙量也大。泥沙問題是灌區一大難題，多年來在征求灌區用水戶意見中，對泥沙問題反映最大。經過除險加固后的瑪河紅山嘴渠首為費爾干式（與加固前同）引水防沙渠首，在總干渠上雖然設有12級廂型沉沙池出水口為排沙明渠，排沙明渠沒有足夠的高程差，排出的沙堆積在明渠出口，仍需要定期用推土機清理。因含沙量大，又在進東岸大渠前放有擋沙坎，但泥沙淤積仍然十分嚴重。

以瑪河瑪納斯縣瑪河灌區為例，莫合渠是新戶坪水庫引水干渠，經過國家續建配套節水改造項目，為混凝土防滲渠，流量30m3/s。由于汛期含泥量較高的洪水通過紅山嘴渠首-東岸大渠-莫合渠注入新戶坪和白土坑水庫，造成兩庫嚴重淤積。2011年～2012年對白土坑水庫進行除險加固，恢復原設計庫容1250萬m3，2012年～2013年對新戶坪水庫進行除險加固，恢復庫容3000萬m3，但未對引水干渠進行防滲改造。泥砂入庫問題仍未解決，其相應工程不配套盡快解決的話，水庫又將面臨嚴重的淤積問題。

再如，渠首第一分水閘向西岸輸水的過河渡槽渠下游分別是頭浮渠給沙灣縣供水，農民說一條渠水，半渠沙。另一條是洞子渠給石河子鄉供水，設計流量3.5m3/s，淤積嚴重時過水能力不足2.4m3/s，每年在春季灌溉前和灌溉期結束都要組織上百人對該渠人工清淤。天山電力股份公司也因渠水含沙量大，水質差，在每年汛期停水一旬或半月，對進水口沖沙和對機組進行清洗。

3.2 瑪河灌區是棉花種植大戶，由于受全球氣候變暖的影響，渠首6至7月來水量時常出現偏小、汛期連續多年滯后一旬或二旬的情況，而這一時期正值農作物生長旺盛期和灌溉高峰期，東岸大渠都是滿負荷運行。2002年后連續多年的豐水年，團場職工看到有多余水量排入下游河道，就擅自開墾荒地，這樣也使東岸大渠滿負荷甚至超負荷運行。東岸大渠引水工程擔負著紅山嘴梯級水電站發電后三、四、五級電站退入東岸大渠的水量，而在東岸大渠15km處又有新疆最大的火力發電廠—天山電力股份有限公司的取水口，15.6km處是火電廠退出的循環水，由于兩個電廠排沙、增減負荷和缺線退水等操作，導致東岸大渠流量迭加，不僅造成東岸大渠嚴重沖刷，而且縮短東岸大渠的使用壽命。近四年中東岸大渠就發生三起跨渠事故，不僅給灌區農作物灌溉造成極大影響，而且也迫使天山電力有限公司停止引用河水。

3.3 瑪河骨干引水工程東岸大渠自2002年續建配套節水改造工程后，渠道縱坡沒有變化，但糙率由改造前0.0025減小到改造后的0.0017，改造前后同樣大的流量情況下，平均流速增大了近0.75倍，形成明渠非均勻流。渠道流量加大，水位反而降低，給水量計量工作造成很大困難，渠道調水難度加大。

4、措施及探討

4.1 針對泥沙處理問題，瑪河流域管理處渠首控制工程要按水利工程規范要求，定期排沙和清除排沙明渠出口淤砂的基礎上，還應在天山電力發電廠取水口前修建排沙漏斗，使引水干渠的工程性措施更加健全。另外，為保護農民利益，流域管理處應在每年灌溉引水期結束后，根據觀測的泥沙含量，在給灌區用水單位核定水量和水費時，扣除一部分水量和水費以抵泥沙造成的損失。

4.2 對東岸大渠形成明渠非均勻流問題，流域管理處咨詢請教專家，現已在東岸大渠渠段上修建了幾組阻水底坎，以降低計量點前的水流流速，使其形成明渠均勻流。因此建議在以后的工程設計中，充分考慮到水量的計量問題。流域管理處及二級管理單位應根據瑪河多年徑流量，預留約1億m3生態水，以供定需，嚴禁墾荒。