膠東調水工程渠首沉沙池泥沙處理利用探索

鄭 飛

山東省調水工程運行維護中心博興管理站 山東 博興 256500

山東省膠東調水工程是南水北調東線工程山東“T”字型調水大動脈的重要組成部分，是實現全省水資源優化配置、緩解膠東地區水資源供需矛盾、改善沿線生態環境的重要水利基礎設施。其前身引黃濟青工程是山東省境內遠距離、跨流域的大型調水工程，是"七五"期間山東省重點工程之一。引黃濟青工程自1989年底建成通水至2019年已運行30年，共引黃河水58.86億立方米，引黃河泥沙1320.65萬立方米。

1.“以挖待沉”的清淤方式

膠東調水工程渠首沉沙池原設計為自流與揚水結合的運行方式，規劃9條。自流沉沙1～2年，揚水沉沙3～4年，每條使用4～5年，共使用45年。工程目前使用的2#沉沙池，長度6.09公里，平均寬度590米，面積3.43平方公里（5100余畝）。引黃引進的泥沙通過輸沙渠送入沉沙池，由于沉沙池進口水流突然擴散，流速減慢，水流挾沙能力變小，百分之八十以上的泥沙沉在了進口，輸沙渠底面比降加劇變緩，短期內失去自流沉沙能力。僅持續了三個放水年度，累計引水量8.3億立方米，沉沙池進口段沉積386萬立方米，底高程達10.51米，自1992年下半年，沉沙池受淤積影響引水出現困難。為保證工程的正常運行，只能采取清淤措施。清淤二十多年主要采用了以下三種方式。

1.1 挖塘機內貼式清淤

渠首輸、沉沙工程原設計不需要清淤，在工程范圍以外沒有規劃棄淤場。在當時條件下把棄淤貼在沉沙池上、中游遠離主溜溝的大堤內也是無奈之舉，簡稱內貼式清淤。機械選用挖塘機（泥漿泵）。此方式持續運行四年，共處理泥沙292.59萬立方米，內貼占用沉沙面積71.79萬平方米，占整個沉沙面積的20.6%。

1.2 挖泥船池外排淤

經過93—96年的內貼式清淤，沉沙池沉沙面積相對減少，沉沙效率相對降低。由資料統計，96年冬季濟青送水沉沙池沉沙效率為85.8%，比92年冬季濟青送水降低了13.1%。如再無期無度的繼續擴大內貼面積，勢必降低沉沙池的功能，因此我們采用挖泥船池外排淤。按照“化整為零、臨時占用、合理補償、適時還耕”的租地原則，臨時租用周邊低洼地。此方式從97年始到2000年，持續了四年，共處理泥沙470.28萬立方米，臨時租用棄淤場1046畝，使沉沙池沉效率恢復到98.4%。

1.3 挖塘機外排內貼結合

由于泥沙大部分沉積在沉沙池上游，不送水運行時，一般為干池，不適用于挖泥船水下作業。自2001年始，又采用新型挖塘機池外排淤。這種新型挖塘機功率大，輸距遠，不需水下作業。一直延續至今，從而有效地延長了沉沙池的使用周期，保障了工程引、送水運行。

2.泥沙處理帶來的影響

膠東調水工程沉沙池自92年實施清淤以來，共處理泥沙1141萬立方米，其中外排清淤593.65萬立方米，內貼547.35萬立方米。泥沙處理對工程的影響是一是內貼式清淤占用沉沙池面積117.2萬方米（1757畝），使沉沙池面積的減少三分之一，降低了沉沙能力。二是外貼式清淤，占用大量土地，若處理不好易造成渠首沙化，惡化了生態環境。

3.泥沙處理利用

引黃濟青工程渠首沉沙池泥沙處理近三十年，初步探索了泥沙綜合利用的有效途徑。

3.1 改良低洼鹽堿荒地。臨時租用地方群眾的脊薄荒地，使用2-3年，在使用期內合理補償，把脊薄荒堿地改造成了良田，還耕前在棄淤場表層輔蓋30CM紅粘土。這種方式受到當地政府和群眾的支持與歡迎。此途徑利用泥沙593.65萬立方米，占處理泥沙的51.5%，改良荒堿地1628畝。產生了較大的社會效益和經濟效益。

3.2 植樹造林，美化工程。在內貼淤地，種植了楊樹、柳樹等苗木7萬余棵，在防風固沙、改善生態環境的同時又具有很高的經濟效益。

3.3 新型建筑材料資源

眾合新型墻體材料有限公司建設在2#沉沙池下游，引進了意大利具有世界先進水平的技術設備，用黃河泥沙生產各種普通燒結磚、高檔裝飾磚、地磚、裝飾貼片。該公司一期工程投資1.53億元，于2006年5月份投產，年生產能力2.5億標塊。為引黃泥沙的利用開辟了新路子。

3.4 支援高速公路建設。2017年，抓住長深高速廣饒至高青段建設的有利時機，將內貼淤土外運用于高速公路路基建設，一舉兩得。

膠東調水工程渠首沉沙池運行三十年來，在泥沙處理、延長沉沙池使用年限、減少清淤占地、泥沙綜合利用等方面進行了積極探索，探索出了綜合利用的新路子，為引黃灌區泥沙處理提供了借鑒。