灌區引黃水的泥沙特性分析

張選

摘 要：科學的取水防沙是重要保障灌溉工程安全運行的重要舉措。黃河水是我國珍貴的水資源來源之一，其對支撐沿黃地區農業的發展具有重要的意義，但是在黃河水作為水資源被利用的過程中存在一定的問題，即泥沙含量比較大，如何爭取的采取取水防沙關系到灌溉工程的可靠運行。

關鍵詞：灌區;引黃水;特征分析

近些年，黃河泥沙問題比較嚴重，這引起了許多學者的關注，為此，對泥沙特征進行分析很有必要。經過一些學者的努力，已經對泥沙的特征值、粒徑級配等進行了研究。本文以某地區灌區上游黃河的泥沙來源區段水土保持取得一定的成效、同時該地區的樞紐工程取得很好的欄沙作用為基礎，闡述了該地區黃河水沙情出現了一定程度的變化，同時泥沙也出現了減少的趨勢。通過對地區灌區引黃水的泥沙進行特征分析能夠為灌溉水利工程的建設奠定基礎。

一、材料與方法

1.研究區域的情況

黃河中上游沿黃河一帶引黃區域種植的農作物有小麥、蘋果、毛桃、油桃等作物。從學者的一些研究和灌區多年的引黃灌溉可以知道，該地區的糧食作物和經濟作物每年都需要灌溉，即每年灌溉分為春澆和署澆兩個階段。結合地區該地區沿黃灌溉泵站季節性取水來說，春澆從每年的2月20左右到5月底最為合適，署澆則從每年的6月到9月份最為適宜。

2.數據的來源與處理手段

結合黃河中上游不同時段引黃灌溉時段黃河水的泥沙特征，選擇適合的水文站作為監測點，選擇的監測站點具有一定的優點，即能夠實現對雨量、水位、流量和泥沙等因素的監測工作，之后對相應的數據進行收集、整理和分析。

二、結果與分析

1.不同時段的年均含沙量的變化

經過相關的研究可以知道，從2009年到2019年黃河中上游灌區4個主要取水時段的平均含沙量如下所述：4個時段中時段1和時段3的泥沙含量比較高，其含量已經達到了6.85、2.91 kg/m3。而時段2和時段4的泥沙含量和時段1和時段3相比較來說數值較低，主要在2 kg/m3以下，而這些年平均的含量分別為0.62、0.57 kg/m3。從結果中可以看出，在黃河主汛期，即時段3時期和時段1時期的洪水對下游地區的灌區沙情影響比較大，而其他 時段黃河的泥沙量比較小，進而有比價好的用水條件。

從研究中可以發現，4個時段的含泥沙量呈現下降的趨勢，其中時段1和時段2的變化比較大，時段3和時段4 的變化比較小。此外，時段1呈現的趨勢是先上升之后下降，時段2的變化率較大，但是其泥沙的含量比較小，數值也比較穩定。時段3的變化率存在不同之處，其變化的主要決定因素是汛期含沙量的變化，時段4的變化量提現了該時段的含沙量比較穩定的同時整體偏低。從整體研究中發現，4個時段數據系列變差系數在0.73-0.87。

2.不同取水時段泥沙顆粒級配分析

在引水工程中，泥沙顆粒級配施分析其設計是否合理的重要指標，相關的研究顯示，各個時段的泥沙粒組分布相同，但是其所占的比例存在一定的差異性，主要差異如下所述：時段3的泥沙顆粒最細，時段1和時段2緊隨其后，時段4最粗。泥沙的組成部分主要有較為均勻的細粒，其中時段4的比較均勻，時段1和時段2的泥沙顆粒級配和接近。我國的相關文件中對進水池的泥沙粒徑做了明確的規定，即不能大于0.05 mm，而在此次的研究中發現，取水時段平均值小于要求規定的0.05 mm粒徑占比大小順序分別為時段3、時段2、時段1和時段4。

三、討論

經過研究和分析可以知道，4個取水時段內黃河泥沙的含量較大，必須采取相應的措施進行引水防沙。時段3和時段1是重要的汛期，該時期將導致泥沙含量大，所以在取水的過程中應該盡量避免該時期，同時還應該做好科學的過濾措施，在取水灌溉結束之后采取有效的措施進行清淤工作。時段2和時段4泥沙含量相對較少，因而壓力也小，時段4中的泥沙顆粒比較粗，在過濾的過程中需要注意這個問題，時段3的泥沙又比較細，在處理過程中有一定的難度。綜合上面的闡述可以知道，不同取水時段存在不同的引沙特征，為了保證取水過程的經濟性和技術性，應該采取一定的措施，如建立自動監測系統，對泥沙的情況進行及時的掌握，加強管理和監督，避免出現引水過程中出現大量的泥沙，此外，強化綜合水處理措施也是很好的選擇，可以說科學的防泥沙措施能夠提升引黃灌溉的效率。

四、結語

1.進行黃河引水必須引沙，需要注意的是不同時段的含沙量存在差異性，需要采取不同的措施進行防沙。

2.不同時段中泥沙的平均粒徑存在差異性，其由大到小的排列順序為時段4-時段2-時段2-時段3。

3.取水時段引水引沙的特點也不同，需要區別對待。

4.取水時段平均值小于要求規定的0.05 mm粒徑占比大小順序分別為時段3、時段2、時段1和時段4。

參考文獻：

[1]水利水電工程可行性研究報告編制規程：SL618—2013[S]. 北京：中國水利水電出社，2014.

[2]水利水電工程初步設計報告編制規程：SL619—2013[S]. 北京：中國水利水電出版社，2014.