韶山灌區(qū)干渠清淤及打撈絲草工程整治實(shí)踐與思考

張建軍

（湖南省韶山灌區(qū)工程管理局，湖南 湘潭 411401）

1 工程概況

韶山灌區(qū)工程是湖南省最大的引水灌溉工程，灌溉3 市（湘潭市、長(zhǎng)沙市、婁底市）7 縣（雙峰縣、湘鄉(xiāng)市、湘潭縣、韶山市、寧鄉(xiāng)市、雨湖區(qū)、岳麓區(qū)）2 500 km2范圍內(nèi)的100 萬(wàn)畝農(nóng)田，兼具防洪排澇、發(fā)電、航運(yùn)、養(yǎng)殖、供水等綜合利用功能。灌區(qū)工程于1965 年7 月1日動(dòng)工興建，1966 年6 月2 日建成通水，由蓄水樞紐、引水樞紐和渠道工程三部分組成。蓄水樞紐為水府廟水庫(kù)，位于漣水中游雙峰縣溪口下游0.5 km，水庫(kù)流域面積3 160 km2，水庫(kù)總庫(kù)容5.6 億m3。引水樞紐為洋潭引水壩，位于蓄水樞紐下游18 km 處，攔截上游來(lái)水和區(qū)間徑流，控制流域面積5 050 km2。渠道工程有干渠5條（總干渠、南干渠、北干渠、左干渠、右干渠），長(zhǎng)186 km；支渠401 條，長(zhǎng)1 186 km，斗渠及以下渠系長(zhǎng)8 730 km；干渠上有渡槽26 座，隧洞10 個(gè)，倒虹吸2 處，閘堰60 處，小型建筑物4 050 處。一直以來(lái)，灌區(qū)引水樞紐和干渠工程由韶山灌區(qū)工程管理局管理，支渠及以下工程由各受益縣（市、區(qū)）鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理。

2 問(wèn)題的形成與分析

2.1 問(wèn)題的形成

灌區(qū)工程建成通水以來(lái)，為受益區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和城鎮(zhèn)供水、沿渠人畜飲水提供了重要保證。然而，由于工程運(yùn)行時(shí)間超過(guò)50 年，加之20 世紀(jì)60年代工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低，近年來(lái)，韶山灌區(qū)工程受渠道老損、上游河道采砂、上游飄浮雜物、沿渠水土流失，以及部分地段居民亂扔垃圾等自然或人為因素的影響，導(dǎo)致部分渠段淤積現(xiàn)象嚴(yán)重。渠道干渠平均淤泥沉積厚度為20～30 cm，在渠道拐彎及船塢地段，水流流速降低，泥砂沉積更多，局部地段沉積厚度有50～70 cm。據(jù)測(cè)算，韶山灌區(qū)干渠每年淤泥沉積量約20 萬(wàn)m3。大量沉積的淤泥，導(dǎo)致水流截面縮小，流量減少，從而嚴(yán)重影響工程的灌溉水量，以致在每年抗旱灌溉高峰期，農(nóng)田灌溉用水供需矛盾十分突出。

另外，渠內(nèi)沉積的淤泥在高溫季節(jié)，水草生長(zhǎng)旺盛，大量的水草嚴(yán)重減緩了水流速度，并加劇了淤泥的沉積，從而減少了過(guò)水?dāng)嗝?，?yán)重影響了渠道的過(guò)流能力。為確保農(nóng)田灌溉和人畜引水安全，灌區(qū)管理部門(mén)不得不進(jìn)行渠道清淤及打撈絲草。在每年年底供水需求量少的歲修期進(jìn)行空渠清淤作業(yè)。

受渠道設(shè)計(jì)斷面和水深的限制，以及渠道兩邊渠堤道路不能通行機(jī)動(dòng)車輛的制約，現(xiàn)有的江河清淤疏浚設(shè)備、絲草及漂浮物打撈設(shè)備等無(wú)法在渠道內(nèi)作業(yè)，以致目前仍不得不采取人工為主的方式來(lái)進(jìn)行清淤及打撈絲草。這種人工作業(yè)方式，存在生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大和作業(yè)安全隱患等問(wèn)題，且要求渠道停水時(shí)間長(zhǎng)，影響面大。同時(shí)，目前農(nóng)村大部分勞動(dòng)力外出打工，余下的勞動(dòng)力很少，且大多為老年勞動(dòng)力，人工清淤的人力資源問(wèn)題日益突出，渠道清淤問(wèn)題已成為灌區(qū)工程維修管護(hù)中急需解決的突出問(wèn)題。

通過(guò)分析渠道淤積及絲草生長(zhǎng)原因，研究采取相應(yīng)對(duì)策與措施，擬采用防、治結(jié)合的方法，減少和控制泥沙的入渠量。通過(guò)研制渠道專用清淤及絲草打撈系列設(shè)備，定期機(jī)械清理，以期長(zhǎng)效解決渠道的淤積問(wèn)題，確保渠道輸水暢通，充分發(fā)揮灌溉效益，確保糧食生產(chǎn)安全。

2.2 問(wèn)題分析

為控制渠道淤泥的沉積量，首先應(yīng)對(duì)淤積的原因進(jìn)行分析。淤積原因主要包括以下四個(gè)方面：

1）洋潭引水樞紐泥砂、飄浮物入渠

洋潭引水樞紐修建在漣水河道上，上游有灌區(qū)水源水庫(kù)（水府廟水庫(kù)）及漣水支流側(cè)水。上游遇大到暴雨時(shí)，山水?dāng)y帶大量泥砂流入水庫(kù)，同時(shí)攪動(dòng)水庫(kù)內(nèi)的沉積污物，造成庫(kù)區(qū)水體不僅含泥量大，而且攜帶大量庫(kù)區(qū)漂浮物，灌區(qū)干渠在洋潭引水樞紐引水后，使得大量泥砂、漂浮物入渠。同時(shí)，為了防汛保安，渠道水位按汛限水位運(yùn)行，渠道水位相應(yīng)較低，渠水流速下降，致使水體中的泥砂污物逐漸沉積在渠道內(nèi)。另外，洋潭引水樞紐上游存在非法采砂現(xiàn)象，采砂船日夜采砂，翻動(dòng)河床，使得庫(kù)區(qū)水體長(zhǎng)期含沙量大，渠道引用混濁的河水后，逐漸在渠道內(nèi)沉積下來(lái)，造成渠道淤泥堆積也是一個(gè)重要因素。

2）沿渠水土流失，導(dǎo)致泥砂、垃圾雜物入渠

目前，渠道切方地段大部分仍是土溝排水，暴雨時(shí)，雨水沖刷土溝和山坡，夾雜樹(shù)葉、枝桿、泥砂及生活垃圾入渠。加之當(dāng)?shù)貙?duì)耕地進(jìn)行土地平整及種植經(jīng)濟(jì)作，未采取有效的水土保持措施，造成大量泥砂受雨水沖刷入渠。

秦宣《扎實(shí)推進(jìn)習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想“三進(jìn)”工作》指出，在內(nèi)容上把握幾點(diǎn)：講好新成就、講好新時(shí)代、講好新矛盾、講好新使命、講好新思想、講好新方略、講好新征程、講好新政策。

3）沿渠部分居民亂扔生活垃圾入渠

沿渠部分居民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，將生活垃圾扔入渠內(nèi)，少數(shù)居民還將動(dòng)物尸體也扔入渠內(nèi)，造成渠內(nèi)漂浮物多。同時(shí)，灌區(qū)沿渠工程防護(hù)林枝繁葉茂，枯枝落葉和雨雪自然災(zāi)害帶來(lái)的垃圾也不少。

4）渠道設(shè)計(jì)因素影響泥砂淤積

灌區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)為保證自流灌溉面積，渠道縱坡設(shè)計(jì)采用比較緩的坡降，總、北干渠為1/12 000，南、左、右干渠也只有1/10 000，而且為確保干渠沿線城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)供水，在渠道沿線設(shè)有多處節(jié)制閘，因而，干渠渠水流速不快，易沉積水中泥砂。此外，為方便兩岸交通和通航，在渠道內(nèi)每隔一定距離建設(shè)了人行橋和船塢，人行橋排架易掛絲草、樹(shù)枝等雜物，對(duì)阻流有一定的影響。加之因淤泥的處理困難和經(jīng)費(fèi)緊張等原因，自渠道通水運(yùn)行以來(lái)沒(méi)有對(duì)船塢進(jìn)行有效清理，大部分船塢已失去沉沙功能。

通過(guò)對(duì)渠道淤積原因分析，結(jié)合渠道停水后存留淤泥情況，淤積主要分布在水流流速相對(duì)較慢的地段，如渠道的彎道處、節(jié)制閘上游段、船塢、倒虹吸管、渠底低洼地段和破爛地段等地方。淤塞成分主要是淤泥、砂子、絲草和生活垃圾，但在不同的地方，其他成分略有不同，有的地段還有螺頭、蚌殼、樹(shù)枝、樹(shù)葉等。

上述分析可以看出，渠道積淤有自然因素、也有人為因素，還有設(shè)計(jì)因素，因此對(duì)于不同的原因，必須采取不同的解決辦法。

3 整治實(shí)踐與思考

從表面上看，影響韶山灌區(qū)灌溉能力的主要因素淤泥、水草，影響灌區(qū)環(huán)境的是飄浮物和兩岸灌木；從本質(zhì)上看，是由自然因素、人為因素和工程老化三個(gè)方面的原因所引起的，因此，針對(duì)不同的問(wèn)題，需要采取不同的解決方案。針對(duì)不同的地段需要有不同的整治措施。為此，特提出“管、清、治”相結(jié)合的韶山灌區(qū)干渠清淤及打撈絲草整治方案。

多年來(lái)，韶山灌區(qū)在工程管護(hù)上不斷完善相關(guān)規(guī)章制度，強(qiáng)化灌區(qū)工程日常維修與管護(hù)，提高工程養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和管理水平。特別是近年來(lái)，為了加強(qiáng)灌區(qū)工程的管理和保護(hù)，合理配置和高效利用水資源，提升水利工程的綜合效能，制定了《關(guān)于加強(qiáng)韶山灌區(qū)工程管理和保護(hù)的意見(jiàn)》印發(fā)灌區(qū)各受益縣（市、區(qū)）；爭(zhēng)取上級(jí)對(duì)灌區(qū)管理立法工作的支持，扎實(shí)推進(jìn)灌區(qū)工程管理立法工作，將《韶山灌區(qū)工程管理?xiàng)l例》列入湘潭市2021年立法審議項(xiàng)目，強(qiáng)力推進(jìn)灌區(qū)工程法制化管理。在健全完善相關(guān)法規(guī)制度的同時(shí)，加大依法管水、依法治渠的宣傳力度，嚴(yán)厲打擊庫(kù)區(qū)上游非法采砂行為。杜絕生活垃圾和白色污染物入渠，禁止諸如包裝塑料袋、纖維袋、衣物鞋類、婦嬰用品、甚至動(dòng)物尸體隨意拋擲渠內(nèi)，從源頭控制由人為因素引起的飄浮物和渠道淤積，對(duì)沿渠居民亂丟垃圾行為進(jìn)行及時(shí)整治。

2）著力加強(qiáng)預(yù)防泥砂入渠及采取清淤整治措施，突出解決自然因素問(wèn)題

韶山灌區(qū)干渠總長(zhǎng)186 km，涉及3 市7 縣，線長(zhǎng)面廣，所覆蓋的區(qū)域主要是鄉(xiāng)村。預(yù)防與整治必須采取綜合措施予以解決。一是對(duì)干渠沿線深切地段排水土溝進(jìn)行混凝土硬化，結(jié)合現(xiàn)狀實(shí)際設(shè)置沉砂池，在岸上進(jìn)行清理，減少泥砂入渠量；二是對(duì)渠道內(nèi)側(cè)裸露的泥土部位，采用種植草皮，引進(jìn)藤本植物，改善切方渠段內(nèi)裸露土體植被，防止水土流失入渠；三是對(duì)渠道邊坡工程防護(hù)林進(jìn)行品種改良，適度間伐，及時(shí)處理枯樹(shù)枯枝，對(duì)渠堤兩邊林木進(jìn)行整枝，減少樹(shù)枝、落葉入渠造成淤泥堆積；四是研發(fā)機(jī)械設(shè)備，提高清淤及打撈絲草效率。近年來(lái)，灌區(qū)管理部門(mén)針對(duì)清淤打撈絲草難問(wèn)題進(jìn)行科研攻關(guān)，就南干渠淤泥絲草多的渠段研制旋滾式渠道絲草切割機(jī)，對(duì)重點(diǎn)地段進(jìn)行清淤及切割絲草實(shí)驗(yàn)，效果很好。2020 年10 月16 日，經(jīng)湖南省水利水電科學(xué)研究院推薦，該科技成果參加了湖南省首屆2020 年節(jié)水論壇會(huì)展，得到了水利行業(yè)參展人員的高度關(guān)注。目前，該成果正在申請(qǐng)實(shí)用新型國(guó)家專利技術(shù)。

3）著力提高灌區(qū)工程標(biāo)準(zhǔn)，加快推進(jìn)灌區(qū)工程現(xiàn)代化改造，突出解決工程老化問(wèn)題

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原有的灌區(qū)工程設(shè)計(jì)跟不形勢(shì)發(fā)展的需要，因此，在灌區(qū)工程現(xiàn)代化改造中，優(yōu)化工程改造設(shè)計(jì)方案是解決灌區(qū)工程管理問(wèn)題的重要途徑。一是在渠道襯砌上，加大渠道底板混凝土襯砌厚度（20 cm），并在渠道內(nèi)坡設(shè)置機(jī)械清淤上下坡道，適合小型機(jī)械在渠道內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，改變傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式，提高清淤效率；二是在渠道險(xiǎn)工險(xiǎn)段和淤泥堆積重點(diǎn)地段，采取拓寬渠堤路面作為防汛道路進(jìn)行改造，解決交通障礙問(wèn)題；三是在適合的渠段開(kāi)設(shè)沖砂底涵，采用帶水沖淤的方式排出渠道；四是拆除或改建現(xiàn)有排架式人行橋，減少水流阻力。隨著工程運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，橋梁老化破損，很多已成為危橋，急需進(jìn)行改造。且渠道人行橋排架上經(jīng)常掛滿絲草、樹(shù)枝等雜物，不僅阻流、影響橋的安全，還增大了管理費(fèi)用。因此，在橋梁改擴(kuò)建時(shí)宜設(shè)計(jì)為不設(shè)橋墩的跨渠交通農(nóng)用橋，以適應(yīng)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活需要，新建橋梁后拆除排架人行橋，減少阻水障礙；五是設(shè)置攔圬設(shè)施，及時(shí)清理打撈漂浮雜物。在總干引水渠及各干渠重要取水口設(shè)置攔圬打撈設(shè)備，隨時(shí)打撈漂浮物，減少泥砂沉積影響因素，在保障渠道水流暢通的情況下水質(zhì)也得到了改善，促進(jìn)水環(huán)境保護(hù)；六是對(duì)重要船塢進(jìn)行清理，使之繼續(xù)發(fā)揮沉砂功能。因原有船塢長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有進(jìn)行清理，造成大量淤泥堆積，并隨水流沉積在輸水渠段，加重了渠道清淤壓力。因此，定期對(duì)船塢進(jìn)行有效清理，是減少每年渠道清淤量及清淤難度的有效途徑。

4）著力整合資源利用，發(fā)揮好工程綜合整治效益

灌區(qū)工程的建設(shè)與管理，要結(jié)合當(dāng)?shù)卣?jīng)濟(jì)發(fā)展整體規(guī)劃和各部門(mén)規(guī)劃，加強(qiáng)與當(dāng)?shù)卣鞑块T(mén)的聯(lián)系和溝通，實(shí)現(xiàn)多規(guī)合一，系統(tǒng)治理，充分利用有限的投入發(fā)揮更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。