引黄水沙综合利用的探索与实践

1、引黄水沙综合利用的探究与理论摘要：通过成功油田在引黄取水理论中对水沙综合利用的探究，提出“淤临沉沙和“沉沙造坝形成两用水库的新思路，介绍了这两种新思路、新方法的原理内容，并进展了简单效益评价。关键词：黄河泥沙淤临沉沙两用水库成功油田地处黄河尾闾，渤海之滨，主力油区位于黄河两岸。该地区地下水矿化度高，无法利用，成功油田工农业消费和居民生活用水主要依靠引用黄河水。引黄必引沙，引黄泥沙的处理已成为引黄事业成败的关键。经过几年探究理论，成功油田的指导和水利工作者创造出一套引黄水沙综合利用的新思路、新形式。既充分利用了浑水资源，又合理利用安排了泥沙，为多泥沙河流水沙利用创始了一条新的途径。1成功油田根本

2、情况成功油田是我国第二大油田，从1961年发现开发至今己找到68个不同类型的油气田，累计探明石油地质储量38.3亿t，累计消费原油6.67亿t，累计实现工业总产值2000多亿元，累计上缴利税389.38亿元。共有油井1.7万口，目前原油消费才能为2650万t。工作区域面积4.4万平方公里，分布在山东省的8个地市28个县区。现有职工19万人，拥有固定资产原值525亿元，净值247亿元。成功油田开发建立近四十年来，为国家石油工业和整个国民经济开展做出了重要奉献，是中国特大企业之一，现已成为我国石油勘探开发及石油加工业的重要基地。成功油田所处的黄河三角洲地区，大部为黄河冲积平原，该区降水量小，蒸发量

3、大，地下水及地表径流无法利用，黄河水资源是成功油田开发建立主要淡水资源。区域内水资源贫乏和单一是制约本地区石油工业和社会经济开展的主要因素之一。成功油田开发建立的三十多年，无不与引黄供水保油的艰辛创业亲密相关。成功油田引黄供水事业，经历了从无到有、由小到大、不断前进、逐步开展的过程。60年代消费用水主要用机井开采地下水；70年代以引黄为主，地下水与引黄供水并举；80年代以来以适应水源条件变化入手，重点建立大型引黄蓄水工程，引黄供水成为主要方式。经过三十几年坚持不懈努力，已形成一套完好的引水、沉沙、蓄水、净化、供水工程体系。从1964年至1998年来，成功油田用于引黄供水的工程投资15亿元，新建

4、引黄闸站9座，设计引水才能3903/s,年引水量7亿3，改扩建输水干渠10条总长216k，新建大中型平原水库10座，小型水库110座，总库容达403亿3，建成水处理厂10座，日净化才能90万3，供水人口近100万。2引黄水沙综合利用新思路的提出3引黄水沙综合利用新形式的内容传统的引黄泥沙处理方法，一是控制引水含沙量，闸前拦沙或在黄河低含沙量时引水；二是在渠道中以挖待沉，三是在渠首或浑水入库前建沉沙池澄清后入库。这样做一是效果差，二是管理运用复杂，三是本钱费用高。改变这种状况，首先要改变对“泥沙是害的一贯错误认识，把水沙都作为一种资源，巧引巧用，合理利用，以此作为解决问题的打破口。3.1淤临沉沙

5、淤临沉沙工程一般由引水输沙渠、提升泵站、沉沙渠道、退水建筑物、清水渠、截渗沟等组成。如图1所示。成功油田滨海地区，原先引黄取水沉沙利用黄河故道，到90年代初期己根本淤满淤平，失去沉沙功能。随着社会经济开展，引黄区域周围己很少有可供沉沙的荒地，选择新的沉沙用地较为困难。同时由于四段以下黄河滩地横比降大，北大堤临河根地势相对低洼，存在汛期漫滩顺堤行洪滚河决堤的危险。为防止滚河冲决北大堤，黄河入海流路治理工程规划报告中提出采取淤高北大堤临河堤脚地面的措施。因此，经过认真调研分析讨论，结合黄河治理工程，提出了顺北大堤“淤临沉沙的新思路，施行后获得良好经济效益和社会效益及环境效益。所谓“淤临沉沙就是利用

6、黄河北大堤临河面低洼地带顺堤方向修筑条渠沉沙池，将从黄河引来的浑水由泵站提入沉沙池，通过沉沙，图1淤临沉沙工程布局平面图SkethplanfsiltingbasinanddykesftheYellRiver沿黄河大堤形成宽阔的带状高地，既有利于黄河防洪，又可妥善处理引黄泥沙，使防洪与兴利双方受益，把泥沙处理与利用有机结合起来，将扬水沉沙与淤临固堤凝为一体，到达避害趋利的目的。顺堤条渠宽度确定要根据现有低洼地形地貌，一般为100300,其长度根据沉沙池使用年限、沉沙池进出口的设计含沙量、上下段、远近期工程结合、年度投资方案等综合分析确定。沉沙条渠最高运用水位按不高于本堤段大堤相应防洪水位控制，据

7、此推算，地面平均淤高为56，为节省工程投资，沉沙条渠围堤可利用淤积的泥沙分期修筑加高，分期运用。3.2沉沙造坝建两用水库图2传统形式的沉沙蓄水工程图3沉沙蓄水两用水库TraditinaldefrSedientdesiltingandaterstrageprjetDualpurpsereservirfrsedientdesiltingandaterstrage黄河三角洲地区引黄沉沙蓄水，过去传统的做法是沉沙和蓄水工程分开建造的，即分别修建沉沙池和平原地上水库，浑水入沉沙池澄清后入库，丰存枯用，见图2所示。这种方式投资大、占地多，沉沙池还需不断清淤疏理或轮换更新，在引蓄高含沙水的情况下，沉沙池寿命

8、大大缩短。从水力冲填坝及黄河尾闾导流束水攻沙和二级悬河的形成原理得到启发，提出了“沉沙造坝建两用水库的新形式设想。这种新形式即是将沉沙池与蓄水水库相结合，沿水库轴线修建两条平行的堤坝，四周形成环形沉沙池，中间是水库，这个环形沉沙条渠，我们称其为“人造小黄河。这条“人造小黄河就象黄河一样，经过渠道引来的浑水通过泵站提升或自流沿程淤积成滩成槽，并不断向下输移。“人造小黄河不断淤积抬高，形成沙坝。这个呈环形的沙坝正好成了水库的堤坝，中间成为蓄水水库。随着“人造小黄河的逐步淤积抬高，水库库容也逐步增大，这样在沉沙同时，利用泥沙自然得到了一个水库。见图3所示。此做法一举两得，进步了沉沙池利用效率和使用寿

9、命，大幅度降低了工程造价，减少占地，还减轻了沉沙池清淤的重负，并节省运行费用。这种环状条渠沉沙、沉沙蓄水结合的方式，其最大特点在于随着环状条渠沉沙逐步淤积抬高，水库向立体开展，库容不断增大。对于有大量荒碱地的地区，利用这种方式修建低水头小水库不失为一种上乘之举。转贴于论文联盟.ll.4工程施行例1992年以来，成功油田在黄河北岸四段以下分期建立了罗家屋子、孤岛二水源、六号路等淤临沉沙工程，淤临总长度达36k，并在黄河南岸利用沉沙造坝修建广南一、二号沉沙池，耿井二号沉沙池三座两用水库，面积达29k2。这些工程的施行，增加了区域供水才能，进一步进步了黄河口地区防洪平安，为本地区工农业用水提供了极为

10、有利的条件。4.1广南一号沉沙池工程广南水库是东营地区最大平原水库，库容1.14亿3。广南一号沉沙池占地面积12.3k2,围堤长16.7k。1997年5月对其进展增容改造，采用了沉沙蓄水两用水库设计思想，通过“人造小黄河实现沉沙与蓄水双重效益。工程于1997年5月施行，1997年8月开场投入运用。经运用观测，一年总进沙量91.8万3“人造小黄河内淤积量70.53万3占76.83。从纵向上看，集中淤积范围6k左右，主槽、滩面纵比降约1/7000。从横断面开展看，滩槽都有淤积抬高，滩面淤积厚度0.30.7，槽0.41.0，横比降大约1/200。“人造小黄河仍滩槽清楚，根本实现了滩槽滚动淤高设想。4

11、.2罗家屋子淤临沉沙一期工程罗家屋子淤临沉沙一期工程沿黄河北大堤96505950堤段临河由东向西布置，长3700,条渠净宽250,于1995年建成投产。运行两年引水2.8亿3，渠内沉沙淤积顶面进口处淤高3.5,末端淤积抬高2左右。三角洲顶点以上沿程淤积平均比降1/4000左右，顶点以后平均比降约为1/1000。1997年7月，又自一期工程未端向西顺延扩建了5.3k二期工程。5效益简单评价5.1减轻了泥沙处理负担成功油田引黄沉沙工程，经多年运用，沉沙池逐步萎缩失效，使出口含沙量增大，造成下游渠道或水库淤积，每年要消耗大量人力，物力，财力进展清淤，上述工程施行后，大大减轻清淤负担，按年引水量4亿3

12、，一般来水来沙条件，可解决今后1520年沉沙问题。5.2工程建立费用大大降低，进步了投资效益淤临沉沙利用黄河北大堤作为一面堤坝，节省筑坝工程投资的1/3，由于所占用皆为地势低洼的不宜耕种的非耕地，采取期满淤平造地还耕，换淤轮耕的方法，实现了淤地改田的良好效益。因此只做一次性补偿，省却大量土地征占费用。沉沙造坝建两用水库以广南一号沉沙池为例进展投资比拟，该工程通过对旧沉沙池的改造，形成“人造小黄河式的环形沉沙条渠，投资660万元。“人造小黄河式沉沙池自然围成的水库按蓄水深度1.5计算，容积为2000万3。按照当年价格程度，在东营地区要新建一座2000万3水库，需要投资1亿元，可以说，在广南一号沉沙池投资660万元，就形成了2000万3蓄水才能。5.3降低了运行本钱人造小黄河式沉沙条渠水位抬高，减少二级泵站提升入库电耗。随着时间推移，宽大的环状围堤的逐步形成，芦苇草体生长形成软性防护，蓄水运用平安也愈来愈可靠，节省了大量维护费用。淤临沉沙形成的宽体前戗可以消除渗水管涌隐