第二章 灌区的规划与建设
第一节 灌区的规划与设计
一、灌区的初步规划与筹建
1952年9月,山东省棉垦委员会完成《山东省棉垦区打渔张引黄灌溉工程初步设计》,设计灌溉面积4.4万公顷,引黄闸址选在原蒲台县龙居区打渔张村附近。12月1日中央水利部以农技字第28200号文转达中央财政委员会“同意兴办”山东省打渔张引黄灌溉工程的批示。山东省人民政府随即组建“山东省棉垦区打渔张引黄灌溉工程局”,具体负责工程的设计与施工,要求1953年1月完成工程技术设计,并开始备料,计划9月全面开工。
二、规划中止、转入试验
1953年3月12日,水利部灌溉总局副局长刘学荣陪同苏联专家沙巴耶夫、拉普图列夫到打渔张引黄灌区考察。专家认为:打渔张引黄灌区的设计实际是一个十分复杂的土壤改良设计,应首先对有关土壤改良等问题,进行详细调查研究,然后再根据调查结果确定工程设计。为此,专家建议首先进行一系列的勘测、研究工作和进行渠首建筑物的室内模拟试验,搜集土壤、水文地质等资料,同时考虑到引黄泥沙的处理,还建议渠首位置由打渔张上延17公里,在背河有大片洼地可供沉沙的王旺庄险工河段兴建引黄闸。这些建议被采纳后,遵照水利部的指示,打渔张引黄灌溉工程于4月停止了备料,全面转入调查研究和试验工作。
转入试验研究后,在山东省水利厅的领导下,1953年6月建立王旺庄渠首水文试验站,9月建立六户土壤改良试验站、六户地下水观测站;1954年建立窝头寺沉沙试验站、马家楼子潮位站、侯家辛庄潮位站。这些科研试验单位在1953—1955年间进行了一系列科学试验,为打渔张引黄灌溉工程设计取得了第一手数据资料。
三、灌区的工程设计
1955年4月19—25日,中国科学院竺可桢副院长偕同中国科学院首席顾问、苏联科学院院士柯夫达一行,来打渔张引黄灌区进行实地考察。4月25日由山东省副省长李澄之在济南主持座谈会,柯夫达代表考察团谈了以下结论性意见:打渔张引黄灌区地处黄河下游滨海地区,土壤含盐多为氯盐,容易冲洗,底土有透水沙层,排水效果好,通过冲洗排水改良土壤,灌区开发是有前途的,在技术上是可行的,在经济上也是合理的。几年来的试验研究工作,方向是正确的,得到的资料是宝贵的,不但对该地区开发有决定意义,同时尚有全国性意义。
1955年7月,山东省水利厅打渔张引黄灌溉工程处根据3年试验研究资料,进行打渔张引黄灌溉工程初步设计,10月完成并上报水利部。同时派人到水利部北京勘测设计院进行技术咨询,在苏联专家儒可夫、康德拉什克和中国专家陈之颛等指导下,编制了第一期工程技术设计。
1956年1月初,水利部对打渔张灌溉工程进行初步审核。1月8日,根据水利部对打渔张灌溉工程初步审核意见“希结合黄河对岸灌区发展要求进行查勘,多选几处引水位置,进行经济效益和技术条件的比较后确定”,组成了由北京水利勘测设计院、山东省水利厅、黄河河务局等单位参加的查勘组,从1956年1月8日开始,进行了历时6天的实地勘察。之后,到水利部西北水工试验所(驻陕西武功)进行了渠首引水模拟实验。2月18—20日,水利部北京勘测设计院苏联专家康德拉什克对山东省打渔张引黄灌区渠首引黄闸发表意见,在场有康德拉什克专家(引黄闸设计员)、杨处长、冯主任、山东省水利厅陈韫玲、孟宝华、吕善瑞。首先,冯、杨发言说:山东打渔张引黄灌区初步设计,已经国家计委、国家建委、水利部批准同意兴办,第一期工程(引黄闸、第四干渠)先后于本年3月(土工)、4月(建筑物)开工。①引黄闸闸宽问题:引黄闸设计流量120立方米/秒,设计引水水位12.40米(大沽高程),闸净宽约80米,修改叠梁为闸前潜埝;②基础处理:将上下游翼墙取消,采用圬工护岸,岸墩采用钢筋混凝土空箱围埝式;③闸门因时间紧迫,仍平板式;④关于原设计渠首引黄闸位置(黄河王旺庄处弯道险工段)及引水角尚好,不拟提出修改意见。之后,康德拉什克说:从地基稳定情况,引黄闸看作一级建筑物,它应是枢纽的一部分,在黄河下游建拦河坝(1960年建王旺庄黄河拦河坝、闸,后废弃)。专家并对基础岸墙形式,下游翼墙等提出具体措施。
1956年3月,山东省水利厅批复《山东打渔张引黄灌溉工程第一期工程技术设计》。主要内容有:打渔张引黄灌区扩大后的毛面积为25万公顷,如按水稻一亩折合三亩旱田计,全灌区毛面积应为405万亩,土地利用系数为0.865,故全灌区净灌溉面积为350万亩。渠首引黄闸位置根据水利部意见,复经山东省水利厅同水利部北京勘测设计院及山东河务局赴现场查勘,同意仍设在王旺庄黄河险工段。第一期工程(四干及渠首)共包括建筑物1055座(另有放水管8928座)。其中,引黄闸1座,总干渠建筑物12座,干渠建筑物9座,支渠建筑物33座,斗渠建筑物338座,农门662座。主要设计指标:
(1)渠首引黄闸引水流量120立方米/秒,流量分配见表1-1。
(2)灌区总土地利用率为0.865,渠道有效利用系数为0.632,全年用水量为16亿立方米,平均每公顷用水量6850立方米(即457立方米/亩)。
(3)灌溉系统断面设计主要指标:
1)糙率:流量<1.0立方米/秒,用0.025。
流量为1.0~25.0立方米/秒,用0.0225。
流量>25.0立方米/秒,用0.020。
2)渠道加大流量:<1.0立方米/秒,加大30%;1~10立方米/秒,加大20%;>10.0立方米/秒,加大15%。
3)渠道边坡系数:见表1-2。
表1-1 引黄闸流量分配表
表1-2 渠道边坡系数表
(4)排水系统设计主要指标:
边坡系数一律为1∶1.75,糙率采用0.025
排地下水流量,每公顷0.25升/秒(即0.017/秒/亩)
排地面水流量,每公顷1.00升/秒(即0.067/秒/亩)
支脉沟公路桥以西排水流量,按总干泄水闸67立方米/秒设计。该《技术设计》对建筑物型式、灌排技术和第一期工程人工工日,用料等进行详细说明。
山东省水利厅第一期工程修订技术设计把原设计中9条干渠修订为8条,取消九干渠(1956—1958年建设时,只建了一、二、三、四、五、六、八干渠,七干渠未修建)。
1956年3月29日,国家建设委员会以第56021168号批准书,正式批准《山东省打渔张引黄灌溉工程初步设计》,并将其列为国家第一个五年计划期间的重点工程项目,责成山东省人民委员会组织施工。
1956年4月12日,水利部副部长钱正英偕同苏联专家康德拉什克、尼古拉耶夫,由山东省水利厅副厅长张次宾等陪同来灌区考察,经过初审灌区工程设计,决定渠首工程设在王旺庄附近的弯道凹岸顶点下端,但为预防溜势下延,确保渠首险工段稳定,在灌区开发的同时,由黄河部门加固上游对岸龙王岸护滩工程。引水闸设计引水能力120立方米/秒,设计灌溉面积21.6万公顷。