谈水库泥沙淤积的防治措施

【摘要】由于水库淤积，库容减小，水库的调节能力也随之减小。水库的淤积不仅会影响水库的综合效益和使用寿命，而且还会使水库上游的淹没和浸没范围扩大，两岸地下水位升高，造成土地盐碱化、沼泽化，同时破坏水库下游河道的水沙平衡，促使下游河床演变加剧。本文主要分析我国水库泥沙淤积现状，并提出水库泥沙淤积的防治措施，以供参考。

【关键词】水库泥沙淤积；现状；防治措施

引言

水库泥沙淤积问题是一个水库建设及运行难题。在河流上修建水库，势必会破坏天然河流水力、泥沙条件与河床边界的相对平衡，使水沙条件与河床形态重新调整。库区水位雍高，水深增大，流速减小，水流输沙能力显著降低，造成坝上游库区的泥沙淤积，同时也引起坝下游河段或冲或淤的再造床调整。因此，水库泥沙淤积问题处理是否妥当，将会影响到水库运行中正常效益的发挥、水库有效库容及水库使用寿命，还会给水利工程及河道带来新的问题。

一、水库泥沙淤积的现状

对流经黄土高原的河流来说，泥沙含量较高，水库泥沙淤积十分严重，三门峡水库淤积就是一个很突出的实例，给国家造成了很大的损失，还有固原寺口子水库的淤积等。据2003年陕西省调查资料统计，全省建成的472座水库，总库容82.48亿m3，泥沙淤积量达9.67亿m3，其中73座水库淤满报废；内蒙古曾调查21座100万m3以上的水库，淤积量占总库容的31.40%；青铜峡水电站在1967年至1971年运用4年时间内，损失库容达到86%。可见，水库泥沙淤积问题严重，危害巨大，是一个必须研究解决的水库技术问题。

二、水库泥沙淤积的防治措施

1、加强流域治理

加强水土保持工作无疑是泥沙防治的一条根本途径但我国水土保持的面广，工作量巨大，是一项长期而艰难的工作，应加强规划，分期分批地进标对于水土流失严重，侵蚀模数大的流域应重点治理；对于已成的大型水库的集水流域，要优先治理，保证水库的正常运行和发挥效益；对拟建水库的集水流域，应先治理后开也应制订相应的开发政策，以免出现被动局面（美国规定开发条件为已治理面积达70%），在治理措施上要坚持生物与工程措施并举对坡陡、面蚀严重的流域，要禁牧、禁耕、封山育林植草，并配合工程措施，使之步入良性循环；对陡坡沟道，除生物措施外，还应采取拦泥坝、骨干坝等工程措施进行有效的拦泥缓洪，控制沟道下切。

2、泥沙拦截

在水库上游采取拦沙措施，减少入库泥沙，是防止和减少水库淤积的最根本办法。水库泥沙主要来自上游流域内的地表侵蚀。黄河的泥沙主要来源于黄土高原的千沟万壑。修建于沟道中的淤地坝，从源头上拦截、封堵了泥沙向下游输送的通道，不但能够抬高侵蚀基准面，稳定沟床，制比沟岸扩张、沟底下切和沟头前进，减轻沟道侵蚀，而且能够拦蓄坡面汇入沟道的泥沙。据统计，黄土高原地区已建成大、中、小型淤地坝11万余座，淤地坝地30多万hm2，累计拦泥210多亿t，减少黄河年输沙量3亿t。淤地坝工程在拦截河流泥沙方面起到了很大作用。“引洪淤灌，用洪用沙”在我国流行甚久，是一种行之有效的拦截入库泥沙的方法。它把拦沙与用沙结合起来，可以变沙害为沙利。在水库上游选择有利地形，汛期把挟带大量泥沙的洪水引入低洼地区引洪放淤；清水退回河道进入水库调蓄。这样即利用汛期水沙改良土壤，扩大耕地面积，提高土地肥力，又可以大大减轻水库的淤积。

3、水库排沙

（1）异重流排沙。水库蓄水运用时，洪水入库后，由于入库浑水比重大于库内清水比重，使入库洪水潜入库底向前运动。在一定条件下，这种异重流可运动到坝前，如果及时打开泻流排沙底孔，则含沙量高的异重流将会顺利出库。

（2）滞洪排沙。水库汛期低水位运用或空库迎洪，当入库洪水流量超过出库洪水流量时，便产生滞洪奎水。但此时库内水流仍具有一定的流速，可将细颗粒泥沙排出水库。

（3）浑水水库排沙。当异重流运动到坝前，泄流排沙底孔未及时打开，或入库洪水流量超过出库洪水流量，就会形成浑水水库。由于浑水中的泥沙沉速较小，浑水水库可以维持较长一段时间。抓住此有利时机，将下层含沙量较高的浑水排出水库，这种排沙方式称为浑水水库排沙。

4、机械清淤

机械清淤利用设备直接将水库淤沙挖除排出，实现减淤。常见清淤机械设备有挖泥船和水力吸泥清淤系统等。挖泥船利用绞刀、耙头、吸头、抓斗、链斗或铲斗等设备进行挖沙，具有机动性好，不受时间、地域限制，耗水量小等优点，在我国逐步得到广泛使用。

针对三峡水库淤积问题，清华大学周建军课题组提出了在库区回水末端利用机械设备连续挖粗沙的减淤方式，并利用泥沙数学模型模拟水库的挖沙减淤过程。优选出的最佳挖沙方案年均挖沙量约3800万m3，可使三峡设计水沙条件下的百年淤积量减少30亿亩，水库动态防洪库容增加10%；水库平衡坡降减少30%，涪陵附近洪水位和淤积面降低约7m，有效抑制淤积和回水上延；重庆河段百年淤积量控制在0.6亿m3以下，大大改善库尾通航条件。

水力吸泥清淤系统利用水库自然水头作为能源，借助由操作船、吸头、管道、联接建筑物组成的系统装置进行排淤。

结语

水库泥沙淤积是一项需长期进行研究解决的水库技术问题，关系到水库运行安全及综合经济效益的发挥。以上清淤方式，在运用时，须因地制宜、因时制宜，根据水库的任务、来水来沙特性、冲淤规律和库区形态特征进行合理的应用。只有这样，才能正确处理泥沙淤积现象，充分发挥水库综合的效益。

参考文献：

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