對潘家口水庫水文泥沙測驗工作的幾點建議

孫小東 孔令志

（水利部海委引灤工程管理局，河北 遷西 064309）

潘家口水庫位于灤河下游的河北省唐山與承德兩地交界處，控制流域面積33700km2,占灤河流域面積（44600 km2）的75%，大壩為低寬縫混凝土重力壩，水庫總庫容29.3億m3，調洪庫容9.7億m3，興利庫容19.5億m3，電站安裝9萬kw常規(guī)機組一臺,蓄能機組三臺，總裝機42萬kw。1979年12月蓄水，1981年4月常規(guī)機組并網(wǎng)發(fā)電，1992年蓄能機組全部投產(chǎn)，是一座集供水、發(fā)電、防洪、灌溉與養(yǎng)殖為一體的大型水利工程，是引灤工程的龍頭。

潘家口水庫1980年投入使用，至1996年10月，測得累積淤積量為1.39億m3，總庫容（設計）損失4.7%。從1996年到2006年（汛前）之間，水庫累積淤積量達到了2730萬m3。在枯水年份水庫泥沙年淤積量高達237m3。其中水庫郭家莊南斷面最大淤積厚度為15.1m，屁股墊子14.94m，見下表1。

表1 潘家口水庫庫區(qū)部分測淤斷面淤積厚度

縱坡圖可以直接反映庫區(qū)淤積地段。通過比較大斷面最低河底高程變化情況，可以直觀的看出水庫庫區(qū)內泥沙淤積情況。

圖1為2006年淤積縱剖面圖。從圖上可以看出水庫連續(xù)多年來低水位運行，年徑流量也一直處枯水年份，但潘家口水庫在上游輸沙的條件下，大水必有大沙。但如何加強對水源地的保護，延長水庫工程使用年限，更好地發(fā)揮水庫效益，更有效地減少水庫泥沙淤積量直接侵蝕水庫有效庫容，有必要做好水庫泥沙測驗工作。根據(jù)水庫三十多年實測泥沙經(jīng)驗和借鑒有關專家對潘家口水庫泥沙淤積資料分析，對水文泥沙測驗工作提出以下建議。

1 完善野外觀測設施

圖1

（1）野外觀測設施是測取第一手資料的基礎，所以稱它為基礎的基礎。其布設應力求合理，有相對的可靠性和永久性，以控制水、沙因子四維空間的變化。根據(jù)《水庫水文泥沙觀測規(guī)范》要求，大型水庫必須有控制性能較強的進出庫水文泥沙測驗斷面，進庫站要能控制入庫水沙量的80%以上；出庫水沙量的控制可設水文斷面直接測取，亦可利用過水建筑物測算。其精度應滿足水、沙量平衡計算的需要。作為引灤樞紐工程的骨干工程—潘家口水庫與《規(guī)范》的要求相差甚遠。干、支流入庫站的控制能力較低，特別是測沙設施更不完善，急待解決。

由于潘庫緊接下池、灑河河口和大黑汀水庫的回水末端，使潘庫無法選擇合適的出庫控制斷面。所以有必要進一步探討潘庫出庫的水、沙量觀測問題，亦是大黑汀水庫的入庫水沙量控制問題。

（2）潘家口水庫屬于山區(qū)河道型水庫，河勢彎曲，河床狹窄，縱比降較陡，故水面比降也較大。因此，應在常年回水區(qū)以上的測淤斷面附近多設水準點，以滿足測淤時引測水面高程之用。

2 增加必要的測驗項目

（1）為了進一步探討在梯級開發(fā)工程群中泥沙的沖淤規(guī)律，只有量的觀測是遠遠不夠的，應增加干支流入庫站懸移質顆粒級配分析和庫區(qū)各斷面河床質顆粒級配分析，以掌握入庫泥沙沿程分選、沉降情況。

（2）庫區(qū)淤積泥沙的容重，是進出庫沙量平衡和將來尋求沖刷放淤措施的關鍵數(shù)據(jù)，應每隔數(shù)年施測一次各庫段不同深度的淤積物容重。

（3）潘家口水庫河床狹窄，總比降較陡；洪水峰高量大，且有足夠的含沙量和十分細小的顆粒級配。所以，形成異重流的機會較多，且能運行到壩前，以至于長時間的排沙，這是形成異重流的共性。但是，每個水庫的異重流運動規(guī)律和排沙效率亦有其個性。所以，有必要開展異重流運動規(guī)律和排沙效率的觀測，以利于進一步探討異重流排沙的可行性。

（4）施測水庫淤積量的通用方法就是目前我們所用的大斷面法，但是對庫形復雜的大型水庫來講，測驗精度往往是較差的。所以應數(shù)年后用地形法檢驗一次，從中也可發(fā)現(xiàn)、調整測淤斷面布設的不合理性。

3 提高測驗精度

準確的第一手資料是工程科學管理、優(yōu)化調度的可靠依據(jù)。進出庫站的實測資料應按“四隨”要求達到刊印標準，滿足上下游對照、銜接、連續(xù)、平衡的要求。

當年的淤積大斷面測驗應測到洪水期所有過水部分，只測主河槽是遠遠不夠的。因為在淤積三角洲的頂點以上，河漫灘的淤積是主體，占淤積量的絕大部分，而主河槽的淤積量是次要的。

4 庫容曲線需逐年修正

水庫的控制運用、調洪計算，尤其是優(yōu)化調度，需要較準確可靠的庫容。但是，水庫每年都在淤積使庫容減小，這樣就不能沿用設計階段的原始庫容。如潘家口水庫在31年中共淤積1.41億m3，其中興利庫容淤積0.91億m3，興利庫容已淤損了5.5%，若仍按原始的19.5億 m3做興利調節(jié)計算，顯然是不正確的。所以，最好每年修正庫容一次。雖然灤河的含沙量不是很大，若是數(shù)年修正一次亦會造成累積誤差過大，使逐年的庫容資料不能銜接。

5 提高業(yè)務素質，加強水文泥沙測驗隊伍建設

泥沙淤積會使水庫壽命減短，工程效益加速降低，同時亦會逐漸暴露工程區(qū)和發(fā)電機組的泥沙問題，這已是水利工作者們積幾十年的經(jīng)驗教訓。研究庫區(qū)泥沙淤積規(guī)律，探討防淤、減淤措施，變害為利是人們的共同愿望，實現(xiàn)這一愿望的唯一手段和先期工作就是通過觀測掌握大量的第一手資料。而目前我們的水文泥沙測驗隊伍，從數(shù)量上、業(yè)務素質上和管理機制上都不適應這一任務的要求。因此，我們認為應在深化改革的基礎上，整頓、充實、提高，在探討充分發(fā)揮引灤工程效益的措施中，成為一支有突出貢獻的水文尖兵。

［1］潘家口水庫泥沙淤積資料整編[Z].海委引灤局工程管理處.

［2］潘家口水庫淤積測淤報告[R].海委引灤局信息中心.