水庫調(diào)度運行方式對水庫泥沙淤積的影響

【摘 要】水庫泥沙淤積不僅會造成水庫自身的安全問題，嚴重影響水庫發(fā)揮效益，縮短水庫壽命，而且還會造成下游河床沖刷。因此，水庫泥沙淤積相關(guān)問題的研究是大型水庫建設(shè)非常重要且必要的研究課題。

【關(guān)鍵詞】水庫調(diào)度；水庫泥沙；泥沙淤積

一、水庫流域管理措施

1、大壩施工前做好流域規(guī)劃

水庫受到泥沙的侵入，則可以通過在上游地區(qū)進行植樹造林、采取工程措施及組織管理方法來防止泥沙淤積的形成。

但這些措施的完成需要一定的時間，而且還需要流域內(nèi)居民對這些技術(shù)改革能夠接受，這也需要一定的時間，這就導(dǎo)致這些技術(shù)措施所帶來的效果會受到所需時間長短的制約。

植樹造林如果在濕帶地區(qū)，則可能需要二十幾年的時間才能對流域內(nèi)的水文條件帶來一定的影響，而在熱帶地區(qū)可能不到二年時間就可以。而通過對農(nóng)牧業(yè)的改造來減少水土流失可能需要幾年的時間，但如果受到社會諸多因素的制約，則所需時間可能要更長。這就需要在大壩施工之前就做好流域內(nèi)的規(guī)劃、設(shè)計和組織工作，在大壩蓄水之前就實現(xiàn)對流域內(nèi)水文條件的改善，從而實現(xiàn)對水庫泥沙淤積的有效控制和解決。

2、泥沙淤積超出設(shè)計速率的治理

對水庫受到泥沙淤積威脅的控制，則以對上游資源進行管理作為主要的控制措施，但由于改善流域水文條件和對上游資源進行管理需要相當長的時間，這這些改善措施沒有完成之前，如果水庫庫容已被淤積了大部分時，而通過改善上游的控制措施已達不到延長水庫使用壽命的目的，水庫的效益得不到保證，上游的控制措施已發(fā)揮不了作用，在這種情況下，則不建議硬性的采用上游的控制措施，而將應(yīng)對水庫泥沙淤積的治理重點放在靠近水庫及通向水庫的主要河槽附近易受沖蝕的地區(qū)。

對于由于錯誤的水文資料而導(dǎo)致水庫尺寸不足所導(dǎo)致泥沙淤積迅速的情況，則需要對導(dǎo)致這一問題的原因進行深入的剖析，從而依照相關(guān)的規(guī)范和標準來采取切實可行的措施，確保泥沙淤積情況能夠得到較好的控制。

3、延長已達使用年限壩的設(shè)計壽命

在對水庫泥沙淤治理過程中，如果單純的利用改善流域管理措施來減少水庫淤積的速率可能達不到預(yù)期的效果，往往還沒有流域內(nèi)的水文條件改善完成前水庫內(nèi)已達到了大部分的淤積，所以在實際治理過程中，還可以利用加高壩頂高程及對水庫泥沙進行疏浚等方案來對水庫泥沙淤積進行有效控制。

通常情況下對泥沙淤積進行疏浚其費用較高，經(jīng)濟性較差，而且還會有大量的棄土問題產(chǎn)生，所以往往只在一些靠近水庫及主河槽地帶才能采用這種方法來對泥沙淤積進行治理。

二、水庫泥沙調(diào)度對控制水庫淤積的要求分析

由于各個水庫規(guī)模的不同，河流泥沙不均勻的輸沙量和含沙量，在《水電水利工程泥沙設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定樞紐工程分為嚴重和不嚴重兩類的。遇到嚴重的泥沙問題，必須進行水庫泥沙調(diào)度，加強水庫泥沙量的觀測，同時加強排沙防沙設(shè)施的設(shè)置。列為泥沙嚴重的工程必須符合下列條件之一。

（1）50≤正常蓄水位以下的庫容/庫輸沙量（體積）≤100，兩者之間的之比值即是庫容沙量比

（2）在水庫設(shè)計的主要基準期內(nèi)，水建筑物的取水口或泄流建筑物的安全會受壩前泥沙淤積的影響。

（3）嚴重的水庫末端淤積上延和水庫回水，會影響到主要交通干線或已建大型水利水電工程的正常運行。

（4）位于已通航河流上的水庫工程，在船閘上、下引航道撇積和變動回水區(qū)對航運有明顯的影響。

（5）樞紐下游河道沖淤變形，可能影響重要的交通干線、橋梁、港口、航道等的安全或已建重要的防洪、取水、排沙等工程。

（6）抽水蓄能電站過機含沙量、粒徑大于機組所能承受的限度。

（7）水庫調(diào)節(jié)功能會受到分支水庫中泥沙淤積中出現(xiàn)的、攔門沙坎、的影響。從以上要求可以看出：水庫泥沙調(diào)度是解決泥沙問題的主要手段。面對水庫嚴重的泥沙問題，必須加強水庫觀測。弄清水庫淤積情況，做出科學的調(diào)度計劃。

三、控制水庫泥沙淤積的具體內(nèi)容

1、加強法規(guī)建設(shè)，健全制度體系

要加強法律法規(guī)的建設(shè)，推進管理工作的法制化、規(guī)范化，同時要按照現(xiàn)有的法律開展水庫的管理工作，并加強監(jiān)督管理，把每一項的安全管理措施都落實到位，保證管理工作有法可依。

鑒于大壩安全管理工作的重要地位和作用，應(yīng)當結(jié)合水庫的安全現(xiàn)狀，參照相關(guān)的監(jiān)測法律法規(guī)，把大壩安全管理作為一項制度納入法律條例中，同時對安全管理等工作做好政策性調(diào)整，加強專業(yè)儀器的管理，提升從業(yè)人員素質(zhì)，通過完善相關(guān)法律制度，進一步完善安全管理標準體系。

2、因地制宜，加強水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)

對于水庫大壩事故的分析表明，如果水庫大壩沒有相應(yīng)的配套監(jiān)測設(shè)施，就不能及時發(fā)現(xiàn)大壩的內(nèi)部動態(tài)變化。

因此，要加強水庫安全管理的工作認知，認識到監(jiān)測設(shè)備的重要性、必要性，高度重視水庫大壩安全監(jiān)測管理，積極完善安全監(jiān)測設(shè)施。按照水庫大壩的實際情況，因地制宜，設(shè)置合理的監(jiān)測目的和監(jiān)測手段，有計劃有步驟的建設(shè)大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)。

3、設(shè)置攔淤壩的可行性和必要性

通常情況下，當淤泥受到高度差為10M左右的壓力時，在外力的影響下，會加速淤泥的液化速度，穩(wěn)定性降低，呈現(xiàn)出流動的狀態(tài)，而且在冬天的時候，土地表面會多受到凍融，會對土粒間的作用力進行破壞，同時會破壞粒間的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)，加快淤泥的下滑速度，隨著上游水位的不斷升高，會增加土粒間孔隙中水的壓力，導(dǎo)致安全系數(shù)降低，產(chǎn)生的土壓力和水壓力會進一步加快淤泥的下滑速度，而且圍堰和基坑之間的淤泥下部出現(xiàn)了隆起，中部出現(xiàn)了凹陷的情況，隨時都有可能出現(xiàn)失穩(wěn)滑動的情況。而且如果出現(xiàn)下滑失穩(wěn)的情況，會把淤泥沖入到基坑中，會造成非常大的負面影響，再加上下雨天在導(dǎo)流洞前會有雨水在此匯流會將水位抬高以及在對基坑進行爆破開挖的過程中會產(chǎn)生振動，都會加劇淤泥的下滑，所以降低圍堰上以及圍堰和壩基之間的淤泥堆積量是非常重要的。

2、排水施工措施和地下滲水處理

自從開始施工以來，水主要來自地下水、山體滲水、雨水、圍堰滲水等，為了保證工程的施工質(zhì)量，要及時把這些水排走，并安排專人負責施工排水工作，在四周布設(shè)集水井或者布設(shè)排水溝，在施工的過程中，要使用強抽排水的方法把水排放到施工區(qū)域以外的范圍中，要在做好排水系統(tǒng)工作以后，才可以進行開挖。

排水系統(tǒng)主要是使用人工挖掘集水井和排水溝的方法建設(shè)的，使用潛水泵把流入到集水井中的水抽干凈。

3、加快病險水庫除險加固

首先要加強水庫的加固除險施工，尤其是對于水庫大壩的加固處理，按照相應(yīng)的技術(shù)標準，重新進行壩面的整修，對于壩體上出現(xiàn)的裂縫，要采用灌漿法進行加固處理。

要做好水庫的防洪處理，翻修壩頂，并相應(yīng)的加高高度，設(shè)置平緩的壩坡。此外要處理好水庫的滲流，對于土石壩上出現(xiàn)了滲流要采用防滲為主、排水結(jié)合的原則，避免小的安全隱患成為事故的源頭。

4、建立水庫安全運行長效機制

安全管理工作是動態(tài)的，要根據(jù)水庫的狀況不斷的調(diào)整管理機制，因此，要建立長效的運行機制，持續(xù)的對水庫進行安全檢查和監(jiān)測，保證水庫一直處于健康的運行狀態(tài)，及時的消除安全管理中存在的隱患，尤其重視對于水庫的維修和保養(yǎng)工作，維持水庫的正常運行，并改善其性能，確保水庫長效運行。

結(jié)束語

影響水庫淤積的主要因素是水庫調(diào)度方式和水庫上游來水來沙。與上游流域特性有關(guān)的是水庫上游來水來沙與水土保持，主要受制于流域產(chǎn)流產(chǎn)沙的情況，在較短的時間內(nèi)不會發(fā)生太大的變化。研究水庫調(diào)度方式與水庫泥沙淤積關(guān)系，為合理配置新建水庫的泄水排沙設(shè)備，做好水庫的調(diào)度運用方式，可能有一定的幫助。

參考文獻：

[1]劉六宴，張國棟.關(guān)于加強水庫大壩安全監(jiān)測管理工作的思考[J].運行管理，2013（7）：25-27.

[2]彭輝.水庫泥沙淤積對有效庫容的影響規(guī)律研究[J].三峽大學學報（自然科學版），2011（12）：25.