板橋水庫清淤必要性與可行性分析

□李　琦　□趙煥平（河南省駐馬店水文水資源勘測局）

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板橋水庫清淤必要性與可行性分析

□李琦□趙煥平（河南省駐馬店水文水資源勘測局）

通過分析板橋水庫的淤積成因，計算水庫的淤積情況，得知自水庫建成運行以來淤積已比較嚴(yán)重，文章從水庫清淤的必要性及可行性兩方面進(jìn)行分析，并對清淤所產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行闡述，從而論證了板橋水庫清淤具有重大意義，將在應(yīng)對旱澇災(zāi)害，改善民生，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用，以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會的長遠(yuǎn)發(fā)展等方面都發(fā)揮重要作用。

板橋水庫；清淤；必要性；可行性

1　水庫概況

板橋水庫位于淮河支流汝河源頭，于1951年建成，是淮河流域較早建成的大型水庫之一，“75.8”特大暴雨洪水期間垮壩失事，是世界水利史上最嚴(yán)重的事故之一，影響深遠(yuǎn)。1978年在原壩址處開始復(fù)建，1981年停工緩建，1986年板橋水庫被列入國家“七·五”重點工程項目，1987年復(fù)建工程再次開工，1993年6月通過國家竣工驗收，至今已運行20余年。復(fù)建竣工后的板橋水庫是一座以防洪為主，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電、城市供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖及旅游等綜合性的大型水利樞紐。工程建筑物主要有：擋水壩、輸水洞、水電站、灌渠渠首、供水工程。大壩全長3720 m，最大壩高50.50 m，總庫容6.75億m3，防洪標(biāo)準(zhǔn)按百年一遇洪水設(shè)計，可能最大洪水校核。

2　水庫淤積成因

板橋水庫位于汝河上游的發(fā)源地，大部分都屬于山區(qū)和崗丘區(qū)。林草覆蓋率僅18%，流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重的面積382 km2，占總面積的49%，其中強(qiáng)度流失區(qū)占23.40%，劇烈流失區(qū)占7%。水土流失的主要原因有下列因素：受氣候因素影響，年際和年內(nèi)降水嚴(yán)重不均，汛期降雨量集中，降雨歷時短，強(qiáng)度大，雨型惡劣，水土流失較嚴(yán)重；受地理環(huán)境因素影響，地形復(fù)雜，溝壑多，切割深，山嶺犬牙交錯，地形支離破碎，坡度一般在5%～25%，一遇暴雨，泥沙石一擁而下，對地表產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷和侵蝕。受人為因素影響，隨著社會的發(fā)展，人口的增加，人均自然資源占有量逐漸下降，陡坡開荒，順坡耕種及違背自然規(guī)律的生產(chǎn)建設(shè)項目，均易造成水土流失。板橋水庫流域侵蝕模數(shù)500～1000 t/km2·a，由于水土流失嚴(yán)重，板橋水庫每年泥沙淤積量達(dá)到80萬t。

3　水庫淤積情況

淤積泥沙是洪水帶來的，水庫內(nèi)絕大部分泥沙是暴雨洪水期（汛期）產(chǎn)生的，而且大部分泥沙是以懸移質(zhì)的形式進(jìn)入水庫內(nèi)的。根據(jù)水利部天津勘測設(shè)計院1985年編制的《板橋水庫復(fù)建工程擴(kuò)大初步設(shè)計報告》，計算分析的水庫多年平均泥沙輸沙量80萬t，泥沙容重為1.20 t/m3，考慮水庫攔蓄洪水量90%以上，泥沙基本全部沉積到水庫內(nèi)，因此，水庫多年平均淤積量66.70萬m3。

1975年以前水庫淤積量1500萬m3（已扣除“75.8”洪水帶走的泥沙），1976-1992年泥沙淤積量200萬m3（水庫無復(fù)建，按泥沙總量的20%計算），1993年水庫復(fù)建后，泥沙淤積量1300 萬m3，多年來板橋水庫泥沙淤積總量為3000萬m3。

4　水庫清淤必要性

4.1泥沙淤積對水庫功能的影響

板橋水庫自建成后泥沙淤積總量為3000萬m3，死庫容為2000萬m3，死庫容已淤滿，淤積量占水庫興利庫容的12.70%（汛期占16.50%），由此可見，水庫淤積程度已比較嚴(yán)重。由于泥沙淤積量逐年增加，侵占的興利庫容也隨之增多，遇到連續(xù)枯水年份，水庫供水能力明顯不足，使得板橋水庫的興利功能逐年衰減，導(dǎo)致水庫的防洪、農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電以及城市供水等效益隨之降低，由此造成的間接損失是難以估量的。因此，采取適當(dāng)?shù)?、科學(xué)有序的措施進(jìn)行清淤，可以便捷有效地提高水庫的防洪能力和興利能力。

4.2泥沙淤積對水庫水質(zhì)的影響

板橋水庫大壩壩址至老莊牧場一線泥沙淤積厚度較大，上層沉積物主要是泥漿，泥漿是從上游沖刷下來的土壤形成的，由于土壤中挾帶了大量化肥、農(nóng)藥等無機(jī)物（稱為面源污染），如氮、磷、鉀、錳等，短期內(nèi)難以降解，對水體造成一定污染（稱為底泥污染），并且易使水體產(chǎn)生富營養(yǎng)化，打破水生態(tài)平衡。根據(jù)河南省水環(huán)境監(jiān)測中心駐馬店分中心多年監(jiān)測結(jié)果，高錳酸鉀指數(shù)、總磷、總氮、葉綠素a、透明度這5項指標(biāo)中有3項輕度超標(biāo)，富營養(yǎng)程度總評分值為58.20，屬于輕度富營養(yǎng)化。因此，清除庫底的淤泥能夠大大改善庫區(qū)的水質(zhì)，從而維護(hù)修復(fù)水庫的生態(tài)環(huán)境。

5　水庫清淤效益

5.1社會效益

板橋水庫不但擔(dān)負(fù)著重要的流域防洪任務(wù)，而且還擔(dān)負(fù)著向駐馬店市城區(qū)的供水任務(wù)，是駐馬店市城區(qū)唯一的水源地，年供水量5000多萬m3。因此，水庫是駐馬店市乃至河南省十分重要的大型水利工程，防洪、興利并重。由于庫內(nèi)多年平均泥沙淤積量為66.70萬m3（80萬t），建庫至今水庫泥沙淤積總量約3000萬m3，死庫容已淤滿，占興利庫容的12.70%（汛期占16.50%），占防洪庫容的6.60%，淤積已十分嚴(yán)重。長此下去，勢必影響水庫的防洪、興利及水生態(tài)平衡；為了水庫防洪安全、駐馬店市城區(qū)飲水安全及水生態(tài)修復(fù)，對水庫進(jìn)行適當(dāng)?shù)厍逵俟ぷ魇呛苡斜匾?。因此，水庫清淤既確保了水庫的防洪、興利作用，相應(yīng)地延長了水庫的使用期限，又確保了駐馬店市城區(qū)飲水安全和水生態(tài)環(huán)境的改善，社會效益巨大。

5.2經(jīng)濟(jì)效益

板橋水庫清出的淤積泥沙經(jīng)過篩分、破碎和洗砂等生產(chǎn)過程，分離出的砂子可以作為建筑用沙外運利用；淤泥如檢測無害后可以制磚，可以作為有機(jī)肥料的原料用來改良土壤，也可以用于填埋洼地，經(jīng)過沉淀固結(jié)后能成為很好的沃土，從而增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的土地使用面積。如上所述“變廢為寶”，將實現(xiàn)淤積泥沙的資源化產(chǎn)業(yè)化利用，因此，水庫清淤將會取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

6　水庫清淤可行性

根據(jù)板橋水庫所處的地理位置、氣候條件、以及自身筑壩方式等，綜合考慮采用挖泥船通過抽吸方式清淤。挖泥船清淤主要是采用挖泥船在庫區(qū)內(nèi)抽取泥沙，該方法的優(yōu)點是適用范圍大，清淤工程不需要預(yù)先排空水庫，水庫可以照常運行，不浪費水資源，泥沙可以處理利用，對水生態(tài)環(huán)境影響較?。辉摲椒ǖ娜秉c是，見效慢，需要料場及處理場，易產(chǎn)生人為的油污、垃圾等對水體造成二次污染。權(quán)衡利弊，考慮利大于弊，故采用挖泥船通過抽吸方式清淤較為合理可行。

水庫清淤過程中，通過泄流底孔或溢洪道清淤排沙，是水庫運行管理的一部分，不影響水庫防洪安全。非汛期清淤，工作面距壩址2 km以上，控制清淤不破壞庫底粘土層，清淤工作影響不到大壩，對大壩防滲無影響。因此，清淤工作不但對水庫防洪安全無影響，而且還恢復(fù)了水庫原有的防洪能力，相應(yīng)地提高了水庫的抗洪能力。

清淤過程產(chǎn)生的主要廢物是泥漿水，泥漿水主要來自篩分、破碎和洗砂等生產(chǎn)過程中。處理主要工藝為：泥漿水收集至污水集水池內(nèi)，經(jīng)過沉淀處理后回用于生產(chǎn)，盡可能不直接排入庫內(nèi)。沉淀底泥在沉淀池內(nèi)自然干化后外運利用（如檢測無害后制磚、造田等）或填埋。

7　結(jié)語

綜上所述，板橋水庫通過清淤能夠增加興利庫容，恢復(fù)水庫原有的防洪能力，提高水庫的供水安全保證，改善庫區(qū)水質(zhì)，維護(hù)水生態(tài)環(huán)境，具有較高的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、以及生態(tài)效益，而且技術(shù)上合理可行，相對成本較低，同時還能帶動淤積泥沙資源化利用的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。板橋水庫清淤具有十分重要的意義，將在應(yīng)對旱澇災(zāi)害，改善民生，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用，以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會的長遠(yuǎn)發(fā)展等方面都發(fā)揮重要作用。

（責(zé)任編輯：于慧慧）

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