水庫(kù)淤積控制分析

外力江·艾合買提 新疆阿克蘇地區(qū)渭干河流域管理局

一、我國(guó)水庫(kù)淤積原因及危害

（一）水庫(kù)淤積原因

1.自然因素。因地理位置特殊與地質(zhì)條件，在部分地區(qū)水土流失的情況比較嚴(yán)重。位于黃土高原的地區(qū)，存在土壤稀松，溝壑交縱，稀少的植被水土流失情況發(fā)生概率比較高，河流所含沙量較大。部分山丘區(qū)存在石漠化問(wèn)題，發(fā)生暴雨洪水時(shí)會(huì)將大量的泥沙挾帶到庫(kù)區(qū)。還有的地區(qū)紅壤土的面積較大，松散的土壤結(jié)構(gòu)，在遇到強(qiáng)降雨時(shí)就容易發(fā)生山洪與泥石流。

2.人為因素。在以前，庫(kù)區(qū)缺失嚴(yán)格的管理制度、松散的管理手段，頻繁的出現(xiàn)非法采礦、墾荒以及亂砍濫伐等情況，嚴(yán)重的破壞了庫(kù)區(qū)的植被、地表的形態(tài)、庫(kù)案的結(jié)構(gòu)，水土流失情況因人為因素逐漸嚴(yán)重。

3.缺乏工程設(shè)施。在20世紀(jì)50年代至80年代所修建的水庫(kù)，大多數(shù)存在嚴(yán)重的淤積情況，當(dāng)時(shí)，缺少河流泥沙的特性與運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析與認(rèn)識(shí)，在工程設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)置排（沖）沙設(shè)施或因設(shè)置不科學(xué)，入庫(kù)后的泥沙無(wú)法輕易排除。尤其是小型的水庫(kù)，簡(jiǎn)陋的工程設(shè)施，攔沙情況比較被動(dòng)，淤積問(wèn)題嚴(yán)重。

4.因有限的運(yùn)用條件。水庫(kù)淤積速度與運(yùn)用手段息息相關(guān)。通過(guò)分析研究，水庫(kù)排掉1m3的沙要消耗10～20m3的水。西北高含沙地區(qū)，降雨量較小并且時(shí)空分布不均，水資源存在嚴(yán)重短缺、供需矛盾突出，需要水庫(kù)在汛期進(jìn)行攔洪蓄水，水量無(wú)法滿足蓄清排渾的要求，造成庫(kù)內(nèi)滯留大量的泥沙。

（二）水庫(kù)淤積的危害

水庫(kù)淤積不僅會(huì)給庫(kù)容造成損失，對(duì)水庫(kù)的安全運(yùn)行造成危害，影響大壩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還會(huì)使發(fā)電設(shè)備的使用壽命縮短，影響庫(kù)區(qū)水環(huán)境質(zhì)量使水庫(kù)功能效益的發(fā)揮。泥沙淤積存在的危害有：①對(duì)大壩的安全運(yùn)行造成影響。一些水庫(kù)由于淤積的原因出現(xiàn)進(jìn)口淤堵，影響泄水、輸水設(shè)施的運(yùn)用沒(méi)有問(wèn)題。②使水庫(kù)的防洪能力變?nèi)酢Ｓ俜e對(duì)防洪庫(kù)容造成影響，水庫(kù)調(diào)蓄洪水的能力降低。③水庫(kù)的興利效益變低。興利庫(kù)容由于淤積造成影響，并且因輸水設(shè)施的淤塞，造成水庫(kù)興利功能的衰減。④污染水的生態(tài)環(huán)境。一些水庫(kù)由于周圍排放的污染物，使淤積泥沙吸附污染物以及重金屬，使水體富營(yíng)養(yǎng)化和水質(zhì)的劣化情況嚴(yán)重。

（三）水庫(kù)清淤的必要性

在水庫(kù)大壩的安全運(yùn)行與綜合效益中泥沙淤積是影響其效益發(fā)揮的普遍性問(wèn)題，也是目前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中需要重視的主要問(wèn)題。因大部分水庫(kù)存在各種的淤積問(wèn)題，造成水庫(kù)的防洪、供水、灌溉等功能的衰退，不但對(duì)水庫(kù)大壩自身的安全與公共安全造成危害，還制約了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成困擾。水庫(kù)的重塑、通過(guò)節(jié)約與集約來(lái)利用土地資源、提高水庫(kù)的“性價(jià)比”、提升下游河道的平穩(wěn)均成為水庫(kù)清淤的明顯效益及優(yōu)勢(shì)所在，水庫(kù)清淤和治理淤積的工作較為重要，屬于一項(xiàng)新的民生與德政工程。

二、水庫(kù)淤積控制分析

（一）入庫(kù)泥沙的措施

水庫(kù)泥沙就是源自上游流域因侵蝕產(chǎn)沙，降低入庫(kù)泥沙的主要條件在于水土流失的治理與生態(tài)的建設(shè)。一直以來(lái)，我國(guó)始終堅(jiān)持以小流域?yàn)閱挝?，依照水土流失的?guī)律與本地區(qū)實(shí)際情況，進(jìn)行綜合的治理，優(yōu)化配置工程、生物以及農(nóng)業(yè)技術(shù)等措施，因害設(shè)防，達(dá)到水土流失綜合防治的體系。淤地壩在坡溝的系統(tǒng)在于核心位置，其攔沙減蝕的作用為以下幾點(diǎn)：（1）將上游淤泥進(jìn)行阻攔；（2）將溝道轉(zhuǎn)為壩地，避免溝道因侵蝕而產(chǎn)沙；（3）抬高侵蝕的基準(zhǔn)面，減少溝頭溯源的侵蝕、降低坡溝系統(tǒng)重力的侵蝕。

（二）水動(dòng)力減淤技術(shù)

1.繞庫(kù)排沙，旁側(cè)排沙就是水庫(kù)的旁側(cè)開出一支管道僅用來(lái)排沙，管道的上游位于水庫(kù)的庫(kù)首，下游處于壩下，將泥沙可以排至下游的河道無(wú)需途徑大壩。位于旁側(cè)排沙的管道需要關(guān)乎水庫(kù)的地形，由于河道峽谷型的水庫(kù)因庫(kù)區(qū)較長(zhǎng)，回水變動(dòng)區(qū)與庫(kù)尾的間距較長(zhǎng)，旁側(cè)的管道無(wú)法設(shè)置。旁側(cè)的排沙管道能在支流含沙量較多的情形中使用，河口位置設(shè)置排沙管，使來(lái)沙直接排至庫(kù)外，效果比較明顯。

2.蓄清排渾，蓄清排渾即汛期較高時(shí)期維持低水位的運(yùn)行，將來(lái)水與來(lái)沙都排出水庫(kù)，在汛末和含沙量降低的非汛期進(jìn)行下閘蓄水，在水庫(kù)中能蓄積到含沙量較少的水。蓄清排渾對(duì)水利的速度有一定的要求，可以將來(lái)沙帶至下游的挾沙能力，在峽谷、河道型水庫(kù)中較為適合，并且需要水庫(kù)大壩有較低的排沙底孔，泄流、泄洪能力較強(qiáng)。因汛期需保證維持低水位的運(yùn)行，汛期排沙的時(shí)也流失了大量的水資源，一般汛末或汛之后進(jìn)行蓄水，作為流量較小，水資源較為珍貴的區(qū)域，通常排沙與排水需進(jìn)行綜合的分析。

3.異重流排沙，在清水水庫(kù)若流入渾水，因清水的密度低于渾水的密度，所以通常會(huì)潛進(jìn)庫(kù)底，成為水庫(kù)異重流。因表層的清水較為平靜，所以異重流潛入點(diǎn)周圍通常有漂浮物聚集，此標(biāo)志已可作為決定異重流進(jìn)去點(diǎn)異重流位置的特征。

結(jié)語(yǔ)：人們對(duì)水資源的要求不斷的提高，可以供水庫(kù)建設(shè)的新壩址也逐漸的減少，并且因移民與環(huán)境問(wèn)題的制約，加強(qiáng)已建水庫(kù)的泥沙淤積控制和綜合管理，泥沙配置要與水資源配置進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮其綜合效益。