水库泥沙论文

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国内水库泥沙治理研究现状及治理措施

国内水库泥沙治理研究现状及治理措施

国内水库泥沙治理研究现状及治理措施泄流排沙措施作为水库设计的重要内容是不容忽视的,下面是小编搜集整理的一篇探究国内水库泥沙治理研究现状的论文范文,欢迎阅读查看。

1引言我国大多数河流都存在含沙量高、输沙量大的特点,其中七大江河的年输沙量高达23亿t;而长江的含沙量虽然不算高,仅0.54kg/m3,但由于年径流量较大,年沙量也近5亿t[1].在这些河流上修建挡水建筑物形成水库后,导致库区水位抬高,流速减小,从而使水流携带的泥沙被淤积在库区,大幅度减少有效库容量,增加水库运行难度,影响经济效益.为减少库区泥沙淤积的不利影响,国内相关专家学者针对不同类型的水库,提出了具有建设性的治理措施.2水库泥沙淤积机制及影响水库泥沙淤积主要是河水挟带的泥沙在水库回水末端至挡水建筑物之间库区的堆积.拦河筑坝后抬高了河流的水位,形成了在建筑物前近似水平、在上游末端与天然河流原水面线相切的水面曲线.水流进入库区后,由于水深沿流程而增加,水面坡度和流速沿流程减小,因而水流挟沙能力沿流程而逐渐降低,出现泥沙淤积[2].水库淤积是水库设计和管理中的一个难题.在河道上兴建水库会改变河流的水流条件和泥沙运动状态,使泥沙在水库库区内较快地淤积,占用水库的库容,从而降低水库的使用效益,甚至导致水库失效报废.其次,水库的回水变动区将由于泥沙淤积,很容易形成三角洲淤积,抬高河床河床高程,堵塞航道,使得河流通航能力降低.回水区内的三角洲可能减少过河桥下的净高,甚至在枯水季时造成通航困难.上游河段河水的含沙量越高,水库水位的变幅就越大,水库回水区内形成的三角洲也就越大,对航运的影响也就越严重[3].所以,设计水库回水区内的新建桥梁时,应考虑水库的调度运行方式及河道的可能淤高,减小泥沙淤积对航运条简单的影响.水库淤积还会减少水库的有效库容,从而使水电站的发电能力降低.如果淤积形成的三角洲在大坝附近,还可能阻碍水流进入发电机,并增加进入发电机的泥沙.当泥沙粒径大于零点二五毫米时,会磨损涡轮机叶片和阀门座槽,大大降低其使用寿命[4].因此只有合理选择冲沙时机,制定和实施恰当的冲沙调度方案,才能较好地解决冲沙与发电之间争水的矛盾,增加水库使用寿命,从而最大的发挥工程效益.所以对水库泥沙淤积及冲沙调度的研究具有重要的现实意义.3国内水库泥沙治理研究现状我国早期修建的水库,由于对水库排沙问题的考虑相对较少,造成的水库淤积现象特别严重.为了减缓水库的淤积速度,延长水库的使用寿命,大部分水库都进行改造,对水库调度方式也进行改进和优化.例如三门峡水库,由于泥沙淤积非常严重,为了扩大泄流排沙规模曾进行过两次大改建.姜乃森等对红山水库淤积进行研究认为,即便采用泄空冲刷,效果也极为有限,主要原因就是现有泄流设施不能满足排沙的需要.杨方社等(2003)对新桥水库淤积的研究分析指出,水库泥沙设计的关键是泄流排沙措施的布置.由此可见,泄流排沙措施作为水库设计的重要内容,是不容忽视的.除了排沙设施外,合理的水库调度和排沙方式对水库运行期间的淤积控制也是很有效的.张振秋等对以礼河水库冲刷的研究表明,这种方式能有效的治理水库泥沙淤积,但却以消耗水库大量的清水为代价,严重影响了水库发电效益.黄委会兰州总站等对巴嘴水库在不同运行调度方式下的排沙效果进行分析,得出在采用蓄水运用、治洪运行和出现滩槽时排沙比分别为14.9%、52.0%和91.5%,说明在库区初步形成高滩深槽对增加水库排沙比、减少淤积具有非常重要的意义.随着在对水库淤积研究的深入,我国科研工作者利用水库淤积和排沙规律摸索出来的蓄清排浑的治理方式,可以使得水库淤积大大减缓的有效运行模式,其中较为典型的主要有闹德海、红领巾、恒山等水库的研究[5].现阶段,我国修建的大中型水库都汲取了以往水库运行的经验教训,从水库的长期使用出发,采用蓄清排浑的治理方式.为更好地发挥水库的经济效益和减少泥沙淤积,以及回水上延,在综合考虑了防洪、发电和航运的影响的基础上,研究分析泥沙淤积对不同运行方式下对水库影响的侧重点,进一步优化蓄清排浑方式,主要集中在对特征水位和特征水位部分变动的研究.例如童思陈采用一维不平衡泥沙数学模型,以溪洛渡水库为例,从汛后蓄水时间和汛期限制水位两个方面对水库淤积过程、三角洲推进、横断面发展和排沙比变化等淤积特性的影响进行分析,总结了其中表现出来的规律[6].4国内水库排沙治理措施案例我国自20世纪50年代以来,先后在黄河、长江流域兴建了许多水库,水库排沙治理问题一直备受关注,为此,针对问题较为严重的一些水库,通过大量的研究实践,提出了相应的治理措施.4.1小浪底水库小浪底水库的调水调沙过程可划分为两个阶段:第一阶段为小浪底水库清水下泄阶段,降低水库蓄水量,放水造峰,可以对下游河道进行冲刷;第二阶段为小浪底水库排沙出库阶段,由于含沙量较大,会形成异重流,排出水库中淤积的泥沙.第一阶段的清水下泄,可以冲刷下游河槽,使其形成窄深状,加大河道过水面面积,恢复河道排洪能力.而第二阶段需要与上游水库联合调度.从2010年汛前调水调沙水库排沙过程(图1)来看[7],小浪底水库排沙出现了2个峰值:在三门峡水库排沙(7月4日19时)之前,小浪底水库已经开始排沙(7月4日12时5分),含沙量为288kg/m3(7月4日19时12分),说明三门峡水库泄空时塑造的洪峰在小浪底水库三角洲附近发生强烈冲刷,形成的高浓度悬沙水流在水库回水库段产生异重流并排沙出库,造成第一个沙峰(7月5日1时);随后三门峡水库排沙形成的高含沙水流所产生的异重流排沙出库,造成第二个洪峰(7月5日20时)。

水库泥沙淤积与治理技术研究

水库泥沙淤积与治理技术研究

水库泥沙淤积与治理技术研究水库是一种非常重要的人工水源,可以为人们提供生活、农业和工业用水。

但是,在使用水库的同时,会发现水库泥沙淤积问题,这会对水库的运转和维护带来很多不利影响。

这篇文章旨在介绍水库泥沙淤积的问题,并讨论目前所采用的一些治理技术。

水库泥沙淤积的原因水库泥沙淤积的原因很多,其中一个主要原因是来自水库流域内的泥沙输入。

水库周围的山坡、土地等地形地貌变化可能会对水库内的泥沙输送起到影响。

此外,水库上游的建设工程也可能会增加泥沙输入。

另一个原因是水体本身的携带能力。

当水流速度降低的时候,悬浮的泥沙就会沉淀在水库底部,时间越长,沉积的泥沙层就会越厚,从而使得水库蓄水量减少,水深下降,水质变差。

治理技术研究水库泥沙淤积问题的日益严重,导致了治理技术的研究和实践,下面我们将介绍几种不同的治理技术方案。

1. 泥沙削减技术这种技术方案的主要思想是利用水库流出的水量,将水库内的泥沙通过疏浚船等设备提取出来,从而达到削减水库底泥沙淤积的目的。

泥沙提取的方法主要包括机械、水力等多种方式。

这种方法可以有效地削减水库内的底泥,但是,成本较高,可能存在不利影响,比如大面积的局部环境破坏。

2. 转移泥沙的技术转移泥沙的技术是一种比较常见的手段,主要是将水库中的泥沙通过河流等管道输送到别的地方,在泥沙在运输的过程中,可以采用一些技术手段,比如平衡运作、沉积处理等等,从而达到减少泥沙在水库中的沉积的目的。

这种方法解决了泥沙在水库内堆积的问题,还可以产生一些经济效益,但是在泥沙运输的过程中,可能会对河道环境产生破坏。

3. 易发滑坡治理技术易发滑坡是由于水库填筑、抛石、施工等造成的土体层位断层的破坏,引起坡体失稳而产生滑坡的一种风险。

因此,治理易发滑坡的技术也成为了水库泥沙淤积问题中的一个重要方面。

易发滑坡的治理技术包括必要的勘探、分析、设计、监测等过程,通常采用加固措施,比如落钢钉加固、钻孔注浆加固等手段。

结论总的来说,治理水库泥沙淤积问题是一项复杂的工程,需要各个方面的综合考虑。

鲁布革水库控制泥沙淤积的措施及效果分析

鲁布革水库控制泥沙淤积的措施及效果分析

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鲁布革水库控制泥沙淤积的措施及效 果分析
刘金洪 � � � � � � �南方电网调峰调频发电公司鲁布革水力发电厂 � 云南 罗平 �
� 摘 要 �对 于位 于 多 沙河 流 上 调节� 能 力差 的 水 电工 程 来 说 如何 在 工 程的 设 计 和实 际 运用 中 采 取有 效 措 施 减少 有 效 库 容 淤损 是 工� 程 长期 发 挥 效益 的 关键 也是 水 电工 程 设 计和 运 用 必须 高 度 重视 的 问题 本文 从 实 际运 行 角 度总 结 了鲁 布 革 水 � 库在 实 际运 行 中 控制 泥 沙 淤积 的 措 施 并对 其 实 施效 果 进行 了 分 析 关键 词 �泥 沙 淤 积 分 析 鲁布 革 水 库 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � M� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � L // // L H P S ,C SG C .,LTD

水库泥沙淤积问题的处理探析

水库泥沙淤积问题的处理探析

水库泥沙淤积问题的处理探析摘要:为了提高水库运行的综合效益,确保其充分发挥蓄水防洪的作用,必须要对水库泥沙淤积问题给予高度重视,采取措施处理已经淤积的泥沙,并做好防治措施,减少泥沙淤积对水库带来的影响。

本文以头屯河水库为例,通过分析水库泥沙淤积造成的危害,探究了该水库采取的泥沙淤积处理措施及取得的成效,并对今后的泥沙淤积防治策略进行了探讨,以供国内同类水库工程参考借鉴。

关键词:水库;泥沙;淤积;处理;防治在水库的蓄水排水过程中,常常会有泥沙随着水流进入水库并沉积,长期以往就会造成泥沙淤积。

若水库泥沙淤积严重,不但会减小水库的库容,削弱水库蓄水能力,而且还会影响水库的调节能力和使用寿命,从而使水库的综合效益大打折扣。

除此之外,水库泥沙淤积严重,也容易导致水库上游两岸的地下水位上升,造成当地土质的盐碱化和沼泽化,同时对水库下游河道的水沙平衡也会带来严重影响。

基于此,重视水库泥沙淤积的防治十分有必要。

一、头屯河水库泥沙淤积逐年增加造成的危害头屯河水库自1970年蓄水运行后,为保证“八钢”工业水质要求,长期违背“蓄清排浑”运行原则,一直保持高水位运行,近三十年来无法正常排沙,截止目前,累计淤积量已高达1530.93万m3,水库库容淤损率高达76.55%,有效库容仅剩499.07万m3,水库主槽两侧淤积滩面平均高程达985.07m,主槽纵坡平均为6.6‰,已经成死滩活槽形态,涵洞进口泥沙漏斗陡峻边坡为1:5,最高淤积厚度30米以上,经常出现淤积物坍塌淤堵涵洞和隧洞口造成停水事故,泥沙压力还造成两个洞口检修闸门和塔架倒塌破坏,不但无法保证“八钢供水”水质要求,而且对水库大坝安全造成威胁。

由于泥沙累计淤积量不断增加,出现淤堵事故的频率越来越高,造成的险情越来越严重,有效库容越来越少,按此淤损速度发展,水库将濒临报废,灌区工农业生产将遭受严重损失。

因此水库清淤排沙成为当时最紧迫的任务。

二、头屯河水库泥沙淤积的蓄清排浑处理自2002年开始,头屯河水库进入了有计划的“蓄清排浑”运行阶段,针对不同的运行期和不同的水位变化,采取各种综合措施进行排沙和蓄水,这一阶段的目标是把水库的总库容恢复到1600万m3。

水库泥沙冲淤的基本规律与排沙措施

水库泥沙冲淤的基本规律与排沙措施

水库泥沙冲淤的基本规律与排沙措施摘要:河流上修建水库以后,水泥随水流进入水库在库内沉积,形成水库淤积,水库淤积的速度与人库径流中的含沙量,水库的与用方式,水库的型态等因素有关。

通常位于水土流失区的水库淤积都比较严重。

由于水库淤积,库容喊小,水库的调节能力也随之喊小。

水库的淤积不仅会影响水库的综合效益和使用命,而且还会使水库上游的淹和范围圹大,两岸下水位升高,造成土地盐花,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。

关键词:水库泥沙,基本规律,排沙措施Abstract: The construction of reservoirs on the rivers, the cement flowing into the reservoir formation of reservoir sedimentation, reservoir sedimentation speed and the human library runoff sediment deposited in the bank, the reservoir and in a way, the reservoir type and other factors. Usually located in the more serious soil erosion area of reservoir sedimentation. Reservoir sedimentation, capacity shout small, the adjustment capacity of the reservoir also will call small. Siltation of the reservoir will not only affect the comprehensive benefits and the use of life of the reservoir, but also upstream of the reservoir flooded and a Kuang large range of cross-strait water levels caused by land Yanhua, swamps, while destruction of the reservoir downstream river water and sediment balance promote downstream fluvial process intensified.Keywords: reservoir sediment, the basic law of sediment measures一、水库泥沙冲淤的基本规律水库积的主要形式是壅水淤积。

二龙山水库排沙减淤论文

二龙山水库排沙减淤论文

关于二龙山水库排沙减淤的分析摘要:本文根据笔者多年工作实践,通过调查二龙山水库淤积现状及产生的危害。

关键词:水库;排沙;减淤前言阐述了水库淤积产生的原因并提出了排沙减淤的对策;加快库区流域综合治理,合理利用异重流进行排沙减淤,科学调蓄水库有效库容等。

1二龙山水库工程概况商洛市二龙山水库位于丹江上游,距商洛行政中心2km,控制流域面积965km2,为土石山区。

该工程主要由浆砌石重力坝、左右岸冲砂底孔、引水隧洞、电站、灌溉涵管等组成,为三级建筑物。

水库总库容8100万m3,有效库容3800万m3,死库容1900万m3。

在坝址上游2.5km处分为板桥河和麻街河两大支流,其中板桥河流域面积占总流域面积的61.4%,河长43km;麻街河流域面积占总流域面积的38.6%,河长38km。

二龙山水库一座集防洪保安,城市供水,旅游发电等为一体的综合利用性水库。

工程始建于1970年11月至1973年10月大坝基本竣工,2002年4月至2004年9月除险加固,经省市各级相关部门验收合格。

坝址以上拦截丹江干流及其主要支流板桥河,为土石山区。

坝址处河床宽80m,平均比降3.7%,被12m厚的砂砾石所覆盖。

流域内建有二龙山林场,库区河谷狭窄,山峦重叠,沟壑纵横,坡度较大,流域植被较好,河床稳定,坝址以上40%面积为土石山区,部分地段黄土裸露,覆盖植被为荒草和农作物。

二龙山水库泥沙主要来源于土石山区和上流来水携带。

二龙山水库建成后,使原河道天然泥沙推移特性产生了改变,库区上游来水所携带的大量泥沙在库区内淤积,使得水库的年有效兴利库容逐年减小。

影响到水库枢纽安全,发电安全,度汛安全等。

通过分析库区泥沙淤积问题,提出相应的防治措施,利用现有条件,科学合理减淤排沙,使水库泥沙淤积对水库枢纽工程影响降到最低,更好的发挥水库枢纽工程的正常效益。

2水库淤积现状及危害2.1水库淤积现状二龙山水库自建成后,先后进行淤积观测6次。

2001年后由于种种因素,未进行淤积测量。

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考【摘要】水库泥沙淤积是一个严重的问题,给水库安全和生态环境带来了挑战。

目前,水库泥沙淤积治理困难重重,需要采取综合措施加以解决。

加强流域综合治理,减少水库进入的泥沙量是重要的一步。

采取水利工程措施,提高水库淤积能力可以有效缓解该问题。

定期清淤、配合生态措施和加强监测预警也是关键措施。

结论中指出,水库泥沙淤积防治需要综合施策,各方合作共同推进。

未来,科研支撑和技术创新是治理水库泥沙淤积的关键。

通过各方合作和不断创新,才能有效解决水库泥沙淤积问题,保障水库安全和生态平衡。

【关键词】水库泥沙淤积问题、流域综合治理、水利工程、清淤、生态平衡、监测预警、风险评估、合作共进、科研支撑、技术创新。

1. 引言1.1 水库泥沙淤积问题的严重性水库泥沙淤积问题的严重性是当前水资源管理中一大难题。

随着工业化和城市化进程的加快,水库的泥沙淤积问题日益突出。

泥沙淤积会导致水库蓄水容量减小,影响水库的防洪和供水能力,同时也会影响水库周边的生态环境。

一旦泥沙淤积达到一定程度,还会对水库的正常运行和稳定性造成严重影响,甚至会威胁到水库的安全。

解决水库泥沙淤积问题迫在眉睫,需要采取有效措施加以防治。

加强流域综合治理、采取水利工程措施、定期清淤、配合生态措施以及加强监测和预警等方面都是解决水库泥沙淤积问题的重要措施。

只有深刻认识到水库泥沙淤积问题的严重性,才能推动泥沙淤积防治工作的有效开展,确保水库的正常运行和安全。

1.2 目前水库泥沙淤积治理的困难性1. 资金和技术支持不足。

水库泥沙淤积治理需要大量的资金投入和高水平的技术支持,但是目前许多地区仍存在资金紧张和技术成熟度不高的问题,导致治理工作进展缓慢。

2. 泥沙来源复杂多样。

水库泥沙淤积的泥沙来源涉及农业、工业、城市排水等多个方面,难以完全控制和清理,因此治理工作具有一定的复杂性和难度。

3. 泥沙淤积带来的环境影响。

水库泥沙淤积不仅影响水库的蓄水量和发电效率,还可能导致水质恶化、生态环境恶化等一系列问题,其治理涉及到多方面的环境保护工作,增加了治理的难度。

水库工程设计论文(五篇范文)

水库工程设计论文(五篇范文)

水库工程设计论文(五篇范文)第一篇:水库工程设计论文1水库现有病险情况及除险加固的必要性和重要性孤山子水库从1976年10月竣工至今已运行30余年,由于该水库为“文革”时期单纯依靠民工修建,工程质量标准较低,目前,工程已出现严重老化。

通过对水库运行的各项资料以及地质勘查的综合考虑,孤子山水库工程的主要建筑物还存在以下一些问题:副坝下游坝脚渗水,且形成明流,威胁副坝坝体稳定性。

溢洪道左导墙基础被掏空。

溢洪道末端出现冲坎。

输水洞进口启闭机启闭困难,闸门漏水。

输水洞出口没有消力池,冲坑越来越深,冲坑面积越来越大。

输水洞泄洪渠没有保护措施,不断吞噬耕地,且威胁左侧居民。

由此可见,为了使得孤山子水库符合国家防洪标准,对其实施除险险加固工程是非常有必要的。

孤山子水库除险加固工程建成后,将会给该地区带来明显的社会效益、经济效益和环境效益。

首先,水库保护了下游的28个自然屯、0.28万人口和700hm耕地,同时,水库与灌区配套后可使其灌溉面积增加到1226hm2。

其次,待水库工程正常运行后,周边地区可以不断发展水产养殖产业,从而增加农民的经济收入。

最后,水库的除险加固工程完工后,它将会不断的改善水库周边的自然环境,营造更好的生态环境,水库的环境效益会更加突出。

2建筑物加固设计方案针对目前孤山子水库主要建筑物存在的问题,本次除险加固工程主要对主坝、副坝、溢洪道和输水洞进行相应的加固处理设计。

2.1主坝除险加固设计主坝坝顶长168m,宽4.3m,本次设计将坝顶清基0.1m,清基后修建0.35m厚的碎石路面,该路面由10cm砂砾石垫层、15cm 石灰、炉渣、土基层和10cm的碎石修筑而成。

主坝坝顶道路长度为170m,路宽4.3m,平整路面后铺设0.35m厚的碎石路面,路面坡度为1.5%,路基材料组成与主坝相同。

背水坡用C20混凝土修筑4条混凝土排水沟,间距为50m,并在背水坡种植草皮护坡。

主坝迎水坡护坡石风化严重,现将原来的干砌护坡石拆除,新建0.1m厚的碎石反滤和0.3m厚的干砌石护石坡。

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考水库是人类利用河流资源的重要设施,它可以调节河流水量,防洪蓄水,发电等多种功能。

长期以来水库泥沙淤积问题严重,影响了水库的正常运行和利用效率。

水库泥沙淤积防治一直是水利工作者和科研人员们共同面对的难题。

在这个问题上,人们做了很多尝试和探索,但是效果并不理想。

在此,我对于水库泥沙淤积防治做一些思考,希望对解决这一难题有所帮助。

水库泥沙淤积的形成是由于长期以来河流的不良开发利用和环境破坏所致。

水库泥沙淤积防治的关键是要解决河流水土保持问题。

只有从源头上控制河流的泥沙产生,才能最终解决水库泥沙淤积问题。

我认为要加强对河流流域的生态修复和环境保护,严格控制河流的过度开发和破坏,规范河流开发利用的行为,加强对河流水土流失的监测和治理,逐步减少河流的泥沙产生,从而减轻水库的泥沙淤积问题。

对于已经形成的水库泥沙淤积,我们需要采取有效的措施进行处理。

传统的方法是进行人工清淤,但是效率低、费用昂贵。

我们需要借助现代科技手段进行水库泥沙淤积的处理。

比如利用激光雷达技术对水库淤积情况进行全面测绘,精确掌握淤积的情况和分布,从而制定出针对性的处理方案。

可以利用机械化设备进行淤积物的清理,采用吹砂、抛撒等物理方法进行泥沙淤积的处理,提高清淤的效率和降低成本。

还可以尝试利用生物修复的方法,通过种植植物等生态手段降低水库的泥沙淤积,改善水库的正常运行。

水库泥沙淤积的防治也需要借鉴其他国家的成功经验。

世界上一些发达国家在水库泥沙淤积方面有着丰富的经验,他们在水库泥沙淤积防治方面有一些先进的技术和理念,可以进行借鉴和参考。

比如一些国家通过对水库泄洪通道进行优化设计,降低泥沙淤积的速度;通过合理的水库排砂排泥设计,减少泥沙在水库内的沉积;通过生态修复,恢复水库周围的植被和生态系统,减少泥沙淤积的发生等等。

这些经验可以对我国水库泥沙淤积防治提供参考和借鉴,从而提高我国水库泥沙淤积防治的水平。

水库泥沙淤积的防治也需要政府、科研机构、水利企业等多方合作。

水库防淤排沙论文

水库防淤排沙论文

水库防淤排沙论文关键词:水库管理;预防措施;具体方法排沙方法主要有以下几种:1、滞洪排沙滞洪排沙又称壅水排沙、就是在已形成浑水水库的情况下、当然水到来时及时开启闸门、利用洪水将夹带白勺大量泥沙排到库外、并可将原来淤积的泥沙冲走一部分。

由于汛期泥沙比较集中、因此滞洪排沙、容易得到较好的排沙效果。

滞洪排沙效果的大小、主要受水流漫滩条件的影响。

由于中小洪水滞洪历时短、滩面蓄水下降快、泥沙未能充分沉落即汇入主槽、故排沙效率高、由于壅水范围远、滩面水深。

滞洪历时长、使大量泥沙在滩面上落淤、故排沙效率较低。

为了提高滞洪排沙效果、应对库水位加以适当控制、尽量使洪水不漫滩或少漫滩。

滞洪排沙效率还与开闸时间、泄量大小和滞洪历时等有关。

开闸及时、下泄量大、滞洪历时短、排沙效率高;反之则排沙效率低。

因为洪水到来时若不及时开闸、就会是库水位壅高、浑水在库内停留的时间长、泥沙就会沉降。

涨水阶段含沙量最大、排沙效率最高、所以必须掌握排沙时机、及时开闸、尽可能加大泄量。

等入库洪峰已过、排沙效率下降、就应减少泄量、以利蓄水。

由于滞洪排沙弃水量大、特别在干旱地区、为了充分利用水利资源、必须与灌溉用水密切结合、积极开展引洪淤灌、排沙弃水引入农田、充分加以利用。

2、导重流排沙不少水库在洪水入库时、产生导重流现象、可以尽量利用导重流排沙。

当导重流到达坝前时、即开启闸门、可将洪水夹带的大量泥沙排出库外、减少水库淤积。

导重流排沙效果主要与浑水流含沙量、洪峰流量和泄量大小、开闸时间、库区地形以及排沙底孔高程有关。

入库洪水流量大、导重流能够保证特续运动达到坝前、易于排沙出库。

入库浑水水流含沙量大、清浑比小、不但排沙效率大、而且弃水较少。

库区地形平顺、导重流不易扩散掺混、开闸及时、滞洪流量大、底孔偏低、均有利于排沙出库、可以提高导重流的排沙效率。

因为浑水潜入清水后、将有一部分浑水向清水中扩散、尤其是潜入点附近的泥沙、在主槽两侧滩地上大量落淤、因而导重排沙效果比滞洪排沙为低。

奴尔水库泥沙淤积现状调查及排沙措施的探讨

奴尔水库泥沙淤积现状调查及排沙措施的探讨

奴尔水库泥沙淤积现状调查及排沙措施的探讨摘要:因奴尔水库库区两岸均堆积有较厚风积粉土,一般厚5~30m,最厚者达72m以上,且结构松散,在库水冲刷及掏蚀作用下两岸发生大方量变形破坏,坍岸主要为坍塌和滑塌形式。

蓄水1年,绝大部分死库容即已淤积,经调查运行3年来坍岸已完成设计预测的方量的74%,为了保障奴尔水库防洪安全,缓解水库泥沙淤积问题,防止泄洪排沙洞洞口淤堵,减少水电站过机含沙量,通过准确测量并计算水库泥沙淤积量,提出合适的水库运行方式和排沙措施,对延长水库使用寿命和增加水库综合效益是十分重要的。

关键词:水库,泥沙淤积,排沙措施,措施探讨1.概况1.1工程概况奴尔水库是新疆策勒县奴尔河上一座集灌溉、发电综合利用任务的中等Ⅲ型工程。

水库设计淤积前总库容0.69亿m3,淤积30年后总库容0.43亿m3,正常蓄水位为2497m,死水位2465m,电站总装机容量为6.2MW,多年平均年发电量为0.217亿kW·h。

工程由拦河坝、导流兼泄洪冲沙洞、表孔溢洪洞、发电引水系统及电站厂房等组成。

最大坝高80m,泄洪发电建筑物在左岸集中布置。

1.2 库岸地质奴尔水库河谷两岸山体为低山区,海拔高程2660~3100m,河谷与两岸山体高差约200~500m,为宽“U” 型谷,谷底宽300~400m,河水由南西流向北东,库区河水高程2423~2497m,河床比降18‰,主河床宽10~60m,河漫滩宽280~390m,迴水长约4.2km。

水库库区滑坡主要位于奴尔河河谷两岸Ⅰ~Ⅳ阶地及后缘谷之上,其中Ⅲ、Ⅳ级阶左岸广泛分布,右岸零星分布。

库区两岸表层分布大量的风积粉土,下部为阶地砂砾石及西域砾岩,库区范围内构造不发育,无褶皱现象,也未发现断层,节理裂隙不发育,以玉其库龙河与奴尔河汇合口为界,可分为两部分:①坝址区至汇合口段,长约0.9公里。

左岸坡度为50°~90°,主要出露地层为西域砾岩,岸坡整体稳定,未发现有卸荷岩体;右岸边坡坡度为22°~37°,岩土体均为第四系上更新统风积粉土,据物探及钻孔资料,厚度为20~71米,粉土岸坡总体呈稳定状态,但局部已形成浅层土滑坡。

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考【摘要】水库泥沙淤积是影响水库功能和安全的重要问题,泥沙淤积的加剧给水库运行带来了诸多困扰。

本文分析了泥沙淤积的成因和目前存在的问题,提出了加强水库泥沙淤积防治的措施,包括加强水土保持,开展泥沙淤积治理技术的研究等。

同时强调科研投入和政府支持对于泥沙淤积防治的重要性。

最后总结了加强水库泥沙淤积防治的重要性,并指出未来研究方向。

通过对水库泥沙淤积问题的思考和探讨,可以为相关领域的研究和实践提供参考,促进水库泥沙淤积防治工作的顺利开展。

【关键词】水库泥沙淤积防治、原因、问题、措施、治理技术、科研投入、政府支持、重要性、未来研究方向、总结思考1. 引言1.1 问题背景水库泥沙淤积是当前水利工程中面临的一大难题,随着人类活动的增加和自然环境的变化,水库泥沙淤积问题日益突出。

泥沙淤积不仅会减少水库有效蓄水容量,影响水库的运行效率,还会造成河道断流、农田退化、生态环境恶化等问题。

由于泥沙淤积对水库运行和流域生态系统带来的巨大影响,加强水库泥沙淤积防治成为当务之急。

水库泥沙淤积的问题背景主要包括泥沙来源增多、水库建设及管理不当、流域土地利用方式不合理等方面。

一方面,随着城市化进程加快和农村工业化进程的推进,水库周边的土地利用方式发生了改变,导致了大量泥沙的输入。

一些水库的建设规划和管理未能充分考虑泥沙淤积问题,缺乏科学的治理措施。

需要通过对水库泥沙淤积产生原因的深入研究,制定科学的防治措施,实现水库泥沙淤积的有效治理。

1.2 研究意义水库泥沙淤积是中国水利工程领域长期存在的难题,给水库的防洪和供水功能带来了严重影响。

对水库泥沙淤积进行有效防治具有重要的现实意义和深远的战略意义。

研究水库泥沙淤积防治的意义不仅在于保护水库的基本功能,更在于维护水资源的合理利用和生态环境的可持续发展。

随着我国经济的发展和人口的增长,水资源供需矛盾日益加剧,水库泥沙淤积问题的解决迫在眉睫。

只有有效防治水库泥沙淤积,才能保障国家水资源的可持续利用,确保人民生活和经济的持续发展。

水库淤积及泥沙管理的可行性研究

水库淤积及泥沙管理的可行性研究

水库淤积及泥沙管理的可行性研究摘要:水库是我国重要的水利设施之一,但长时间运行后会导致淤积及沉积物堆积,从而影响水库的蓄水能力和功能。

同时,泥沙的输入和输出也是水库管理的一个重要问题。

因此,淤积与泥沙管理成为水库维护和管理的关键内容。

基于此,本文章对水库淤积及泥沙管理的可行性研究进行探讨,以供参考。

关键词:水库淤积;泥沙管理;可行性引言水库作为重要的水资源调节和利用工程,在现代社会中起到了至关重要的作用。

然而,长期以来,由于人类活动和自然因素的双重影响,水库淤积与泥沙问题日益突出。

1水库淤积与泥沙管理的必要性1.1提高水库蓄水能力通过有效管理和控制水库淤积与泥沙问题,可以提高水库的蓄水能力,确保水源供应,并满足日益增长的水需求。

1.2保护生态环境水库淤积与泥沙问题不仅对水库建设和使用产生负面影响,还可能对周边的生态环境和生物多样性造成破坏。

管理淤积与泥沙问题,有助于保护生态环境和生物多样性。

1.3促进可持续发展有效管理水库淤积与泥沙问题,可以提高水坝的寿命和使用效率,减少重复投资和资源浪费,促进可持续发展。

2水库淤积与泥沙带来的问题2.1水库容积减少水库淤积导致底部和河道中大量的泥沙沉积,使得水库的蓄水能力减弱。

由于泥沙占据了原本属于水库储水的部分容积,水库的实际可用容量大幅降低,导致水位下降,进而限制了水库的蓄水能力。

2.2水库发电效率下降水库发电是一种重要的水能利用方式,但淤积会影响水库的正常发电运行。

淤积的泥沙会导致水库入口处和出口处产生水流速度变化,造成发电机组的效率下降,影响水能利用效率。

2.3水源供应不足水库是供水的重要水源,淤积导致水库容量减少,水位下降,使得水源供应面临挑战。

特别是在旱季或干旱地区,淤积导致的水源供应不足可能引发水资源紧缺问题,影响居民和农业的用水需求。

2.4河道冲淤影响水库安全因为河流会带来大量的泥沙,而水库是河流水流的拦截,淤积使得泥沙无法顺利通过,从而被堆积在水库中。

长江上游泥沙来源及其对三峡水库的危害论文

长江上游泥沙来源及其对三峡水库的危害论文

长江上游泥沙来源及其对三峡水库的危害戴汉林[内容摘要]:长江上游自然地质条件复杂,是长江流域水土流失最为严重的地区。

本文通过对长江上游气候降水、地质地貌、人类活动等因素进行了分析,分析出滑坡泥石流、坡耕地、工程建设和矿产资源开发、植被破坏是长江上游泥沙的主要来源。

结合泥沙来源阐述了泥沙淤积对三峡水库的危害。

并提出了立法保护、退耕还林还草、水利工程拦沙等治理措施。

[关键词]:长江上游泥沙水土流失泥石流坡耕地1、引言长江上游流域矿产、森林、水能资源丰富,又有国防工业基础。

按照国家逐步开发西部的经济发展部署,上游必将逐渐成为重点开发区域。

水土保持关系到这一地区社会经济的发展,以及保护和改善生态环境的长远利益,也影响着中下游广大地区的长治久安。

2、长江上游流域概况长江干流在宜昌以上统称上游,涉及青海、西藏、云南、贵州、四川、甘肃、陕西、湖北等九省市区(直辖市、自治区),土地面积105.4万平方公里。

长江上游支流众多,水量大,嘉陵江、雅砻江、岷江、乌江、沱江等大的支流汇入。

是长江流域的生态屏障和我国主要的生态脆弱地区。

长江上游地处青藏高原的东缘,新构造运动和地壳隆升强烈,地形高差大,受东亚季风和南亚季风的交替影响,降雨丰沛且多强降雨过程,土壤侵蚀强烈,水土流失严重。

水土流失不仅使土地退化,生态恶化,严重的影响到上游地区的农业生产和社会经济发展,而且还为长江干支流提供大量的泥沙,影响到长江上游的水利水电工程和中游的防洪安全。

长江上游流域是我国水土流失最为严重的区域之一,水土流失面积约42.91万平方公里,占全流域水土流失面积的63.7%,年均土壤侵蚀量15.6亿吨[1],金沙江下游及毕节地区、嘉陵江中下游、陇南及陕南地区、三峡库区是长江流域水土流失分布最集中、程度最严重的地区。

3、长江上游泥沙来源及其产生原因滑坡、泥石流和坡耕地是长江流域水土流失的最主要来源。

长江上游有1.6万多处滑坡、4000多条泥石流沟具有灾害危险,金沙江下游的攀枝花至屏山段和嘉陵江上游支流西汉水、白龙江流域,为长江上游滑坡、泥石流集中分布区域。

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考随着经济的快速发展,水库建设得越来越多,水库的积淀不但是人类的伟大成就,还是重要的水源地和能源库。

但是随着时间的推移,水库里面的泥沙淤积问题越来越严重,它的影响不仅会影响水库的水质,还会对水利工程及其运行产生重大影响。

随着各种防治技术的不断发展及应用,防治泥沙淤积的效果也在不断提高。

本文将就防治水库泥沙淤积的若干思考进行论述。

一、加强水库的维护管理水库是基础设施的重要组成部分,长时间的运行导致了堆积在水库底部的大量泥沙,使得水库容积减少、水库的水质也随之下降、水利工程的缺陷等问题日益显现。

因此,加强水库的维护管理,在一定范围内及时清理水库底部的泥沙,对于防治泥沙淤积具有十分重要的作用。

二、加强河道的治理水库的泥沙淤积问题,不止产生于水库内部的原因,大量泥沙的进入源来自于上游河道,如果上游河道不能有效地治理,就会导致水库的泥沙淤积问题加速。

因此,我们必须要加强河道治理,防止上游的泥沙流入水库,同时为水库提供清洁的水源水。

三、引入生态防治技术生态防治技术是近年来的一项新技术,它是以生态为基础,通过植物、微生物等生物体制的相互作用,实现对环境的防治。

引入这种技术,通过植物修复、微生物降解等方法,利用生态系统对泥沙的过滤能力,达到一种良性的环境生态平衡,从而防治泥沙淤积现象。

在现实中,我们经常采用物理、化学防治技术来处理泥沙淤积问题。

物理防治包括机械开挖、刮积等手段,其效果较快,但是它的开销也较高。

化学技术则是通过添加一些化学药剂等方式,使得泥沙快速固化或溶解,从而避免泥沙淤积的问题.。

总之,水库的泥沙淤积问题是我们必须要面对的现实问题。

防治泥沙淤积需要我们从多个方面入手,加强维护管理、加强河道治理、采用生态、物理、化学等多种防治技术,从而达到防治泥沙淤积问题的目的。

相信,在全社会的共同努力下,我们一定可以处理好泥沙淤积问题,保护我们的水利资源。

《水库淤积问题的认识》课程论文

《水库淤积问题的认识》课程论文

对水库淤积问题的认识1 水库泥沙的冲淤现象和基本规律1.1库区水流形态和输沙流态库区水流形态主要有变水流态和均匀流态两种。

均匀流态的抉沙特征与一般天然河道相同,称为均匀明流输沙流态,这种流态挟带的泥沙数量沿程不变。

当来沙量与水流可以挟带的沙量不一致时,就会发生沿程淤积或沿程冲刷。

在壅水流态下,库区可以发生以下3种输沙流态:①浑水进入库区壅水段后,泥沙扩散到水流全断面,由于壅水,流速沿程递减,水流能挟带的泥沙数量也沿程递减;②入库浑水含沙较浓且细颗粒较多,则浑水进入壅水段后,不与库内清水发生全局性掺混,而潜到清水下面沿库底向下游运动,则形成所谓的异重流输沙流态;③异重流抵达坝前而不能排出库外时,异重流浑水在坝前清水水面以下滞蓄而形成浑水水库。

在望水明流输沙流态时,如泄流量很小,库区壅水程度较大,流速极小而来沙较多较细时,也会形成浑水水库输沙。

综上所述,库区不同的水流形态有着与之相应的输沙流态。

而不同的输沙流态,又产生不同的淤积形态。

1.2 水库泥沙的冲刷现象库区泥沙冲刷可分为溯源冲刷沿程冲刷和壅水冲刷3种。

1.2.1溯源冲刷。

是指当库水位下降时所产生的向上游发展的冲刷。

库水位降落到淤积面以下越低,其冲刷强度越大,向上游发展的速度越快,冲刷末端发展的也越远。

溯源冲刷发展的形式与库水位的降落情况、前期淤积物的密实抗冲性等因素有关。

1.2.2 沿程冲刷。

是指不受库水位升降影响的库段,因水沙条件改变而引起的冲刷。

即当水沙条件如流量和含沙量发生变化的时候,原来的河床就会不相适应,为了调整河床使之适应变化了的水沙条件,所发生的冲刷(或淤积,淤积时即为沿程淤积)。

1.2.3望水冲刷。

是指库水位较高而上游未来洪水的情况下。

开启底孔闸门发生的冲刷。

这种冲刷只是在底孔前形成一个范围有限的冲刷漏斗。

漏斗发展完毕,冲刷也就终止漏斗发展的大小又与淤积物固结程度有关。

末充分固结的新淤积物,易于冲刷,冲刷漏斗就较大。

1 水库治淤的必要性1.1维持水库原有功能的必要水库的功能是防洪、灌溉、供水和发电,但淤积却会给水库带来一系列危害:①水库的有效库容减少,导致水位抬高,削弱了原有的防洪能力;②有效库容减少,可用于灌溉供水和发电的水量减小;③坝前的淤积,阻碍水流进入发电机,并增加进入发电机的泥沙,从而磨损涡轮机叶片和闸门座槽;④由于淤积高过取水口,引进黄泥水,严重影响供水质量,如弯肚坑水库是一宗集防洪灌溉供水的多功能水库,年饮用取水口常抽出黄泥水,年底由于干旱露出库区河床,库区河床淤积最大厚度近,取水口两侧淤泥高出取水口约,需挖一条引水渠才能取水,该库泥沙淤积占用有效库容约,严重影响其使用寿命1.2 环境保护的必要由于水库的淤积,对周围环境引起一些影响:①水库淤积将使水库回水区的河道水位升高,相应抬高周围地区的地下水位,这样就可能导致这些地区土地的盐渍化现象,或加剧其盐碱化;②泥沙淤积会改变水库以及库尾以上河道的地形,从而改变水生生物的生存环境,可能引起水库及库区以上河道内水流的富营养化,从而使下泄的清水缺乏必要的养份;③由于淤积,加大了水库的坡降,使库内水位不断抬高,因而使因水和它引起的再淤积不断上延,引起新的淹没与浸没。

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考

关于水库泥沙淤积防治的若干思考水库对于社会经济发展和自然环境的保护有着不可替代的重要作用。

但长期以来,因为自然演化和人类活动的影响,水库中的泥沙淤积成为制约水库功能发挥和发展的重要因素。

面对泥沙淤积的问题,我们应该从多方面着手,采取综合措施,全面防治泥沙淤积问题。

首先,我们需要从源头入手,减少外来泥沙的输入。

水库的上游地区常常因为土壤开垦和不规范的开采而产生大量泥沙,甚至给水库带来致命威胁。

因此,我们可以采取各种有效措施,如在上游地区加强保护,改变人们的土地利用方式,减少采矿量等,从根本上控制泥沙的输入量。

其次,我们还需要采取有效的河道管理措施,对于水库下游来自河流的水沙进行处理。

直接进入水库的泥沙,会对水质和滞洪能力造成影响,需要针对性地采取措施,减少河道泥沙入涝的风险。

在河道管理上,可以进行河床整治或植物覆盖,使得河道流速加快,泥沙停滞减少。

此外,我们还可以使用专业的泥沙清淤设备和技术来对水库进行淤积物的清理。

具体来说,可以采用机械清淤、水下清淤或冲积清淤等多种方式。

这些清淤设备和技术可以有效地去除水库中的淤泥,提高水库的存水容量和灌溉效率。

同时,与泥沙清淤相配套的有效固碎技术也是非常重要的,将淤积物碎解成细沙颗粒并沉积底部,避免再度淤积。

最后,关于水库泥沙淤积的防治还需要三网管理和生态补偿的支持。

三网管理即指水网、土网和空网的全面管理,通过加强对水稳定性的保护、建设生态治理与保护工程,提高水构造的生态适应性和稳定性,防止水库淤积,并保持水质的稳定;而生态补偿则是重建生态平衡息息相关,如植树造林、退耕还林还草等都能有效提高生态质量并减少泥沙输入。

综上所述,要想有效地防治水库泥沙淤积问题,我们需要综合运用多种技术和手段,从源头减少泥沙入库,加强对泥沙的河道管理与清除,进行适度的生态补偿,提高三网管理水平等方面共同努力,才能真正解决水库淤积的问题,保持水库稳定、可持续发展。

水库淤积形成及其影响和应对措施2300字

水库淤积形成及其影响和应对措施2300字

水库淤积形成及其影响和应对措施2300字摘要:全球水库总库容估计7 000 km3。

但由于水库淤积导致水库库容损失严重,每年库容损失占全水库库容的0.5%~1.0%。

折合水库库容45 km?,相当于每年需要130亿美元造300座大水库才能弥补这些库容的损失。

泥沙淤积占用的有效库容与日俱增,造成巨大损失,因此,对水库泥沙淤积问题的研究刻不容缓。

作文/关键词:全球水库;淤积;有效库容;损失在天然河流上修建水库后,将会给该地区一系列的影响。

库区水位的抬高,使过水断面扩大,水力坡降变缓,水流速度减小。

这些将导致水流挟沙能力的降低,从而改变原河道的泥沙运动规律,导致大量泥沙在库区逐渐沉淀淤积。

也就是说,修建水库成为河流泥沙淤积的主要原因。

在我国华北的黄河和海河水系,水流含沙量很大,库区的淤积也就相对较高。

例如黄河三门峡水库,多年平均含沙量达37.8 kg/m?,在1960-1970年,水库总淤积泥沙达55.5亿t,使库区的库容损失高达43%。

水库泥沙淤积的对水库运用和上下游河流产生的不良影响是多方面的。

淤积使水库的调节库容减少,降低水库的调节能力以及综合利用效益。

坝前淤积,大量泥沙随水流进入库区,就会加大对过水建筑物和水轮机的磨损,降低设备安全和建筑物的使用寿命。

并且,当河流的淤积向水库推进时,也会向上游延伸,即所谓的“翘尾巴”现象。

这会增加库区的淹没面积,不仅带来大量损失,甚至有可能造成社会波动。

此外,水库向下游泄放清水,使得下游的水流挟沙力增大,从而导致下游河段的冲刷,引起水位下降,河道变形[1]。

1水库泥沙淤积的计算根据黄耀华,黄煜龄对天然河道长河段一维非稳定流的数模研究可知,泥沙运动的规律类似于水体,不仅服从连续条件,而且也服从运动方程的要求.三峡大学彭辉教授结合他们的想法,并依据非均匀质不平衡输沙原理建立水库泥沙淤积的一维数学模型,计算中,按全沙模式和划分时段、河段,逐时段、逐河段进行。

毕业一维水流泥沙冲淤方程组应满足以下方程:作文/式中,H为水位;Q为流量;,r为水能坡降;口为流速;A为过水面积;g为重力加速度;S为水中含沙量;γ为泥沙干重度;a为冲淤面积;K为系数;α为系数;m为指数;B 为河宽;t为时间;S*为水流挟沙力;ω为泥沙静水沉速;P为悬沙级配;CL为计算河段总长;X为断面等间距,一般来说L=[CL/X]=8。

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摘要:由于我国有许多河流是含沙量高、输沙量大的多泥沙河流, 水库泥沙淤积问题异常严重,所以水库泥沙淤积的研究具有重要的现实意义。

前人对水库泥沙淤积问题做了大量研究探讨,本文对我国水库泥沙淤积研究的状况和成果进行了全面的综述。

内容包括:水库泥沙淤积的形态、入库水沙条件变化引起的问题、水库变动回水区泥沙问题研究等方面,并举例国内著名的小浪底水利枢纽工程作为案例分析。

关键词:水库;泥沙;淤积问题;处理方法;小浪底工程一.引言水库泥沙淤积主要是河水挟带的泥沙在水库回水末端至拦河建筑物之间库区的堆积。

拦河筑坝后抬高了水位, 形成了在建筑物前近似水平、而在上游末端与天然河流原水面线相切的水面曲线。

水流进入库区后, 由于水深沿流程增加, 水面坡度和流速沿流程减小, 因而水流挟沙能力沿流程降低, 出现泥沙淤积。

水库淤积是水库设计和管理中的一个难题。

在河道上兴建水库会改变河流的水流条件和泥沙运动状态, 使泥沙在水库库区内淤积, 从而降低水库的使用效益, 甚至导致水库失效报废。

所以, 对水库泥沙淤积问题的研究就显得尤为重要。

二.水库泥沙淤积的形态水库泥沙淤积形态可分为纵剖面形态和横断面形态。

2.1 纵剖面形态纵剖面形态包括三角洲、锥体和带状淤积三种形态。

在库水位变化幅度不大, 淤积处于自由发展情况下, 水库淤积一般呈三角洲形态;在回水曲线较短, 入库水流在通过库段时紊动强度较大, 或含沙量较高, 含沙水流在达到拦河建筑物前泥沙来不及完全沉积情况下,水库淤积将形成锥体形态。

2.2 横断面形态横断面形态在多沙河流与少沙河流的水库中有所不同。

多沙河流上的水库普遍有淤积一大片, 冲刷一条带的特点。

淤积一大片指泥沙在横断面上基本呈均匀分布, 库区横断面上不存在明显的滩槽。

冲刷一条带指水库在有足够大的泄流能力, 并采取经常泄空的运用方式时, 库底被冲出一条深槽, 形成有滩有槽的复式横断面。

在水库淤积形态方面, 我国对三角洲形态的淤积研究较早。

这方面的成果有对官厅水库的三角洲的淤积形态及计算的初步研究, 三角洲的计算方法, 及根据非均匀悬移质不平衡输沙的规律首次从理论上详细论证了水库三角洲淤积的趋向性、形成特点、三角洲和前坡淤积比降、洲面线与水面线方程以及前坡长度等, 并得到了官厅水库资料的验证。

此外水槽试验亦证实了沙质推移质在壅水区也是以三角洲形式向前推进的。

除三角洲淤积形态外, 还有对锥体淤积形态, 从理论上给出淤积剖面近似于直线, 坝前淤积厚度与总淤积体积的近似线性关系, 带状淤积的条件, 对滞洪期锥体淤积水库的冲淤变化特征分析研究、三角洲、锥体及带状等三种淤积形态的判别方法研究等成果。

三.水库泥沙淤积的几种防治措施为了尽量减少水库的淤积,在规划设计和应用管理中,应布设必要的工程设施,制定合理的水库运用方式,一般采用“拦、排、用”处理泥沙的办法,减少泥沙淤积量,有效地发挥水库综合经济效益。

3.1水库泥沙的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,制止沟岸扩张、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h㎡,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。

3.2水库排沙减淤利用水沙运动的特性采用各种方法进行排沙,是减少水库淤积的有效方法。

水库排沙的方式主要有:滞洪排沙,异重流排沙,泄空排沙,基流排沙和机械清淤排沙等。

3.2.1滞洪排沙当入库洪水流量大于泄水流量时,会产生滞洪臃水。

滞洪期内整个库区仍保持一定的行近流速,部分粗颗粒泥沙淤积在库中,细颗粒泥沙可被水流带至坝前排出库外,这就是滞洪排沙。

滞洪排沙的效率受排沙时机、滞洪、历时、开闸时间泄量大小和洪水漫滩程度等因素的影响。

一般来说,开闸及时,滞洪历时短、下泄量大、洪水不漫滩或少漫滩,则排沙效率高汛期沙量、集中,这时利用滞洪排沙往往能得到较好的排沙效果。

如洗马林水库,在某次洪水来临时,利用滞洪排沙,进库含沙量为147kg/m³,但出库含沙量达365 kg/m³,排沙效果显著。

3.2.2异重流排沙在水库蓄水期间,当入库洪水形成潜入库底向坝前运动的异重流,若能适时打开排沙孔闸门泄放,就可将一部分泥沙排走,减少水库的淤积。

黑松林水库利用异重流排沙的7次观测结果显示,平均排沙效率为61.20%,最高达91.40%,排沙比是较高的。

异重流排沙的效果与洪水流量、含沙量、泥沙粒径、泄量、库区地形、开闸时间及底孔尺寸和高程有关。

入库洪水含沙量大,粒径细,泥沙就不易沉降,容易运移到坝前排出;另外库区地形平顺、比降大、回水短、泄量大、底孔高程低都能提高异重流排沙效率。

3.2.3泄空排沙将水库放空,在泄空过程中回水末端逐渐向坝前移动,库区原来淤积的泥沙会因回水下移而发生冲刷;特别在水库泄空的最后阶段突然加大泄量,冲刷效果便更加显著。

这种排沙方式称为泄空排沙。

泄水排沙实际是沿程冲刷和溯源冲刷共同作用的结果。

沿程冲刷消除回水末端的淤积,把泥沙带到坝前;溯源冲刷又将沿程冲刷带来的泥沙冲走排出库区,并逐渐向上游发展,逐步改变上游水力条件使冲刷能继续进行。

实际上,泄空排沙是通过消耗一定的水量换取部分兴利库容的恢复。

采用这种方式排沙要因地制宜,进行技术经济效益分析后再确定。

3.2.4基流排沙水库泄空后继续开闸,让含沙量不饱和的常流量畅泄冲刷主槽,减少库区泥沙淤积,这种排沙方式称为基流排沙。

基流排沙的特点是:冲沙量和水流含沙量自冲刷开始至终结由大到小,最终趋于相对稳定。

基流排沙的效果取决于常流量及其含沙量的大小,流量大、含沙量小,则排沙效果好。

3.2.5机械清淤在不能采取水力排沙的缺水地区和没有设置底孔的水库,可采用机械清淤的方式进行排沙。

通常采用挖泥船、吸泥泵等清淤装置,清除库区淤积泥沙。

这种方法适用于中小型水库和大型枢纽航道的清淤,其成本及管理费用较高。

以上几种方式的排沙方法,在运用时,必须因地制宜、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,才能正确处理排沙与蓄水的矛盾,充分发挥水库综合的效益。

3.2.6“蓄清排浑”运用方式的水库减淤水库拦蓄含沙量低的水流,对汛期含沙量较高的洪水则不予拦蓄,尽量排除库外。

一般对于具有一定发电、灌溉和调沙要求的水库,汛期要保持一定的低水位控制运用但不泄空,就可利用异重流和浑水排沙。

由于汛期为排沙期,既调水又调沙,可以减轻水库的淤积,在一定时段内保持冲淤平衡和长期存在一定的可用库容。

目前多沙河流水库普遍采用这种运用方式,如三门峡、恒山水库等。

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。

因此,在水库的规划设计和应用管理中,要根据水沙运动的基本规律,布设必要的工程设施,制定合理的水库运用方式,减少水库淤积,延长水库的使用寿命。

四.小浪底水库泥沙淤积现状与措施(案例分析)4.1概述小浪底水利枢纽建成蓄水后,受库水位抬高的影响,入库含沙水流受水库回水的顶托,流速下降,挟沙能力降低,部分粗颗粒泥沙先行落淤,细颗粒泥沙则潜入库底,以异重流的形式向前演进,在库底形成浑水水库。

浑水水库中的细颗粒泥沙随着时间的推移,大部分也会逐渐沉积下来。

泥沙堆积到水库后,会对水库运用方式和效益发挥产生重要影响。

小浪底水库的运用划分为3个阶段,即拦沙初期、拦沙后期和正常运用期。

拦沙初期是指水库泥沙淤积量达到22亿m³之前的运用时期;拦沙后期,库区淤积形态将形成高滩深槽,坝前滩面高程为254m,水库泥沙淤积量约为75.5亿m³;以后水库将转入正常运用期,利用254m高程以下10.5亿m³的槽库容进行调水调沙运用,长期保持254m高程以上40.5亿m³的防洪库容。

小浪底水库泥沙淤积实测资料显示,2000——2009年各年末实测泥沙累计淤积量分别为4.19亿、7.16亿、9.88亿、13.91亿14.83亿16.86亿18.86亿21.29亿22.25亿m³和24.12亿m³。

从数据看,2008年年末水库淤积的泥沙已达到拦沙初期预期的淤积量,如何延缓泥沙淤积速度、延长水库有效库容的使用寿命,长期发挥枢纽的综合效益,是摆在枢纽管理单位面前的重要课题。

通过对小浪底水库干流泥沙淤积形态的测验分析可以看出,每年汛后库区泥沙淤积部位变化较大,总体来讲泥沙淤积形态由蓄水初期的带状淤积已演变为三角洲淤积,且三角洲的洲顶在动态变化的同时不断向坝前推进。

2003——2009年实测资料显示,干流淤积三角洲的顶点平均每年向坝前推进3.69km。

2010年5月测验结果表明,目前小浪底水库干流三角洲的顶点位于黄河干流13断面,距坝21.41km,已达库区最窄河段——八里胡同进口附近。

对于小浪底水库干流横断面而言,实测资料显示的干流断面横向泥沙淤积形态一般表现为平淤,即淤积面接近水平;水库各支流断面横向淤积形式与干流类似。

同时,从小浪底水库历年干流纵向淤积剖面图也可以看出,干流泥沙淤积形态在2003年汛后出现距坝70km以上淤积抬高现象,即典型的“翘尾巴”现象,这是一种不利的泥沙淤积形态。

对支流而言,支流河口形成拦门沙坎则是另一种不利的泥沙淤积形态。

在水库运行中,无论出现那一种不利的泥沙淤积形态,严重时都会出现水库水量被分开,难以统一、有效地进行调度的被动局面。

另外,在小浪底水库运行过程中形成异重流后,在水库库底一定范围内会形成一个庞大的浑水区域,浑水中悬浮着大量细颗粒泥沙,这些泥沙颗粒在经过一段时间后会逐渐沉积到库底,从而增加水库泥沙淤积量。

如2007——2008年坝前浑水水库观测资料显示2007年汛期异重流形成的浑水水库在2008年5月塔前01断面处(距进水塔60m)仍有近7m厚的浑水层,浑水层中泥沙落淤时间是比较漫长的。

4.2泥沙淤积对水库运行的影响随着库内泥沙的淤积,小浪底水库进水塔塔前泥沙淤积高程逐渐提高并形成塔前漏斗区。

将来漏斗区滩顶高程可达254m,而进水塔大多数闸门的高程为180m,与泥沙淤积滩顶存在70余m的高差,落淤泥沙存在滑塌的风险,特别是有水流淘刷甚至发生地震时,一旦出现滑塌,将对闸门的正常启闭带来不利或严重影响。

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