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《水利建設(shè)與管理雜志》2015年第六期

1對(duì)策探析

為解決鬧德海水庫(kù)泥沙淤積問(wèn)題，提出以下對(duì)策:

1.1開展實(shí)驗(yàn)室河工模型試驗(yàn)，建立河流數(shù)學(xué)模型水庫(kù)淤積主要包括淤積的數(shù)量、部位和形態(tài)三個(gè)方面的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，河工模型的實(shí)際運(yùn)用已逐漸趨于成熟，并取得了廣泛認(rèn)同，尤其是對(duì)于某些復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行物理模型試驗(yàn)一直是研究和解決該類問(wèn)題最重要和最有效的方法，在實(shí)踐中已經(jīng)得到長(zhǎng)期應(yīng)用和發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，河流數(shù)學(xué)模型近年來(lái)得到了較快的發(fā)展，并在三門峽、小浪底、三峽等重大水庫(kù)得到了應(yīng)用。因此，開展實(shí)驗(yàn)室河工模型，也應(yīng)成為鬧德海水庫(kù)泥沙淤積研究的一個(gè)重要手段。

1.2利用河工模型試驗(yàn)結(jié)果或水庫(kù)泥沙研究成果，開展調(diào)水調(diào)沙實(shí)踐所謂水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙，就是在充分考慮水庫(kù)下游河道輸沙能力和水庫(kù)排沙能力的情況下，利用水庫(kù)的調(diào)節(jié)庫(kù)容對(duì)河流的徑流和泥沙作適時(shí)的蓄存和泄放，使目前不協(xié)調(diào)的水沙關(guān)系變?yōu)橄鄬?duì)協(xié)調(diào)的水沙關(guān)系，有利于河道輸沙，減輕水庫(kù)庫(kù)區(qū)及其下游河道泥沙淤積，同時(shí)兼顧水庫(kù)興利效益的發(fā)揮。在鬧德海水庫(kù)實(shí)際調(diào)度工作中，應(yīng)利用河工模型成果或水庫(kù)泥沙淤積研究成果，進(jìn)行調(diào)水調(diào)沙實(shí)踐，以積極探尋水庫(kù)水沙規(guī)律，建立相適應(yīng)、相協(xié)調(diào)的水沙關(guān)系，為水庫(kù)科學(xué)調(diào)度提供依據(jù)。

1.3加強(qiáng)水情和沙情觀測(cè)鬧德海水庫(kù)流域內(nèi)水沙特點(diǎn)為暴漲暴落、沙峰尖瘦。水庫(kù)上游有3個(gè)入庫(kù)控制站，還有11.44%的未控區(qū)，入庫(kù)的洪水泥沙過(guò)程很難得到準(zhǔn)確的觀測(cè)和預(yù)報(bào)，直接影響了水庫(kù)的合理調(diào)度。而水沙過(guò)程的準(zhǔn)確觀測(cè)是水庫(kù)精準(zhǔn)調(diào)度、高效排沙的基礎(chǔ)，因此建議建立水沙因子觀測(cè)站，增加匯流后的流量和含沙量觀測(cè)，完善出庫(kù)和下游河道水沙觀測(cè)，做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，為水庫(kù)合理調(diào)度、科學(xué)分析水庫(kù)輸沙規(guī)律提供基礎(chǔ)支撐。

1.4增加異重流觀測(cè)鬧德海水庫(kù)庫(kù)區(qū)比降大、洪水期入庫(kù)含沙量大，容易形成異重流。根據(jù)異重流排沙比與庫(kù)區(qū)地形的關(guān)系，鬧德海水庫(kù)平均排沙比可達(dá)40%。長(zhǎng)期以來(lái)庫(kù)區(qū)缺少異重流觀測(cè)，直接影響了水庫(kù)調(diào)度和異重流排沙效果。因此，應(yīng)該:盡快建立水沙因子觀測(cè)站，恢復(fù)同步水位觀測(cè)站，進(jìn)行汛期特別是洪水期回水末端和壩前段含沙量垂向分布觀測(cè)，觀測(cè)異重流潛入條件，積累異重流觀測(cè)基礎(chǔ)資料，研究鬧德海水庫(kù)異重流形成、輸移規(guī)律，為確定閘門開啟時(shí)機(jī)、及時(shí)進(jìn)行異重流排沙提供技術(shù)依據(jù);開展回水變動(dòng)區(qū)河床沖淤變化分析，及時(shí)掌握水庫(kù)淤積上延發(fā)展情況。

1.5開展水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用方式研究對(duì)于多泥沙河流上的水庫(kù)，調(diào)度運(yùn)用方式將直接影響水庫(kù)的使用壽命。由于水庫(kù)流域內(nèi)2000年以來(lái)超過(guò)100m3/s的洪水很少，且持續(xù)時(shí)間短(多在3h之內(nèi))，所以水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用多采用入庫(kù)等于出庫(kù)泄流方式(當(dāng)入庫(kù)流量小于100m3/s時(shí)，入庫(kù)等于出庫(kù))，泄流設(shè)備全開情況幾乎沒有發(fā)生過(guò)(當(dāng)入庫(kù)流量大于100m3/s時(shí)，全開泄流設(shè)備)。因此，應(yīng)進(jìn)一步開展水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用方式研究，以探討更加科學(xué)有效的調(diào)度運(yùn)用方式，從而解決排沙與興利的矛盾。建議:開展分流量級(jí)運(yùn)用方式研究，將水庫(kù)上游來(lái)水進(jìn)行分級(jí)，再根據(jù)來(lái)水的不同量級(jí)確定壩前運(yùn)用水位(目前應(yīng)用分流量級(jí)來(lái)解決水庫(kù)淤積的水庫(kù)較多，如:嘉陵江東西關(guān)水庫(kù)、龔嘴水庫(kù));進(jìn)一步分析2000年以來(lái)入庫(kù)水沙規(guī)律，合理確定敞泄控制條件(流量級(jí)、敞泄時(shí)間等)。

1.6開展水庫(kù)排沙和攔沙設(shè)施研究通過(guò)分析，當(dāng)洪水期流量大于90m3/s敞泄時(shí)水庫(kù)仍然為淤積，長(zhǎng)期下去可能會(huì)影響水庫(kù)的興利庫(kù)容。為減輕庫(kù)區(qū)淤積，確保水庫(kù)興利效益的發(fā)揮，建議在適當(dāng)位置增建排沙洞，將泥沙直接排出水庫(kù)。為此，建議:開展排沙設(shè)施研究，可選擇合適位置進(jìn)行排沙洞的位置、形式、布局、排沙效果、實(shí)施可行性等方面的研究和論證;開展多沙支流修建子水庫(kù)研究，攔截洪水期泥沙的同時(shí)也可作為儲(chǔ)備水庫(kù)，對(duì)于鬧德海水庫(kù)更具有現(xiàn)實(shí)意義。

1.7其他措施積極爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)上下游水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，人為增加有效洪峰歷時(shí)，提高排沙效率;加強(qiáng)柳河流域降雨、產(chǎn)流、產(chǎn)沙、洪水傳播等分析，為鬧德海水庫(kù)洪水期調(diào)度提供科學(xué)依據(jù);開展淤積極限研究。根據(jù)柳河流域水沙變化發(fā)展趨勢(shì)，研究低限庫(kù)容和下游河道允許淤積高程紅線，以及維持該極限的減淤措施;工程措施和生物措施相結(jié)合，加強(qiáng)柳河流域水土保持，從根本上解決柳河泥沙問(wèn)題。

2結(jié)語(yǔ)

作為柳河上唯一已建的控制性水利工程，鬧德海水庫(kù)運(yùn)用70余年對(duì)促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)上下游沿岸百姓生命安全發(fā)揮了重要作用。柳河是一條多泥沙河流，因此在研究探討鬧德海水庫(kù)泥沙淤積問(wèn)題的同時(shí)，也應(yīng)綜合考慮下游河道減淤問(wèn)題。

作者：蘇秀穎 單位：遼寧省鬧德海水庫(kù)管理局