丹江口水库排沙清淤方法探讨

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1、丹江口水库排沙清淤方法探讨　　闻名中外的都江堰已有两千多年的历史，它之所以能长期运用良好，其中有一个主要原因是：在岷江的出山口处的江心垒砌的鱼嘴因势利导分水、分沙；在引水口上江湾凸岸处修建的飞沙堰有利排沙；平均每年人工清淤近100万m3.可见都江堰枢纽非常重视泥沙处理，也正是排沙清淤保持了该枢纽工程的生命力。还有一些运行良好的水利枢纽工程，也都修建了排沙工程和采取了清淤措施。因此可以说，排沙清淤是保证水利枢纽工程能长期运用良好的主要措施。　　丹江口水库是一座大型蓄水型水库，绝大部分来沙被拦蓄在库内，大量的淤积泥沙对水库的正常运行构成了潜在的威胁，消除这种潜在威胁的主要方法是排沙清淤。丹江口水库

2、，在减少入库泥沙方面已做了大量的工作，如：水土保持、小流域治理、子水库修建和支沟拦沙等，但在清除进入水库和已淤积在水库中的泥沙方面，还没有引起足够的重视，基本处于任其发展状况。本文根据丹江口水库的自身特性，论述了丹江口水库排沙清淤的必要性；提出了在丹江口水库变动回水区及其附近修建排沙清淤工程和采用机械挖沙清淤以及多种方法有机结合清淤的设想，并对其布置方法进行了探讨。　　座落于汉江中上游、丹江入汇口下游km的丹江口水库，是丹、汉两江并联水库。控制汉江流域面积万km2，占汉江流域面积的60％；坝址多年平均径流量为398亿m3，占汉江流域总径流量的70％。坝址多年平均输沙量亿t.丹江口水库死水位13

3、9m，相应库容为亿m3；正常蓄水位157m，相应库容亿m3，相应回水长：汉江库区km，丹江库区85km.　　根据多年的实测资料可知，丹江大坝蓄水后98％的来沙被拦蓄在库区内。按每年1亿t来沙量计算，从1968年蓄水至今，淤积在库区内的泥沙约20亿m3，占死库容％，占总库容％。　　丹江口水库的淤积泥沙，在20世纪90年代以前主要分布在变动回水区和变动回水区与常年回水区的交界处。1983年特大洪水之后，近20年中，大多年份水库来水为平、枯水年，每年有较长时间处于低水位以下运行。长时间低水运行，导致变动回水区在河流的造床作用下形成了新的天然河道形态。在新的天然河道中，有的河段已达到平衡状态，有的已达

4、到准平衡状态。变动回水区的这种演变发展，使得入库和原变动回水区的大量泥沙快速移至常年回水区，结果加快了有效库容的淤积速率。如果这种情况继续下去，将会影响水库的正常运行。　　丹江口水库虽在规划设计中预留亿m3的死库容作为堆沙库容，这自然不失为解决泥沙淤积问题的一种途径，甚至是现时可行之途径。但来沙无尽，库容几何？由上述水沙特性和淤积状况资料可知，丹江口水库库容损失的速度是惊人的，如果任其发展，在不远的将来丹江口水库会成为一座堆满淤泥的死库，到那时，将给汉江流域乃至中国带来不可估量的损失。因此，对丹江口水库进行排沙清淤治理是非常必要的，也是养护丹江口水库库容的必然选择之法。　　对于蓄水型的丹江口水

5、库，在库容养护方面，最理想的做法是在水库开始蓄水运行时就应该开展投资少、施工难度小、见效快的“防治型”排沙清淤治理。也就是说：要未雨绸缪，积极防护，不能把调节库容淤满时出现的问题留给子孙后代来解决。丹江口水库运行30多年，死库容淤积近1/3，现开展清淤治理已属晚矣。但淤积泥沙还未影响到水库的正常运行，尚能尽快实施，还能较容易地遏止泥沙淤积向常年回水区扩散的趋势；否则隐患丛生、治理就更加困难。　　因此，对丹江口水库进行排沙清淤治理，不但势在必行，而且还应尽早实施。　　丹江口水库作为南水北调中线工程的源头水库，在南水北调中线工程竣工运用后，防洪、调水将成为水库的主要功能。防洪、调水产生的社会效益和

6、经济效益是巨大的。而满足正常防洪、调水是以一定库容作基础。保证一定库容的重要措施是排沙清淤。因此，清除丹江口水库库区淤积泥沙，保证水库具有一定库容、延长其使用寿命，不但有重要的经济意义，而且有更重要的社会意义。　　然而，对处于正常运行水库进行排沙清淤，往往得不到人们的重视。有一个重要原因是人们认为：清除库区中淤积泥沙的费用高于修建同体积水库的费用。对此，笔者有不同的看法。笔者认为：大型水工建筑物对地址的选择上往往具有惟一性。也就是说，在某个流域内某一位置所修建的水利枢纽，其效能具有唯一性。例如：当丹江口水库淤死废弃后，在汉江流域很难再建一座与丹江口水库效能等同的水库。另外，淤死废弃后的水库不但

7、不能创造效益，而且还会危害环境，还需投入治理和管理费用。因此，清除库区中淤积泥沙所产生的效益是长远的，是不能与修建同体积水库的费用等比的。况且还可采取早期治理、分散投资和对清除物综合利用来降低成本投入。　　水力排沙清淤是根据水流的运动规律，利用水流所具有挟沙能力的特点，按照人们的意愿，通过水工建筑物把库区的泥沙排到指定的区域内。在利用水力排沙方面，丹江口水库采用深孔泄洪排沙。深孔泄洪排沙，只能排走