水库自动化自吸式管道(廊道)排沙技术构想.pdf

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1、第３７卷第４期人民黄河Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．４２０１５年４月ＹＥＬＬＯＷＲＩＶＥＲＡｐｒ．，２０１５【工程建设管理】水库自动化自吸式管道（廊道）排沙技术构想耿乃立（陕西省水利厅对外合作与科技处，陕西西安７１０００４）摘要：以陕西省水库为例，阐述了解决水库泥沙淤积问题的迫切性和必要性，分析了排沙底洞等排沙技术措施的局限性。通过分析“自排沙廊道”专利技术的优点以及目前国内自动控制、机械制造技术水平，提出了将自动控制技术融入“自排沙廊道”专利技术的自动化自吸式排沙管道（廊道）技术构想：①对于已淤积水库，研发可在原有排沙洞进口延伸的管道，扩大排沙洞影响范围；②对于新建水库，在库区内增建自吸式管道（廊道

2、）排沙系统，将网络状管道铺设于库底，在管道不同位置上设置排沙孔，通过电动控制这些排沙孔的有序启闭来实现高效排沙。最后，对这项技术的研发工作提出了相关建议。关键词：管道（廊道）排沙；自动化控制；排沙技术；水库中图分类号：ＴＶ１４５文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１３７９．２０１５．０４．０３１泥沙淤积是多沙河流上水库工程不可避免的问１９７８年的最大值１１９３座，至１９９３年１５年间共淤满题。黄河是世界上含沙量最大的河流，而陕西省近报废１８６座，水库数量逐渐下降至１００７座。１９９４年６５％的国土面积属于黄河流域，水库淤积问题更是一汛后又淤积报废了１８４座，水库数量

3、减少为８２３座。大难题。笔者认为，应将自动测控技术融入到传统排到２００３年水库数量下降至７３０座。”沙技术中，攻克自动化自吸式管道排沙技术难关，以求泥沙淤积不仅使得很多水库降等或淤满报废，而科学、有效地解决水库泥沙淤积问题。且即便是未达到降等或报废程度的水库，有效库容也明显减少，直接影响蓄水兴利效益的发挥，也使得不少１陕西省水库淤积情况水库防洪能力逐年降低，极易造成跨坝失事。以无定１９７９—２０１２年，陕西省每年因泥沙淤积而损失库河为例，现有２４座中型水库中，有１４座水库的防洪标容４２５８万ｍ３，虽然新建了不少水库，但水库总数、总准已不满足要求，其中杨伏井、营盘山、新桥等水库防库容及有效兴利

4、库容却明显减少。水库总数由１９７９洪标准不足１０ａ一遇，若遇较大洪水则不但可能发生年的１４９５座（不包括水电站水库，下同）减少至２０１２连锁溃坝，危及下游地区的防洪安全，而且水库群５０ａ年的１０４２座，扣除泥沙淤积后全省水库总库容由来拦截的大量泥沙将重新下泄入黄，大大加重三门峡、１９７９年的３５．０亿ｍ３减少为２０１２年底的２２．４亿ｍ３小浪底两水库以及黄河下游河道的淤积。（其中有效兴利库容仅为３泥沙淤积还容易堵塞水库泄洪底孔或输水洞进１６．６亿ｍ）。口，进而发生险情。如陕北王瑶、中山川等水库由于淤１．１水库淤积报废情况文献［１］记载：“截至１９７９年底，全省共建成水库积面分别高出泄水洞进口

5、几十米，因此多次发生洞堵３，淤积约３险情。另外不断增加的泥沙淤积对重力坝、拱坝的推１４９５座，总库容４３．７５５亿ｍ８．７３亿ｍ，占总库容的３力逐渐增大，对坝体的稳定产生了不利影响。淤积泥２０．１％，扣除淤积后总库容约为３５亿ｍ。仅１９７９年一年，全省共淤损库容达１．１５６亿ｍ３。百沙还对水电站水轮机、输水管道等造成了严重磨损。万ｍ３以上水库的淤积，以陕北最为严重，其淤积量占泥沙淤积在水库内，一方面会对下游河道造成不利影总库容的３１．３％，关中占１３．８％，陕南占７．２％。”文响，会因下泄水流挟沙力增大，造成下游河槽下切加献［２］记载：“１９９３年至２００３年１０年间，陕西省中型剧；另一方面

6、在水库排沙时又可能造成下游河道回淤，水库座数由于淤积影响减少了９座，由６２座减少为给下游河道带来一系列问题。如商洛市二龙山水库５３座。小（一）型水库总数由１９７９年的最大数量２８０收稿日期：２０１４１１１７座，至作者简介：耿乃立（１９６４—），男，山西永济人，高级工程师，研２００３年底减少为２２９座，２４年间由于水库淤积究方向为防汛与水库工程管理。报废、降低等级共减少５１座。小（二）型水库总数由Ｅｍａｉｌ：１７２３０１１３５＠ｑｑ．ｃｏｍ·１２３·人民黄河２０１５年第４期２００２年因除险加固施工而泄空水库，排出泥沙近７０２．２巩固已建水库效益，比新建水库更经济万３ｍ，其中８０％淤积在下游５

7、ｋｍ范围内，淤积物堵塞解决水库泥沙淤积问题，恢复原有库容，维持水库了城区水源井的地下水补给通道，造成商州市近１０万原有功能和已经形成的局部生态，利用好已建成灌区，人吃水困难。巩固发挥好水库原有兴利效益，比新建水库更经济合１．２陕西省水库现有有效兴利库容分析算。新建水库从规划、设计、征地和移民搬迁到工程施陕西省水库工程大多修建于２０世纪六七十年代，工、新建灌区和管理设施、组建管理机构，整个过程往水库总数于１９７