官廳水庫流域水沙優(yōu)化配置與綜合治理措施研究(編輯修改稿)
2024-10-22 17:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 度出發(fā)，提出了官廳水庫泥沙治理的綜合治理措施。3 官廳水庫流域水沙綜合治理方略 以往治理方案綜述 官廳水庫庫區(qū)泥沙淤積和治理早在20世紀50和60年代就開始被有關(guān)部門所重視，進行了大量水庫水沙資料和泥沙淤積的系統(tǒng)觀測，取得了許多重要的研究成果［6，7］；隨著泥 沙淤積的不斷增加，水庫防洪問題日益嚴重，70和80年代，中國水科院、水電部北京設(shè)計院和北京水科所等有關(guān)單位對官廳水庫存在的問題及其治理措施進行了深入的研究［1，8，9］。1986年實施了攔河壩加高的防洪措施（），京津地區(qū)的防洪威脅得到緩解；并提出了15個控制媯庫河口和減緩三角洲推移的治理方案，如表3所示，相應(yīng)的工程布置如圖2所示，這15個方案可歸納為六類［1］：第Ⅰ類，上游措施（方案1—石匣里水庫方案）；第Ⅱ類，輸沙渠方案（方案5和6）；第Ⅲ類，挖泥疏浚方案（方案7和8）；第Ⅳ類，揚水方案（方案9和10）；第Ⅴ類，管洞方案（方案11114）；第Ⅵ類，排沙方案（方案15）。進入90年代，水庫攔門沙淤堵、壩前淤積等引起的供水、防洪問題越來越嚴重，中國水科院和北京市水科所等單位在前人研究的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)場調(diào)研、數(shù)學模型、實體模型及計算機可視化技術(shù)等手段，在系統(tǒng)研究官廳水庫來水來沙和庫區(qū)（包括攔門沙和壩前）淤積規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出了官廳水庫泥沙淤積的近期、中長期治理方案［5，10，11］。 流域水沙優(yōu)化配置與水庫泥沙綜合治理方略 官廳水庫存在的問題關(guān)鍵是泥沙淤積和庫容損失嚴重，而造成水庫嚴重淤積的根源主要包括以下兩個方面：一方面，官廳水庫的來水來沙特點是水少沙多，年沙量為1 732萬t；另一方面，永定河流域水資源短缺，北京用水緊張，致使官廳水庫蓄水攔沙運用，泥沙無出路。水庫泥沙嚴重淤積不僅給水庫防洪、供水和發(fā)電等造成不同程度的安全問題，而且還給水庫上游的工農(nóng)業(yè)帶來了嚴重的生態(tài)環(huán)境問題，官廳水庫泥沙綜合治理勢在必行。官廳水庫泥沙淤積嚴重的影響因素是多方面的，不僅包括來水來沙條件、邊界條件，而且還與水庫運行方式有關(guān)，因此在進行官廳水庫泥沙綜合治理的過程中，需要對上游流域水沙配置、水庫淤積特點、水庫運行方式等多方面內(nèi)容進行研究。經(jīng)過作者近幾年的深入研究，提出了官廳水庫流域水沙綜合治理措施［5］，包括上游攔沙（水土保持和水庫攔沙）、中游用沙（水沙綜合利用和優(yōu)化配置）、庫區(qū)泥沙治理（庫區(qū)疏浚）和下游排沙用沙等，這些措施之間相互聯(lián)系、相互影響，構(gòu)成了官廳水庫水沙調(diào)控的綜合措施，詳見如下的綜合治理措施示意圖［4］（圖3）?！ τ谛钏\用的官廳水庫，水庫泥沙淤積與上游來沙量成正比關(guān)系，上游來沙越多，水庫泥沙淤積越多。官廳水庫來水來沙主要取決于流域產(chǎn)沙、流域攔沙和流域用沙等幾個方面，通過流域水沙配置（如減少流域產(chǎn)沙量、增加攔沙量和用沙量），可以有效地減少官廳水庫的來沙量，達到水庫減淤的目的。減少產(chǎn)沙量主要是通過流域內(nèi)修建梯田、造林、還草等水土保持措施，提高流域的覆被度和土壤的抗蝕能力，改善流域生態(tài)環(huán)境。上游攔沙主要包括流域攔沙與河道水庫攔沙兩個方面，流域攔沙就是在提高土壤抗蝕能力的同時，加強流域內(nèi)溝道綜合防治措施的實施與配置，通過削、墊、筑、淤等改造消除不穩(wěn)定溝坡、穴洞與塌方，修筑溝邊、溝頭防護埂、蓄水池、淤地壩、排洪渠等攔、蓄、排相結(jié)合的溝道工程防治體系；河道水庫攔沙就是利用官廳水庫上游建設(shè)的各類水庫，攔截了大量的流域來沙。水庫上游用沙主要包括引水灌溉、引洪放淤、淤臨淤背等幾個方面，在官廳水庫上游河道，修建了很多引水工程，具有較大的引水能力，據(jù)不完全統(tǒng)計，河道兩岸引水能力可達3 000m3/s以上，引水的同時也引進了大量的泥沙入田，改善了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。另外，永定河為多沙河流，官廳水庫上游河道以淤積為主，寬闊的灘地滯留一定數(shù)量的泥沙，也是上游水沙配置的內(nèi)容之一。綜上所述，官廳水庫上游流域水沙配置的主要內(nèi)容包括上游水庫蓄水攔沙、灌溉引沙、河道滯沙與整治及水土保持攔沙等，流域內(nèi)水沙配置為官廳水庫的減沙和減淤發(fā)揮了重要的作用。據(jù)初步統(tǒng)計［5，12］，1950～108t，其中水庫攔沙、引水用沙、%、%、%%。雖然上游水庫攔沙和河道滯沙的比例較大，對官廳水庫減淤是有益的，但也造成上游水庫庫容的嚴重損失及河槽抬高，引起上游水庫及河道防洪和生態(tài)環(huán)境等問題惡化，這不是所希望的。因此，改善和提高上游河道及流域的灌溉引沙用沙、河道灘地滯沙用沙及水土保持攔沙等方面的攔沙和用沙能力是官廳水庫泥沙治理的重要目標，可以有效地控制進入官廳水庫的泥沙，達到減淤的目的。表3 官廳水庫泥沙治理方案簡介Table 3 Brief introductions of sediment control schemes in Guanting reservoir分類號分類名稱方案名稱
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