官?gòu)d水庫(kù)流域水沙優(yōu)化配置與綜合治理措施研究-文庫(kù)吧資料
2024-10-08 17:16本頁(yè)面
【正文】 、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(hù)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(kù)攔沙就是利用官?gòu)d水庫(kù)上游建設(shè)的各類水庫(kù)，攔截了大量的流域來沙。官?gòu)d水庫(kù)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(gè)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?gòu)d水庫(kù)的來沙量，達(dá)到水庫(kù)減淤的目的。經(jīng)過作者近幾年的深入研究，提出了官?gòu)d水庫(kù)流域水沙綜合治理措施［5］，包括上游攔沙（水土保持和水庫(kù)攔沙）、中游用沙（水沙綜合利用和優(yōu)化配置）、庫(kù)區(qū)泥沙治理（庫(kù)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?gòu)d水庫(kù)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）。水庫(kù)泥沙嚴(yán)重淤積不僅給水庫(kù)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(kù)上游的工農(nóng)業(yè)帶來了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題，官?gòu)d水庫(kù)泥沙綜合治理勢(shì)在必行。進(jìn)入90年代，水庫(kù)攔門沙淤堵、壩前淤積等引起的供水、防洪問題越來越嚴(yán)重，中國(guó)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(chǎng)調(diào)研、數(shù)學(xué)模型、實(shí)體模型及計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)等手段，在系統(tǒng)研究官?gòu)d水庫(kù)來水來沙和庫(kù)區(qū)（包括攔門沙和壩前）淤積規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出了官?gòu)d水庫(kù)泥沙淤積的近期、中長(zhǎng)期治理方案［5，10，11］。3 官?gòu)d水庫(kù)流域水沙綜合治理方略 以往治理方案綜述 官?gòu)d水庫(kù)庫(kù)區(qū)泥沙淤積和治理早在20世紀(jì)50和60年代就開始被有關(guān)部門所重視，進(jìn)行了大量水庫(kù)水沙資料和泥沙淤積的系統(tǒng)觀測(cè)，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(kù)防洪問題日益嚴(yán)重，70和80年代，中國(guó)水科院、水電部北京設(shè)計(jì)院和北京水科所等有關(guān)單位對(duì)官?gòu)d水庫(kù)存在的問題及其治理措施進(jìn)行了深入的研究［1，8，9］。水質(zhì)污染的同時(shí)，庫(kù)區(qū)泥沙污染也較嚴(yán)重，特別是庫(kù)區(qū)底部的淤泥污染。與1949年相比，北京市總用水量增長(zhǎng)了40倍，其中工業(yè)用水增長(zhǎng)了31倍，城市自來水用量增長(zhǎng)了85倍。如不經(jīng)常提閘泄水，泄洪洞有被泥沙淤埋廢除的危險(xiǎn)；同時(shí)電站引水含沙量有所增大，使水輪機(jī)磨損加劇、壽命縮短，隨著下泄供水含沙量增大，工業(yè)用水處理的負(fù)擔(dān)也相應(yīng)增加。官?gòu)d水庫(kù)正常高水位下的回水末端約在距壩25km的夾河村附近，由于泥沙的劇烈淤積，使淤積末端不斷向上游延伸，20世紀(jì)80年代洋河淤積末端距壩約35km，桑干河淤積末端距壩約31km，淹沒損失明顯擴(kuò)大；隨著淤積末端向上游延伸，使河床高于兩岸地面，兩岸地下水位抬高，造成庫(kù)周土地鹽堿化面積不斷擴(kuò)大。官?gòu)d水庫(kù)向首都供水主要依靠媯水河庫(kù)區(qū)的調(diào)節(jié)庫(kù)容，坎頂高程迅速抬高到474m，造成攔門沙淤堵媯水河口，104m3，大大降低了媯水河庫(kù)容的調(diào)節(jié)作用，水庫(kù)的防洪、供水等效益都受到嚴(yán)重影響。 1986年水庫(kù)大壩加高到492m，雖然增大了防洪庫(kù)容，但仍難于滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，直接威脅著北京和天津等地的防洪安全。 官?gòu)d水庫(kù)存在的主要問題 嚴(yán)重的泥沙淤積造成了水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)降低、供水無保證、庫(kù)周淹沒損失擴(kuò)大，以及影響泄洪建筑物的安全和發(fā)電供水質(zhì)量等一系列問題［4，5］。在攔門沙的不同發(fā)展階段，三角洲淤積和異重流淤積所起的作用是不同的。Delta sedimentation of the Guanting reservoir from 1955 to 1997三角洲部位異重流前坡段頂坡段尾坡段媯水庫(kù)淤積量/106m所占百分?jǐn)?shù)/% 另外，由于官?gòu)d水庫(kù)特殊的邊界條件（永定河庫(kù)區(qū)和媯水河庫(kù)區(qū)以狹窄的媯水河連通）和水沙條件（永定河來水來沙量遠(yuǎn)大于媯水河），泥沙在媯水河口附近淤積形成攔門沙。其中90%以上的泥沙淤積在永定河庫(kù)區(qū)，使永定河庫(kù)區(qū)的調(diào)節(jié)庫(kù)容大大減少?！ 」?gòu)d水庫(kù)淤積發(fā)展以典型的三角洲形態(tài)向前推進(jìn)（如圖1所示），淤積三角洲頂點(diǎn)逐漸從50年代末的永1022+1斷面移至60年代的永1010+2—永1010斷面，然后再移至70年代 至90年代的永1010—永1009斷面或者以下，且隨著水沙條件、主流河勢(shì)和水庫(kù)運(yùn)行水位的變化而上提下挫或左右擺動(dòng)，特別是在1970～1990年期間尤為突出。s1設(shè)計(jì)洪水位/m設(shè)計(jì)洪水位/m2 9606 000校核洪水位/m校核洪水位/m560560汛期水位／m汛期水位／m2 官?gòu)d水庫(kù)泥沙淤積及存在的主要問題 官?gòu)d水庫(kù)泥沙淤積 一方面，官?gòu)d水庫(kù)來水來沙條件的主要特征是水少沙多，另一方面，水庫(kù)長(zhǎng)期采用蓄水?dāng)r沙運(yùn)用方式，造成嚴(yán)重的泥沙淤積問題。s1校核洪水/
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