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新疆头屯河流域管理局 新疆昌吉 831100
摘要：为了提高水库运行的综合效益，确保其充分发挥蓄水防洪的作用，必须要对水库泥沙淤积问题给予高度重视，采取措施处理已经淤积的泥沙，并做好防治措施，减少泥沙淤积对水库带来的影响。本文以头屯河水库为例，通过分析水库泥沙淤积造成的危害，探究了该水库采取的泥沙淤积处理措施及取得的成效，并对今后的泥沙淤积防治策略进行了探讨，以供国内同类水库工程参考借鉴。
关键词：水库；泥沙；淤积；处理；防治
在水库的蓄水排水过程中，常常会有泥沙随着水流进入水库并沉积，长期以往就会造成泥沙淤积。若水库泥沙淤积严重，不但会减小水库的库容，削弱水库蓄水能力，而且还会影响水库的调节能力和使用寿命，从而使水库的综合效益大打折扣。除此之外，水库泥沙淤积严重，也容易导致水库上游两岸的地下水位上升，造成当地土质的盐碱化和沼泽化，同时对水库下游河道的水沙平衡也会带来严重影响。基于此，重视水库泥沙淤积的防治十分有必要。
一、头屯河水库泥沙淤积逐年增加造成的危害
头屯河水库自1970年蓄水运行后，为保证“八钢”工业水质要求，长期违背“蓄清排浑”运行原则，一直保持高水位运行，近三十年来无法正常排沙，截止目前，累计淤积量已高达1530.93万m3，水库库容淤损率高达76.55%，有效库容仅剩499.07万m3，水库主槽两侧淤积滩面平均高程达985.07m，主槽纵坡平均为6.6‰，已经成死滩活槽形态，涵洞进口泥沙漏斗陡峻边坡为1：5，最高淤积厚度30米以上，经常出现淤积物坍塌淤堵涵洞和隧洞口造成停水事故，泥沙压力还造成两个洞口检修闸门和塔架倒塌破坏，不但无法保证“八钢供水”水质要求，而且对水库大坝安全造成威胁。由于泥沙累计淤积量不断增加，出现淤堵事故的频率越来越高，造成的险情越来越严重，有效库容越来越少，按此淤损速度发展，水库将濒临报废，灌区工农业生产将遭受严重损失。因此水库清淤排沙成为当时最紧迫的任务。
二、头屯河水库泥沙淤积的蓄清排浑处理
自2002年开始，头屯河水库进入了有计划的“蓄清排浑”运行阶段，针对不同的运行期和不同的水位变化，采取各种综合措施进行排沙和蓄水，这一阶段的目标是把水库的总库容恢复到1600万m3。
根据运行期不同时段的具体情况，采取洪水期泄洪排沙的方法，春灌和秋灌后枯水空库时采取低水位“泄空冲沙”、高渠拉沙及横向切蚀冲沙的方法。枯水期流量很小时，上游进库段采取机械采挖的方法将大颗粒砾石卵石运出库外，降低进库段河床，防止大量推移质入库。在蓄水期高水位时采取滞洪排沙、异重流排沙和浑水水库排沙等多种方式综合运用，取得显著效果，恢复了“蓄清排浑”的运行原则。同时本着泥沙出库不危害下游灌区的原则，通过滩地放淤，下游取沙坑回淤以及在渠首以上筑拦沙坝，进库段挖沙建筛砂场生产建筑用砂等方法，尽量减少泥沙对下游渠道和农田的危害，在总干渠、灯笼渠和八钢库外引水龙口修建“排沙漏斗”，使90%以上的泥沙不进入渠道和灌区，取得了较好的效果，但从河道泄入猛进水库的排沙水，其悬移质含量较大，还是给猛进水库造成了一些压力。
目前，头屯河水库总库容已增加到1784万m3，有效库容已达1441.5万m3，远远超过了“项目”初期制定的目标。随着头屯河水库“除险加固项目的完成”和“八钢库外供水系统的完善”，加上水库“蓄清排浑”运用原则的进一步落实，完成恢复库容到1800万m3的目标指日可待，最终把库容恢复到2000万m3也是可能的。
三、头屯河水库泥沙淤积的防治措施
1、注重水土保持，减少泥沙入库
解决水库泥沙淤积问题的根本防治方法就是减少泥沙入库，而最好的方法就是水土保持。良好的水土保持措施不仅能够保护水资源，保护土壤资源，同时还能够拦截泥沙，使泥沙入库量大为减少。水土保持的方法有很多种，其中生物方法就是多种植树木草地等植物，除此之外，还有农业以及工程两方面措施。具体选择哪种措施，需要按照水库泥沙淤积的具体情况而定。其中最为常见的方法有合理耕地、修筑堤坝等。
2、科学合理运用防治措施减少水库淤积
2.1引洪放淤。比较常见的有引洪淤灌、洼地放淤等。此种方法不仅能够营造农田，还能够改善土壤性质，同时大幅度减少水库淤泥量。
2.2蓄清排浑。头屯河水库中淤积的泥沙，绝大部分都在汛期，特别是汛期来临之前的几次洪水夹带来的。蓄清排浑简单的说，就是在汛期，工作人员运用空库迎汛的方式或者是降低水位的方式来减少水库淤泥。如果洪水中有大量的泥沙，工作人员就可以使用排沙设施来减少淤泥，其中比较有效的排沙设施有排沙底孔以及输沙隧洞等。如果河中并没有很多的含沙量，工作人员就需要拦蓄径流，进行蓄水。除了上述两种方法外，工作人员还可以借助并联与串联水库的方法来实现蓄清排浑。此外，引清入库、修建渗水坝都能够达到蓄清排浑的目的。
2.3拦洪蓄水。此种方法主要适用在库容比较大，泥沙淤泥程度不大的水库中。拦洪蓄水就是指常年蓄水，即便是非汛期，也需要进行拦蓄基流，而在汛期则直接拦蓄洪水，而后再按照水库实际情况排放水量。因为水库常年蓄水，因此泥沙淤泥速度比其他水库相比更快，这会缩短水库的使用年限，因此一般情况下，工作人员都会将此种方法与蓄清排浑方法共同使用。
2.4异重流排沙。如果水库正处于蓄水状态，洪水中存有很多泥沙时，清水与浑水之间因为比重有比较大差异，因此两者之间基本上不掺和。通常情况下，都是浑水进入到水库底部，同时向坝前运行。如果在此时工作人员能够将底孔闸门完全的打开，将所有的浑水都排泄到水库之外，就能够有效的解决水库泥沙淤积问题。因为水库蓄水与异重流排沙位置并无多大关系，因此水库在汛期时，也能够具备相应的调蓄能力，不会出现弃水现象。也正是因为如此，此种方法比较适用在水流短缺或者是难以将泥沙完全泄空的水库中。
3、清浑分治
由于水库地形条件和泥沙在时间上和空间上分布不均匀，对水库上游来的清水和浑水采用分而治之的办法。大体有以下两种方式：
3.1绕库排浑法
在水库回水末端筑一拦洪坝，并在坝身设底孔闸，绕库修排洪渠道渠首与拦洪坝衔接，下游与水库的溢洪道想通。汛期洪水到来时，关闭底孔闸，高含沙洪水通过排洪渠道及溢洪道泄入下游，洪水过后，开闸引基流清水入库兴利。
3.2子母水库
在水库上游再修一座子水库，子母水库串联运用，上游子水库起拦沙作用，以减少母水库的泥沙数量。此外，还可以利用子水库下泄的水流冲刷母库中前期淤积，达到进一步减少母水库泥沙淤积目的。
四、结束语
水库泥沙淤泥具体的解决方法需要工作人员按照实际情况来进行选择，可以选择一种方法，也可以选择几种方法共同使用。本文以头屯河水库的泥沙淤积情况为背景，详细探讨了水库泥沙淤积的处理和防治措施，仅供参考。
参考文献：
[1] 冯慧.小浪底水库异重流排沙研究[J].水利科技与经济.2015（10）
[2] 李鹏宇.水库淤积的治理[J].黑龙江科技信息.2014（03）
[3] 江会昌，林木松，赵彦波，韩卓雄.水库泥沙的资源化利用初探[J].人民长江.2012（S1）
摘要：为了提高水库运行的综合效益，确保其充分发挥蓄水防洪的作用，必须要对水库泥沙淤积问题给予高度重视，采取措施处理已经淤积的泥沙，并做好防治措施，减少泥沙淤积对水库带来的影响。本文以头屯河水库为例，通过分析水库泥沙淤积造成的危害，探究了该水库采取的泥沙淤积处理措施及取得的成效，并对今后的泥沙淤积防治策略进行了探讨，以供国内同类水库工程参考借鉴。
关键词：水库；泥沙；淤积；处理；防治
在水库的蓄水排水过程中，常常会有泥沙随着水流进入水库并沉积，长期以往就会造成泥沙淤积。若水库泥沙淤积严重，不但会减小水库的库容，削弱水库蓄水能力，而且还会影响水库的调节能力和使用寿命，从而使水库的综合效益大打折扣。除此之外，水库泥沙淤积严重，也容易导致水库上游两岸的地下水位上升，造成当地土质的盐碱化和沼泽化，同时对水库下游河道的水沙平衡也会带来严重影响。基于此，重视水库泥沙淤积的防治十分有必要。
一、头屯河水库泥沙淤积逐年增加造成的危害
头屯河水库自1970年蓄水运行后，为保证“八钢”工业水质要求，长期违背“蓄清排浑”运行原则，一直保持高水位运行，近三十年来无法正常排沙，截止目前，累计淤积量已高达1530.93万m3，水库库容淤损率高达76.55%，有效库容仅剩499.07万m3，水库主槽两侧淤积滩面平均高程达985.07m，主槽纵坡平均为6.6‰，已经成死滩活槽形态，涵洞进口泥沙漏斗陡峻边坡为1：5，最高淤积厚度30米以上，经常出现淤积物坍塌淤堵涵洞和隧洞口造成停水事故，泥沙压力还造成两个洞口检修闸门和塔架倒塌破坏，不但无法保证“八钢供水”水质要求，而且对水库大坝安全造成威胁。由于泥沙累计淤积量不断增加，出现淤堵事故的频率越来越高，造成的险情越来越严重，有效库容越来越少，按此淤损速度发展，水库将濒临报废，灌区工农业生产将遭受严重损失。因此水库清淤排沙成为当时最紧迫的任务。
二、头屯河水库泥沙淤积的蓄清排浑处理
自2002年开始，头屯河水库进入了有计划的“蓄清排浑”运行阶段，针对不同的运行期和不同的水位变化，采取各种综合措施进行排沙和蓄水，这一阶段的目标是把水库的总库容恢复到1600万m3。
根据运行期不同时段的具体情况，采取洪水期泄洪排沙的方法，春灌和秋灌后枯水空库时采取低水位“泄空冲沙”、高渠拉沙及横向切蚀冲沙的方法。枯水期流量很小时，上游进库段采取机械采挖的方法将大颗粒砾石卵石运出库外，降低进库段河床，防止大量推移质入库。在蓄水期高水位时采取滞洪排沙、异重流排沙和浑水水库排沙等多种方式综合运用，取得显著效果，恢复了“蓄清排浑”的运行原则。同时本着泥沙出库不危害下游灌区的原则，通过滩地放淤，下游取沙坑回淤以及在渠首以上筑拦沙坝，进库段挖沙建筛砂场生产建筑用砂等方法，尽量减少泥沙对下游渠道和农田的危害，在总干渠、灯笼渠和八钢库外引水龙口修建“排沙漏斗”，使90%以上的泥沙不进入渠道和灌区，取得了较好的效果，但从河道泄入猛进水库的排沙水，其悬移质含量较大，还是给猛进水库造成了一些压力。
目前，头屯河水库总库容已增加到1784万m3，有效库容已达1441.5万m3，远远超过了“项目”初期制定的目标。随着头屯河水库“除险加固项目的完成”和“八钢库外供水系统的完善”，加上水库“蓄清排浑”运用原则的进一步落实，完成恢复库容到1800万m3的目标指日可待，最终把库容恢复到2000万m3也是可能的。
三、头屯河水库泥沙淤积的防治措施
1、注重水土保持，减少泥沙入库
解决水库泥沙淤积问题的根本防治方法就是减少泥沙入库，而最好的方法就是水土保持。良好的水土保持措施不仅能够保护水资源，保护土壤资源，同时还能够拦截泥沙，使泥沙入库量大为减少。水土保持的方法有很多种，其中生物方法就是多种植树木草地等植物，除此之外，还有农业以及工程两方面措施。具体选择哪种措施，需要按照水库泥沙淤积的具体情况而定。其中最为常见的方法有合理耕地、修筑堤坝等。
2、科学合理运用防治措施减少水库淤积
2.1引洪放淤。比较常见的有引洪淤灌、洼地放淤等。此种方法不仅能够营造农田，还能够改善土壤性质，同时大幅度减少水库淤泥量。
2.2蓄清排浑。头屯河水库中淤积的泥沙，绝大部分都在汛期，特别是汛期来临之前的几次洪水夹带来的。蓄清排浑简单的说，就是在汛期，工作人员运用空库迎汛的方式或者是降低水位的方式来减少水库淤泥。如果洪水中有大量的泥沙，工作人员就可以使用排沙设施来减少淤泥，其中比较有效的排沙设施有排沙底孔以及输沙隧洞等。如果河中并没有很多的含沙量，工作人员就需要拦蓄径流，进行蓄水。除了上述两种方法外，工作人员还可以借助并联与串联水库的方法来实现蓄清排浑。此外，引清入库、修建渗水坝都能够达到蓄清排浑的目的。
2.3拦洪蓄水。此种方法主要适用在库容比较大，泥沙淤泥程度不大的水库中。拦洪蓄水就是指常年蓄水，即便是非汛期，也需要进行拦蓄基流，而在汛期则直接拦蓄洪水，而后再按照水库实际情况排放水量。因为水库常年蓄水，因此泥沙淤泥速度比其他水库相比更快，这会缩短水库的使用年限，因此一般情况下，工作人员都会将此种方法与蓄清排浑方法共同使用。
2.4异重流排沙。如果水库正处于蓄水状态，洪水中存有很多泥沙时，清水与浑水之间因为比重有比较大差异，因此两者之间基本上不掺和。通常情况下，都是浑水进入到水库底部，同时向坝前运行。如果在此时工作人员能够将底孔闸门完全的打开，将所有的浑水都排泄到水库之外，就能够有效的解决水库泥沙淤积问题。因为水库蓄水与异重流排沙位置并无多大关系，因此水库在汛期时，也能够具备相应的调蓄能力，不会出现弃水现象。也正是因为如此，此种方法比较适用在水流短缺或者是难以将泥沙完全泄空的水库中。
3、清浑分治
由于水库地形条件和泥沙在时间上和空间上分布不均匀，对水库上游来的清水和浑水采用分而治之的办法。大体有以下两种方式：
3.1绕库排浑法
在水库回水末端筑一拦洪坝，并在坝身设底孔闸，绕库修排洪渠道渠首与拦洪坝衔接，下游与水库的溢洪道想通。汛期洪水到来时，关闭底孔闸，高含沙洪水通过排洪渠道及溢洪道泄入下游，洪水过后，开闸引基流清水入库兴利。
3.2子母水库
在水库上游再修一座子水库，子母水库串联运用，上游子水库起拦沙作用，以减少母水库的泥沙数量。此外，还可以利用子水库下泄的水流冲刷母库中前期淤积，达到进一步减少母水库泥沙淤积目的。
四、结束语
水库泥沙淤泥具体的解决方法需要工作人员按照实际情况来进行选择，可以选择一种方法，也可以选择几种方法共同使用。本文以头屯河水库的泥沙淤积情况为背景，详细探讨了水库泥沙淤积的处理和防治措施，仅供参考。
参考文献：
[1] 冯慧.小浪底水库异重流排沙研究[J].水利科技与经济.2015（10）
[2] 李鹏宇.水库淤积的治理[J].黑龙江科技信息.2014（03）
[3] 江会昌，林木松，赵彦波，韩卓雄.水库泥沙的资源化利用初探[J].人民长江.2012（S1）