水库淤积形成及其影响和应对措施
摘 要：全球水库总库容估计7 000 km3。但由于水库淤积导致水库库容损失严重，每年库容损失占全水库库容的0.5%～1.0%。折合水库库容45 km?，相当于每年需要130亿美元造300座大水库才能弥补这些库容的损失。泥沙淤积占用的有效库容与日俱增，造成巨大损失，因此，对水库泥沙淤积问题的研究刻不容缓。 作文 /zuowen/。
在天然河流上修建水库后，将会给该地区一系列的影响。库区水位的抬高，使过水断面扩大，水力坡降变缓，水流速度减小。这些将导致水流挟沙能力的降低，从而改变原河道的泥沙运动规律，导致大量泥沙在库区逐渐沉淀淤积。也就是说，修建水库成为河流泥沙淤积的主要原因。 在我国华北的黄河和海河水系，水流含沙量很大，库区的淤积也就相对较高。例如黄河三门峡水库，多年平均含沙量达37.8 kg/m?，在1960—1970年，水库总淤积泥沙达55.5亿t，使库区的库容损失高达43%。 水库泥沙淤积的对水库运用和上下游河流产生的不良影响是多方面的。淤积使水库的调节库容减少，降低水库的调节能力以及综合利用效益。坝前淤积，大量泥沙随水流进入库区，就会加大对过水建筑物和水轮机的磨损，降低设备安全和建筑物的使用寿命。并且，当河流的淤积向水库推进时，也会向上游延伸，即所谓的“翘尾巴”现象。这会增加库区的淹没面积，不仅带来大量损失，甚至有可能造成社会波动。此外，水库向下游泄放清水，使得下游的水流挟沙力增大，从而导致下游河段的冲刷，引起水位下降，河道变形[1]。 1 水库泥沙淤积的计算 根据黄耀华，黄煜龄对天然河道长河段一维非稳定流的数模研究可知，泥沙运动的规律类似于水体，不仅服从连续条件，而且也服从运动方程的要求．三峡大学彭辉教授结合他们的想法，并依据非均匀质不平衡输沙原理建立水库泥沙淤积的一维数学模型，计算中，按全沙模式和划分时段、河段，逐时段、逐河段进行。 一维水流泥沙冲淤方程组应满足以下方程： 作文 /zuowen/。
式中，H为水位；Q为流量；，r为水能坡降；口为流速；A为过水面积；g为重力加速度；S为水中含沙量；γ为泥沙干重度；a为冲淤面积；K为系数；α为系数；m为指数；B为河宽；t为时间；S*为水流挟沙力；ω为泥沙静水沉速；P为悬沙级配；CL为计算河段总长；X为断面等间距，一般来说L=[CL/X]=8。 将上述方程进行理想化处理，做出如下假设：将整个时段划分成若干小时段，假设每个时段除冲淤面积外其他因素均不改变；将河段划分成若干小河段，假设每个小河段内流量不变；忽略项的影响，不考虑流速变化，假设淤积泥沙在水库中均匀平铺[2]。 则通过上述方程即可求得水库的淤积量与时间的函数关系。因此，当求得的水库淤积量到达或者接近水库的死库容时，就要进行采取清淤措施。 此外，上述方程是基于理论分析推导出来的，较为复杂，且目前由于水库泥沙资料不全，计算方法仍不够完善，所以很难得到精确的结果。实际运用中，为简化计算，常采用简化法和沙莫夫法分别进行悬移质和推移质泥沙的淤积量的估计。这2种方法偏于经验估计，所以可以根据各个水库的具体情况来确定经验参数，从而求得各个阶段的泥沙淤积量，并对是否进行泥沙清淤进行决策。 2 清淤措施的采取 论文网 水库淤积的清理影响着水库的使用效益，同时也关系到水库的使用寿命。如果能在合适恰当的阶段将泥沙进行清理，则能大大提高水库的综合效益，也能相应的延长水库的使用寿命。因此，怎样高效合理地清除水库淤积泥沙是一个重要的研究命题[3]。 多年来，我国在水库淤积方面开展大量的研究并取得可喜的成果，采取不少行之有效的水库减淤措施，主要包括蓄清排浑、泄降冲沙、泄空冲沙、异重流排沙、调水调沙、管道排沙、高水位排沙输沙、挖沙、水土保持以及水库大坝部分拆除和报废等。然而，这些应对措施并不是万能的，如果运用不当，反而会事倍功半。因此我们还需研究出有效模型来模拟得到每个水库最合适、最高效、最经济的清淤方式。 现在，世界银行采用RESCON模拟方式，初步探讨各种清淤方法的评价体系，并且这个模型可以从社会、经济等方面的因素进行分析计算，能够给出适当的清淤措施。然而，这种模拟方式还没有完全适用于所有水库，只是停留在部分水库的适用阶段。 为研究出适合我国水库评价模型。我国水利部水库功能评价指标体系研究小组在此基础上深人开展研究，结合中国水库的淤积特点，研究出水库功能评价指标体系和模型框架。但存在的主要问题仍然是缺乏泥沙资料和水文资料，如长江流域和黄河流域自1995年开展全流域水库淤积调查后再没有开展过相关调查，这个模型距离大范围的示范应用还有很大差距，因此还有太多的后续研究，急需国家给予重视和加大支持的力度。 毕业论文 越来越多的水库发生淤积的加剧情况，这严重影响我国水库的运用效益，导致水库的综合质量日益下降，国家必须对这一现象引起足够的重视。在未来修建水库时，要更多地考虑到生态环境与经济效益的平衡。要综合考虑坝址的选择，尽量从源头减少水库泥沙的淤积。当然，我国对水库持续性管理和生态环境评价机制也有待完善。希望我们的国家在今天能够在这方面越做越好！参考文献[1] 万俊，高仕春，艾学山，等. 水资源开发利用. 湖北：武汉大学出版社，2008：89—90.[2] 刘孝盈，吴保生，于琪洋，毛继新，史红玲，等. 水库淤积影响及对策研究.泥沙研究. 第6期.2011：12.[3] 耀华，黄煜龄．天然河道长河段一维非恒定流数模研究．长江科学院院报，1994(2)：10一17. 论文代写。