鸭河口水库泥沙淤积现状及对策

□王 晶（河南省南阳水文水资源勘测局）

□马绍峰（河南省南阳市鸭河口水库工程管理）

□刘 莹（河南省南阳水文水资源勘测局）

一、鸭河口水库概况

鸭河口水库位于长江流域汉江支流的白河上游，水库控制流域面积3030km2,防洪标准为千年一遇设计，万年加20%校核。多年平均降雨量800mm,其中70%集中在6～9月份，并大多以暴雨形式出现，暴雨历时一般为1～3d，范围一般遍及整个流域，雨量较集中，强度较大，多年平均年径流量为10.93亿m3。

水库控制流域内地形系伏牛山及其支脉五朵山所环抱的山陵地区，四周山峰海拔高程600～2000m，仅白河两岸有小面积平原，土壤为黄褐土，深山区地面植被覆盖率达7%～80%，并有少量原始森林；浅山及丘陵区地面植被覆盖率仅20%～60%，水土流失严重。

流域内主要河流为白河，支流有鸭河、留山河、黄鸭河、灌河、淞河等。白河河源至坝址距离为90km，落差1270m。河道比降河源至乔端为54.2‰，乔端至白土岗5.2‰，白土岗至坝址1.06‰。

水库泄水建筑物有：新溢洪道。为4孔12m×12m的弧形钢闸门，堰顶高程166.0m，最大下泄流量5109m3/s；老溢洪道。为4孔12m×9m的弧形钢闸门，堰顶高程170.5m，最大下泄流量3536m3/s；右岸输水洞为直径5m的钢筋混凝土圆洞，进口底高程155m，控制下泄流量75m3/s；左岸输水洞为直径3.5m的钢筋混凝土圆洞，进口底高程153.5m，控制下泄流量25m3/s。1963～1998年水库总泄水量为353.65亿m3，其中溢洪道36a总泄量为87亿m3。

二、水库淤积测量情况

鸭河口水库自1963年6月份到1999年7月份在白河干流上进行了7次泥沙淤积测量，1979年在鸭河干流上首次布设11个断面S1-S11并进行测量，1999年7月份进行了第2次测量。利用断面的实测资料，计算白河段1963～1999年累计泥沙淤积量为 0.247511×108m3，其中 1963～1965年为 55.90×l04m3、1965～1966年为 -72.65×104m3、1966～1980年为 1454.30×104m3、1980～1999 年为 1037.56×104m3；在鸭河干流上，根据观测资料计算出20a内（1979～1999）鸭河干流共淤积了89.98×104m3，1979～1999年这20a鸭河段汛期共计来水量为23.88×l08m3，1963～1998年汛期共计来水量为46.995×108m3。由此推算出鸭河段自1963～1999年共计泥沙淤积量为（46.995/23.88）×89.98=177.08×104m3。由此计算出1963～1999年全库总淤积量为 V总=2475.11×l04m3+177.078×104m3=2652.19×104m3。

三、淤积观测成果分析

（一）白河断面泥沙淤积在高程上的分布情况

死水位 160.00m以下，相应死库容0.84×108m3，淤积0.0705×108m3，占淤积量的28.5%，占预留死库容的8.4%。

兴利水位177.00m（相应库容8.1×108m3）与死水位之间淤积了0.165×108m3，占淤积量的66.6%，占兴利库容的2.0%。

兴利水位177.00m高程以上淤积量为0.0119×108m3，占淤积量的4.8%。

（二）淤积在纵断面上的分布特点

从淤积纵断面上可以看出，鸭河口水库白河干流上的淤积量呈三角洲状淤积。

1.白河06～白09河段为淤积三角洲：该河段淤积量为0.17×108m3，占白河总淤积量的68.7%。

2.三角洲前坡段（白08～白09）：此段水深陡增，水流至此后流速陡减，水力挟沙能力大大减少，使水库水流第二次处于饱和状态，大量泥沙在此段沉积，其中主要是悬移质中较粗的沙粒；同时三角洲不断向坝前延伸，前坡段顶点逐渐抬高，前坡段实测比例为：1∶51%，远大于顶坡段。

3.三角洲顶坡段（白08～白07）：此段挟沙水流已接近饱和，受尾部段回水末端不断变动的影响，挟沙水流中的较粗泥沙在此段沉积。这段河道面宽都在2km以上，类似湖泊，有利于三角洲形成。

4.三角洲尾部段（白02以上）：此段挟沙水流处于饱和状态，最粗泥沙首先在此沉积，水流泥沙的特选作用比较明显，一般来说上游较大，下游较小，沉积物主要是推移质、跃移质和悬移质中的较粗泥沙。

5.白09～白10段为异重流淤积段，为稳流区，异重流在此段潜入，淤积物为粘土状淤泥，颗粒很细，手搓无颗粒感，沿程也无分选现象，库底淤积厚度基本一致。此段淤积量连同坝前段合并计算（死水位以下），占白河段总淤积量的百分比：（31.45/2475）×100%=12.7%。

白06～白01淤积厚度变化不大，基本属带状形。这主要是由于库区上游呈河道形，河道宽度一般都在1.0km以内，河底比降大，淤积物趋于均匀分布，因而呈现带状。

（三）鸭河段由于1979年之前未测，自1979～1999年这20a来，淤积厚度不大，基本呈带状，主要原因是该河流宽度都在1km左右，河道比降大，河流短，淤积物趋于均匀分布。

四、水库防淤排沙的措施

（一）开展水土保持，减少来沙

水库泥沙淤积主要来自流域内地表土的侵蚀。加强流域综合治理，开展水土保持，减少入库沙量，这是解决水库淤积的基本措施。

（二）科学调度，合理排沙

搞好水土保持固然可以减少泥沙入库，但完全拦截泥沙入库也是不可能办到的，加强水库调度运用，使更多的泥沙排出库外，是减少水库泥沙淤积的有效途径之一。

根据鸭河口水库的来水特点、工程情况、水库任务及运用方式等综合情况，提出以下排沙方法：

1.异重流排沙：根据形成异重流的条件，对于纵坡降较陡、含沙量大、泥沙颗粒细的水库是可以形成异重流的，这时可用异重流排沙。

2.滞洪排沙：对于先蓄后泄运用方式的水库，可以根据水库的具体情况，利用汛期含沙量比较集中的特点，进行滞洪排沙。

3.集中冲刷排沙：鸭河口水库是以蓄水灌溉为主，为此可以结合蓄水要求，利用入库洪水，将淤积泥沙慢慢由上游挟至坝前死水位以下，为以后排沙作准备，这样不仅可以减少兴利库容的损失，而且还可以提高防渗效果，待泥沙大部分集中于死库容后，再利用有利时机，一次冲刷。