潘家口水库泥沙淤积来源及淤积现状分析

孔令志，孙小东，吕 艳

（海河水利委员会引滦工程管理局，河北迁西 064309）

潘家口水库位于滦河中下游的河北唐山与承德两市交界处，控制流域面积33 700 km2，占滦河流域总面积（44 600 km2）的 75%，总库容 29.3×108m3，是一座集供水、发电与防洪、灌溉为一体的大型综合水利工程。

全流域多年平均年降水量650 mm，潘家口水库以上多年平均年径流量24.5×108m3，实测最大洪峰18 800 m3/s，多年平均年悬移质输沙量1 635×104t，多年平均年侵蚀模数485 t/km2。水库自建成正式运行以来，大大地改善了津、唐两市用水紧张状况，对唐山市沿海地区的水产养殖及粮食连年丰收起到了至关重要的作用。电站的运行，极大地缓解了华北地区供电与用电峰谷不平衡现象。因此，如何管好用好这座大型水利工程，充分发挥其效益、延长其使用寿命，水库泥沙淤积问题的解决是关键之一。笔者仅就多年来的实测泥沙资料作一简单分析。

1 水库泥沙来源

滦河发源于河北承德市丰宁县巴颜吐古尔山麓，流经河北沽源县，内蒙古正蓝旗、多伦县，河北承德、唐山两市，于乐亭县入渤海，全长877 km。主要支流有小滦河、兴洲河、伊逊河、蚂蚁吐河、武烈河、老牛河、柳河、瀑河等，上述各河流水文泥沙情况见表1（资料截止到2011年）。

表1 潘家口水库以上滦河干支流水文泥沙基本情况

从表1可以看出，占滦河流域面积比例较大的承德市山高坡陡、河谷狭窄，缺乏坑塘洼地和大面积灌区、滩地，因此泥沙输送量比较大。随着近年来农村乡镇企业的增多，陡坡开荒、过度放牧和无计划地开矿、采石、修路极大地破坏了坡地植被，造成严重的水土流失，每年约有上千万吨的弃土、弃渣倾入河道。而且，1996—2011年除2005、2008年有较大降水外，其余均是典型的缺水少沙年，一旦发生大的洪水来沙量就会相对较大，水库淤积相对严重。

2 水库泥沙淤积现状

为了及时掌握水库的变化、了解泥沙在库内的冲淤分布形态及数据，为治理水库淤积提供依据，潘家口水库建库后至1996年逐年汛后开展的淤积测验工作积累了大量第一手资料，使我们对潘家口水库的淤积现象和规律有了较充分的认识。潘家口水库1996—2004年没有发生较大的洪水，所以近10年未进行泥沙淤积测量。2005年8月发生10年来的最大一次洪水，入库洪峰流量2 430 m3/s，所以2006年对水库进行了泥沙淤积测量。从测淤结果（见表2）可以看出，潘家口水库自1980年运行到2006年汛前，总淤积量为1.796 3×108m3，平均每年淤积 0.069 1×108m3，其中在死水位（180.00 m）以下淤积0.431 2×108m3，占淤积总量的24%；死水位以上至216 m淤积1.312×108m3，占淤积总量的73%；216 m以上淤积0.053 1×108m3，占淤积总量的3%。

表2 潘家口水库库区部分测淤断面淤积厚度

潘家口水库的淤积纵剖面呈三角洲形态。1986年以前，水库处于蓄水运用初期，汛期水位较低；1986年后尤其是1991年后，汛期水位较高，基本稳定在汛限水位以上，所以形成了明显的三角洲。在此后的3年中，汛期水位均维持在汛限水位（216 m）上下，没有大的涨落和频繁的变动，是淤积三角洲逐渐发育完整的阶段。三角洲的顶点逐年向坝前推进，各段的比降趋于稳定。1994年为大水大沙年份，淤积三角洲的顶点在1993年的基础上，向坝前推进了5 km，顶点高程由208.4 m下降到201.2 m。从图1也可以看出，1996年泥沙淤积三角洲的前沿在清河口附近，由于这几年库水位较低，2005年的洪水把三角洲向坝前推移了15 km左右，现在三角洲的前沿在杨宝山附近。虽然整个淤积体向前推进，但是各段的纵比降变化不大。这说明淤积纵剖面各段的比降已经达到了相对稳定的状态。据推测，今后淤积体的位置只是随着汛期水位的高低有上下的错动，不会再有明显的形态变化和比降的调整。

库区三角洲的淤高不仅直接淤积了干流库容，而且干流淤积体在支流河口淤堵相当于在支流河口建了一座拦河坝，壅高支流水位，减缓水流速度，降低水流挟沙能力，使坝顶高程以下的部分支流库容不能起调解作用而成为死库容，这也是水库泥沙淤积值得重视和需解决的问题。

图1 2006年淤积纵剖面

3 结语

潘家口水库目前总淤积量为1.796 3×108m3，平均每年淤积0.069 1×108m3，表面看来这个淤积量与巨大的库容相比似乎不严重。其实不然，因为水库淤积问题绝不是单纯的库容大小与沙量多少的倍比问题，重要的是泥沙在库内淤积部位及分布状况对水库正常发挥效益影响的大小问题。潘家口水库目前淤积三角洲呈“两头小中间大”的形状，也就是说，死库容内淤积很少，“翘尾巴”现象不明显。从这个角度考虑，为减少淤损兴利库容和防洪库容，可利用汛前尽量降低水位的手段，使泥沙尽量淤积在死库容内，一旦死库容淤积到一定程度，可尽量抬高汛前水位，使淤积落在尾部段，以避免中间淤积量太高阻塞支流，影响支流有效库容。

另外，潘家口水库上游流域水土流失是比较严重的。多年来，虽然进行了大规模的水利水土保持工程建设，但由于人类活动“破坏大于治理”，使流域的产沙量不仅未见减少且有增加的趋势。依靠群众，以预防保护为主、防治结合是流域治理的指导思想。但在具体措施中，往往忽视了“预防”和“保护”，所以只见治理投资年年增加、治理面积年年超额完成，而不见河水变清。因此，预防和保护更为重要，应制定相应的政策，以法律的手段保护生态环境，这样才能使流域治理成绩得到巩固和长足的发展。

从河流开发的意义上讲，一条河流上可供开发利用的河段或坝址是有限的，一旦建坝蓄水后应尽量延长其使用寿命，超过设计使用年限越多，给国家创造的财富越大，这就是水利工程管理者的贡献。若能长期保持库容，避免一个河段或坝址的淤废，对人类的贡献也是不可估量的。因此，采取有效的防沙、排沙、固沙措施是延长本水库寿命，最大限度地发挥水库效益的关键所在。

[1]王勤，杨玉农，党卫红.水权交易和水市场[J].水利发展研究，2002，（11）.