石门水库淤积形态研究(2)

　　图2石门水库淤积纵断面图

　　根据历次测量成果，石门水库从1972年到2002年累计淤积量约达3800.21万m3，大部分淤积在595m高程以下，595m高程以上淤积约1008.9万m3，9号断面以上淤积均超过死水位高程。总淤积量的分布是死库容淤积大于有效库容淤积，595m高程以下淤积占全部死库容的63%。

　　3.2.2淤积形态比较

　　根据坝下游河东店水文站1956～1968年实测资料算得，水库来水多年平均含沙量为0.934kg/m3，汛期（6～9月）含沙量为全年的85.2%。库内悬移质泥沙淤积以三角洲形态堆积，若汛期泥沙的造床质部分（泥沙粒径大于0.02mm部分），全淤在三角洲上并逐年向坝前推移，而粒径小于0.02mm的冲污质部分，淤积在三角洲前坡至坝前之间，计算三角洲的面平均坡降为1.7‰，前坡为1.5%，设计淤积30年的平均河床纵剖面见图2。

　　从历次淤积监测成果看出，实测淤积纵剖面形成在1987年前与设计30年平均河床纵剖面相似。坝前段淤积速率比设计有所增加，三角洲前坡脚向坝前推进1km左右，分析其主要原因是1985年大孔口闸门检修，坝前水位在596.0m高程以下运行两个多月时间，使9号断面以上库段基流冲刷，库尾大量泥沙搬运至8号断面至坝前库段所造成。

　　1990年9月迫降库水位，短期内库水位下降25m左右，这种特殊运行方式，使8号段面以上库段流速迅速增加，并且在基流冲刷情况下运行约一个月时间，使得上游库段淤积泥沙大量冲淤至8号断面以下至坝前，使三角洲前坡脚推进至6号断面，超出设计30年淤积前坡脚2.5km，这种冲刷，使有效库容中的淤积冲至死库容。近年库区淤积量增大的主要原因是汉宝公路库区段的弃弯取直，拓宽改造，在施工中部分弃渣推入库内，另外库区周边地区的石材加工污水流入库内，人为造成水土流失，加剧水库淤积。

　　3.3排沙减淤

　　石门水库淤积形态为三角洲形态，若把库水位降到三角洲顶点高程以下，三角洲顶点处出现跌水曲线，由于跌水曲线处局部水面比降变陡，流速加大，因此，水流挟沙力增大，在三角洲顶点处就要发生冲刷，这种冲刷的发展特点是：冲刷自下游向上游发展，随着冲刷段向上游扩展，原来集中在三角洲顶点处的比降，也在冲刷段内调匀，形成溯源冲刷。

　　石门水库1990年9月迫降水位，从614.28m开始，首先开启底孔，使坝前泥沙部分排除，运行179h后，水位降至605.10m，开启两孔大孔13h渲泄，水位降至大孔口以下，底孔继续运行32h，水位降至588.5m，全部泄水过程水位降低25.78，泄空库容5250万m3，下游冲坑水样化验含沙量为7.85kg/m3，大约有40万t泥沙（取泥沙密度为2.65t/m3）,即约16万m3泥沙随泄水排除，使相应有效库容得到了恢复。

　　4、结语

　　4.1石门水库淤积监测表明，截止2007年10月累积库区淤积3887.77万m3，占总库容的37%，坝前淤积高程已达563.4米，已超过底孔孔底13.4米，与河床电站引水口（567米）相差3.7米。速度偏高，淤积十分严重。

　　4.2石门水库径流的补给主要是降水，且系暴雨，集中在两三个月内，洪水陡涨陡落，准确掌握水情预报，及时迫降，既能增加水库防洪能力，又可排沙减淤而不影响灌溉发电用水。

　　4.3水库淤积直接影响水库经济效益的发挥。石门水库无泥沙测验设备和资料，给泥沙研究带来困难。开展沙情预报、异重流跟踪测验等方面研究，为调度运行提出更多可靠的资料进而提出科学合理的有利于水库减淤的调度方式，对排淤减淤，延长水库寿命，保持水库工程的长远效益，具有重要的意义。

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